资源描述
河北省邯郸市九校联盟2020-2021学年高一下学期期中考试
物理试题
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.曲线运动是自然界最常见、最普遍的运动形式,下列对曲线运动的理解正确的是
A.做曲线运动的物体,加速度的方向一定会发生变化
B.做曲线运动的物体,速度的大小一定改变
C.做曲线运动的物体,加速度可以恒定
D.做曲线运动的物体,加速度的方向有可能始终与速度方向相同
2.河北省邯郸市的峰峰矿区是全国闻名的煤炭基地,矿井升降机是实现地下深处和地面之间人员快速运送的必备机械.某竖直矿井的深度为120m,某次升降机将一质量为60kg的工作人员从矿井底部运送到地面下方80m处,重力加速度.该工作人员重力势能的变化量为
A. 24000J B. 48000J
C. D.
3.餐桌转盘能够让大家方便地享用餐桌上的美食,如图所示,将托盘放在转盘上,巧克力放在托盘的正中央.现使转盘以恒定的角速度转动,转动过程中托盘、巧克力与转盘保持相对静止.巧克力与托盘、托盘与转盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是
A.巧克力受到两个力的作用
B.转盘对托盘的摩擦力沿半径向里
C.若增加转盘的转速,则托盘先滑动
D.若增加转盘的转速,则巧克力先滑动
4.如图所示,两颗质量不同的卫星A、B绕地球在同一平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是
A.卫星A的线速度大于卫星B的线速度地球
B.卫星A的重力势能大于卫星B的重力势能
C.卫星A的周期小于卫星B的周期
D.卫星A的向心加速度小于卫星B的向心加速度
5.汽车在平直公路上启动过程的v-t图象如图所示,Oa为过原点的倾斜直线,ab段汽车以额定功率加速,bc段与时间轴平行.整个启动过程中汽车受到的阻力恒定,下列说法正确的是
A.0~t1时间内汽车的位移大于
B.0~t1时间内汽车的功率与时间成正比
C. t3时刻汽车的功率大于t1时刻的功率
D.0~ t2时间内汽车的位移为
6.如图所示,两小球a、b分别从斜面底端以某角度斜向上抛出,分别落到斜面顶端和距底端处,且在落点的速度均沿水平方向.不计空气阻力,下列判断正确的是
A.小球a、b在空中飞行时间之比为3:1
B.小球a、b在空中飞行时间之比为9:1
C.小球a、b抛出时的初速度之比为3:1
D.小球a、b抛出时的初速度之比为
7.新冠疫情居家期间,某人为锻炼身体设计了如图所示的装置,在水平地面上竖直固定直杆A和B.将重物套在杆A上,在杆B的顶端固定一轻滑轮,绳子的一端连接重物,跨过定滑轮后另一端系在腰上.开始时,重物在水平地面上,人以恒定的速度v0向左运动,当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v,加速度为a,规定向上为重物速度.加速度正方向.下列说法正确的是
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,每题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8.2020年我国的航天事业取得了骄人的成绩.6月23日,“北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射;7月23日,火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场发射升空;11月24日“嫦娥五号”月球探测器成功发射.下列说法正确的是
A.发射“北斗三号”导航系统组网卫星的速度需大于7.9 km/s
B.发射“嫦娥五号”月球探测器的速度需大于11.2 km/s
C.发射“北斗三号”火星探测器的速度需大于16. 7 km/s
D. “北斗三号”导航系统组网卫星在轨道上运行的速度小于7. 9 km/s
9.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,轨道半径为R,小球的质量为m.小球的直径略小于管的内径. BD为管的水平直径,AC为管的竖直直径,OE与BD的夹角.重力加速度为g,,.下列说法中正确的是
A.小球以最小速度通过C点时对管的压力大小为0
B.小球以速率v1通过B点时对管的压力大小为
C.小球以速率v2通过E点时对管的压力大小为
D.小球以速率v3通过A点时对管的压力大小为
10.如图所示是“嫦娥五号”绕月球运动的情景,轨道1和轨道2是椭圆,轨道3是圆.A是三个轨道的切点,距月球表面200 km,B是椭圆轨道1的最远点,距月球表面5500km.已知月球半径约为地球半径的,月球质量约为地球质量的.下列说法正确的是
A. “嫦娥五号”在三个轨道上的周期
B. “嫦娥五号”从轨道2变轨到轨道3需在A点加速
C.月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的6
D. “嫦娥五号”在A点的加速度为在B点加速度的倍
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.(6分)某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验.转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动.塔轮从上到下有三层,每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1.左、右塔轮通过皮带连接,挡板A、C到左、右塔轮中心的距离相等.实验时,将两个小球分别放在长槽、短槽的不同挡板处,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断.
(1)该实验小组首先研究向心力大小与半径的关系,进行实验时应将质量 (选填“相等”或“不相等”)的两个小球分别放在挡板 (选填“A和B”、“A和C”、“B和C”)处,变速塔轮的半径比应选择 (选填“1:1”、“2:1”或“3:1”).
(2)研究向心力大小与角速度的关系时,先把两个质量相等的小球分别放在挡板A、C位置,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2:1的塔轮上,左、右两边塔轮的角速度之比为 ,实验中匀速转动手柄时,得到左、右标尺露出的等分格数之比为1:4,由此该小组同学猜想向心力大小与角速度的平方成正比.
(3)接下来,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上,当左边标尺露出1个等分格,右边标尺露出 个等分格时,说明该小组同学的猜想是正确的.
12.(9分)如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置,铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路,斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接.当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同.
(1)在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时,将小球a由斜槽某位置释放,当其经过斜槽末端时弹开金属导线,电路瞬间断开,电磁铁释放小球b,两小球在空中相碰.下列说法错误的是 .
A.释放小球a前应调整斜槽末端水平
B.本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
C.本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D.重复实验时,小球a必须从原来的高度释放
甲 乙
(2)利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度.
①将小球a由斜槽最上端释放,确定好两球碰撞的位置,将其标记在竖直挡板上;
②水平移动电磁铁,改变小球b的位置,将小球a仍由斜槽最上端释放,再次标记碰撞位置;重复以上操作多标记几个碰撞位置;
③根据所标记的碰撞位置,描绘出小球a平抛运动的轨迹.
某次实验描绘出的轨迹如图乙所示,图中O为抛出点,A、B、C三点均在两坐标线交点,所选坐标纸每小格的边长为5cm,重力加速度,则小球a水平飞出时的初速度大小v0= m/s,从A运动到B所需时间t= s,在B点处的瞬时速度的大小为vB= m/s.
13.(10分)一个国际天文学家团队在距离地球16万光年的蜘蛛星云之中发现了一对“年轻”的双星—VFTS352,这两颗恒星靠得极近,表面温度高达40 000℃,双星系统的总质量约为太阳质量的57倍,是目前发现的最炽热、质量最大的一对双星.设两恒星的质量分别为m1、m2,中心间距为L,万有引力常量为G.求:
(1)该双星系统的周期;
(2)两颗恒星做匀速圆周运动的半径.
14.(13分)如图所示,倾角为的斜面体放在光滑的水平地面上,质量为的物体静止在斜面上.现对斜面体施加水平推力F使二者一起以加速度向左匀加速运动5s,已知物体与斜面间的动摩擦因数.重力加速度,,.求此过程中:
(1)物体所受支持力和摩擦力的大小;
(2)重力、支持力、摩擦力对物体做的功.
15. (16分)如图所示,不可伸长的轻绳一端固定在竖直转轴上的A点,另一端拴接一质量、可视为质点的小球,绳长,A点距地面的高度.电机带动转轴稳定转动时,小球随转轴以相同的角速度在水平面内转动.已知绳子能承受的最大拉力,重力加速度为,,.
(1)求小球随转轴做匀速圆周运动的最大角速度;
(2)当小球转动的角速度达到后,绳子发生断裂,求小球落地瞬间重力的功率;
(3)在(2)的情形下,求小球落地点与O点的距离.
高一物理
参考答案、提示及评分细则
1.C加速度大小和方向不一定变化,如平抛运动,故A错误,C正确;做曲线运动的物体,速度大小可以不变,如匀速圆周运动,故B错误;物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,故D错误.
2.A选择矿井底部为零势能面,则该工作人员的重力势能最初为0,运送到地面下方80m处,上升的高度为40m,所以重力势能改变量为,故A正确.
3.B巧克力做圆周运动,受重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力提供向心力,所以巧克力受到三个力的作用,故A错误;托盘对巧克力的静摩擦力指向圆心,则巧克力对托盘的静摩擦力方向背离圆心,可知托盘受转盘的静摩擦力指向圆心,故B正确;对巧克力和托盘组成的系统,由牛顿第二定律得:,解得:,对巧克力,由牛顿第二定律得:,解得;可知巧克力和托盘发生滑动的临界角速度相同,所以巧克力和托盘会同时滑动,故C、D错误.
4.D设卫星的质量为m、轨道半径为r,地球质量为M,根据万有引力提供向心力得:
,由图知,卫星A的轨道半径大于卫星B的轨道半径,则卫星A的线速度小于卫星B的线速度,卫星A的角速度小于卫星B的角速度,卫星A的周期大于卫星B的周期,卫星A的加速度小于卫星B的加速度,但由于卫星质量关系未知,所以两卫星的重力势能无法比较,故D正确,ABC错误.
5.B 0~t1时间内汽车做匀加速直线运动,位移等于,故A错误;0~t1时间内汽车受到的牵引力恒定,速度与时间成正比,由可知汽车的功率与时间成正比,故B正确;汽车在t1、t2、t3时刻的功率相等,都等于汽车的额定功率,故C错误;0~ t2时间内汽车先做匀加速直线运动再做加速度减小的加速运动,位移大于,故D错误.
6.D小球a、b的运动可视为平抛运动的逆过程,对a小球,,得,对b小球得所以.故A、B错误;对a小球,,对b小球,,小球a、b抛出时的初速度之比,故C错误,D正确.
7.C 重物沿杆A向上运动,沿绳子方向的分速度等于v0,即,所以,当时,故AB错误;重物沿杆A向上运动,绳子与杆A的夹角θ增大,由可知重物运动的速度增大,所以重物做加速运动,,故C正确,D错误.
8.AD 第一宇宙速度是卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度,也是地球卫星的最小发射速度,第二宇宙速度是人造天体脱离地球引力束缚所需的最小速度,第三宇宙速度是人造天体脱离太阳系引力束缚所需的最小速度,故AD
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