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    2022-2023学年浙江省新疆班高一(下)期末物理试卷

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    2022-2023学年浙江省新疆班高一(下)期末物理试卷

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    这是一份2022-2023学年浙江省新疆班高一(下)期末物理试卷,共25页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
    1.(3分)下列仪器中不能测量基本物理量的是( )
    A.弹簧秤B.天平
    C.电火花计时器D.刻度尺
    2.(3分)2022年1月8日,我国首条民营控股高铁——杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里,设计时速350公里,杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则( )
    A.“266公里”指的是位移
    B.“1小时3分钟”指的是时刻
    C.G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/h
    D.研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间,不能将列车视为质点
    3.(3分)2022年3月23日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在距地表400km的中国空间站进行太空授课,直播信号并非空间站与地面的直接对话,而是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转(相当于基站)。已知:航天员们在空间站中一天可以看见16次日出,地球半径约6400km,引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2。则根据上述信息可知( )
    A.空间站运行速率为第一宇宙速度
    B.空间站相对地面是静止的
    C.空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度
    D.可以估算出地球的质量
    4.(3分)在人类历史发展的长河中,围绕万有引力的研究,物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践.在万有引力定律的发现历程中,下列叙述符合史实的是( )
    A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,提出了“日心说”,并发现了万有引力定律
    B.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
    C.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,建立了行星运动三定律
    D.伽利略利用“地一月系统”验证了万有引力定律的正确性,使万有引力定律得到了广泛的应用
    5.(3分)餐具回收装置上有两条很长的水平传送条,由电动机带着向左做匀速直线运动。一位同学在装置的最右端将饭盘轻放在两条传送条上。若饭盘在运动到装置最左端前已做匀速直线运动,则在整个过程中饭盘( )
    A.不受摩擦力
    B.先受到向左的静摩擦力,后不受摩擦力
    C.先受到向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
    D.先受到向左的滑动摩擦力,后受到向左的静摩擦力
    6.(3分)如图为宁波方特游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”,该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是( )
    A.当摆锤摆动到最高点时,游客会体会到明显的超重
    B.当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的失重
    C.当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的超重
    D.当摆锤摆动到最低点时,游客可能会体会到完全失重
    7.(3分)高一某同学参加引体向上体能测试,如图所示,在20s内完成10次标准动作,每次引体向上的高度约为50cm,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10m/s2)( )
    A.150WB.450WC.750WD.1500W
    8.(3分)在物理实验中,把一些微小量的变化进行放大,是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验,没有运用此思想方法的是( )
    A.观察桌面形变B.观察玻璃瓶发生形变
    C.探究平抛运动规律D.测定万有引力常量
    9.(3分)如图为在班级拔河对抗赛中小明同学所在班级的比赛现场,对此时小明的受力,下列说法正确的是( )
    A.右脚受到的地面支持力沿着小腿斜向上
    B.右脚受到地面的摩擦力方向水平向前
    C.右手受到的绳子摩擦力方向沿着绳子向前
    D.右手对绳子的作用力沿着绳子向后
    10.(3分)如图所示为一电脑CPU的散热风扇,O点在风扇上表面,叶片围绕O点所在转轴转动,可以通过改变转速为CPU散热降温。图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点,a、b两点到O点距离相等,当风扇转速稳定在1800r/min时,下列说法正确的是( )
    A.a、b两点转动的线速度不同
    B.a、b两点转动的角速度不同
    C.a、b两点的向心加速度相同
    D.a点转动的周期约为30s
    11.(3分)北京时间2022年2月6日,中国女足3比2战胜韩国队,第九次在亚洲杯夺冠。如图所示,中国队球员张琳艳将球顶出一道弧线,球顺利进入对方球门。在运动员顶出足球到足球进入球门的过程中,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
    A.足球运动到最高点时,速度为零
    B.足球在水平方向做匀加速直线运动
    C.足球在竖直方向做匀变速直线运动
    D.足球运动的时间由被顶时足球与地面的高度决定
    12.(3分)夜光飞箭是一种常见的小玩具,如图所示,它利用橡皮筋弹弓将飞箭弹射升空,再徐徐下落。若飞箭以初速度v0竖直向上射出,在t时刻恰好回到发射点。已知飞箭的质量为m,重力加速度为g,设飞箭受到的阻力大小与其速率成正比。下列说法中正确的是( )
    A.飞箭离开弹弓时动能达到最大
    B.飞箭离开弹弓后加速度一直减小
    C.飞箭离开弹弓后机械能先减小后变大
    D.上升阶段和下降阶段飞箭克服阻力做功相等
    13.(3分)在2022年2月5日北京冬奥会上,我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军!为中国体育代表团拿到本届冬奥会首枚金牌,这也是短道速滑项目历史上第一枚男女混合接力奥运金牌。短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示,设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ,然后分别沿半径为r1和r2(r2>r1)的滑道做匀速圆周运动,运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等,他们做圆周运动时所受向心力大小相等,直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是( )
    A.在做圆周运动时,甲先完成半圆周运动
    B.在做圆周运动时,乙先完成半圆周运动
    C.在直线加速阶段,甲、乙所用的时间相等
    D.在冲刺时,甲、乙到达终点线时的速度相等
    二、选择题(本题共3题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要去的,选对但不全的2分,不选、错选均不得分)
    (多选)14.(4分)如图所示,带电粒子只在电场力作用下由A点运动到B点。图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,由图可知( )
    A.粒子带正电
    B.粒子电性不确定
    C.带电粒子在A点时的加速度小于在B点时的加速度大小
    D.带电粒子在A点时的速度大于在B点时的速度大小
    (多选)15.(4分)随着科学技术的发展,人们对静电特性的认识越来越深入,静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用,但有时也要防止静电产生的危害。下列措施属于防止静电危害的是( )
    A.油罐车尾的铁链B.静电喷涂机
    C.避雷针D.飞机上的“放电刷”
    (多选)16.(4分)蛙泳是一种人类模仿青蛙游泳动作的游泳姿势。图甲为某运动员蛙泳时蹬腿加速及惯性前进过程,将这两个过程各自简化为水平方向的匀变速直线运动,其v﹣t图象如图乙所示,已知该运动员质量为60kg,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
    A.0~0.5s内运动员平均速度的大小为1.85m/s
    B.0~0.5s内运动员平均速度的大小为1.90m/s
    C.惯性前进过程中,水对运动员作用力的大小为40N
    D.惯性前进过程中,水对运动员作用力的大小为40N
    三、实验题(本题共2题,17题6分,18题8分,共14分)
    17.(6分)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉。OB和OC为细绳。
    (1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”。其含义是 。
    A.橡皮筋可以用细绳替代
    B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
    C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
    D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
    (2)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时皮条的弹力大小为 N。
    (3)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中 的方向一定沿图甲中的AO延长线方向。(填F或F')
    18.(8分)用图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。实验中,保持小车质量一定时,探究小车加速度a与合力F的关系。
    (1)除了电火花计时器、小车、天平(附砝码)。砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有 (选填选项前的字母)。
    A.220V、50Hz的交流电源
    B.电压可调的直流电源
    C.刻度尺
    D.秒表
    (2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是 。
    A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
    B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
    C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
    (3)该同学在实验中得到如图(乙)所示的一条纸带,已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
    (4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实验数据作出的a﹣F图像如图丙中的1、2、3所示,下列分析正确的是 (选填选项前的字母)。
    A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
    B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
    C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
    四、计算题(本题共3小题,满分35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
    19.(10分)如图用30cm不可伸长的细线将质量为4×10﹣3kg的可视为质点的带电小球P悬挂在O点,当空中存在水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处于静止状态。(sin37°=0.6,cs37°=0.8,g=10m/s2)
    (1)分析小球的带电性质及带电量;
    (2)求细线的拉力;
    (3)改变电场强度的大小和方向,为使小球仍保持静止在P点,求电场强度的最小值和方向。
    20.(12分)国家规定:从2020年起,将主要依托高速公路电子不停车收费(ETC)等技术代替人工收费的方式,以此达到简化缴费手续、降低站区拥堵等目的。已知某汽车在进入ETC专用车道前沿水平路面以54km/h的速度行驶,离ETC收费站中心线前110m处开始做匀减速直线运动,在离收费站中心线前10m处开始以18km/h做匀速直线运动并实现电子不停车自动收费,离开收费站中心线后再做匀加速直线运动,使速度重新达到54km/h,汽车加速、减速的加速度大小相等,则
    (1)如图所示,某高速公路收费站ETC通道有限速标记“20”的字样,是指瞬时速度还是平均速度;
    (2)该汽车做匀减速直线运动的时间与加速度大小;
    (3)因过ETC专用车道缴费耽搁的时间。
    21.(13分)如图所示,跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中,质量为m的运动员从A处由静止自由下滑,运动到B处后水平飞出,落在了着陆坡末端的C点,然后滑入停止区CD。已知B、C间的高度差为h,着陆坡的倾角θ=45°,CD段可视为半径R=h的圆弧,OC与竖直方向的夹角为α=37°,重力加速度为g,不计空气阻力及运动员在助滑道AB受到的摩擦阻力。(sin37°=0.6,cs37°=0.8,答案用m、g、h等字母表示)
    (1)求运动员到达B点时的速度大小vB;
    (2)若以CD所在平面为参考面,求运动员在A点的机械能EA;
    (3)若运动员在C点着落时动能损失了10%,运动员经过CD段最低点时对轨道的压力为重力的3倍,求运动员从C点到最低点过程中克服阻力所做的功。
    参考答案与试题解析
    一、选择题(本题共13题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目的,不选、多选、错选均不得分)
    1.(3分)下列仪器中不能测量基本物理量的是( )
    A.弹簧秤B.天平
    C.电火花计时器D.刻度尺
    【解答】解:弹簧秤可以测量力,天平可以测量质量,电火花计时器可以测量时间,刻度尺可以测量长度,而质量、时间和长度属于基本物理量,力不是基本物理量。故BCD正确,A错误;
    本题选不能测量基本物理量的器材,
    故选:A。
    2.(3分)2022年1月8日,我国首条民营控股高铁——杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里,设计时速350公里,杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则( )
    A.“266公里”指的是位移
    B.“1小时3分钟”指的是时刻
    C.G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/h
    D.研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间,不能将列车视为质点
    【解答】解:A、“266公里”指的是路程,故A错误;
    B、“1小时3分钟”指的是时间间隔,故B错误;
    C、不知道动车的位移,无法计算平均速度大小,故C错误。
    D、研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间,列车的形状大小相对于大桥不可忽略不计,不能将列车视为质点,故D正确;
    故选:D。
    3.(3分)2022年3月23日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在距地表400km的中国空间站进行太空授课,直播信号并非空间站与地面的直接对话,而是要经过距地表约4万公里的天链卫星中转(相当于基站)。已知:航天员们在空间站中一天可以看见16次日出,地球半径约6400km,引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2。则根据上述信息可知( )
    A.空间站运行速率为第一宇宙速度
    B.空间站相对地面是静止的
    C.空间站运行的线速度小于天链卫星的线速度
    D.可以估算出地球的质量
    【解答】解:AC、由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律得:G=m,解得:v=,空间站的运行半径大于地球半径,所以空间站运行的速率小于第一宇宙速度,根据题意可知空间站的轨道半径小于天链卫星的轨道半径,所以空间站运行的线速度大于天链卫星的线速度,故AC错误;
    BD、空间站中一天可以看见16次日出,空间站的周期:T=h=1.5h=90min,而地球自转的周期为24h,所以空间站相对地面是运动的,由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律得:G=m(R+h),可得地球质量为:M=,可以估算出地球的质量,故D正确。
    故选:D。
    4.(3分)在人类历史发展的长河中,围绕万有引力的研究,物理学家们经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践.在万有引力定律的发现历程中,下列叙述符合史实的是( )
    A.开普勒通过分析第谷的天文观测数据,提出了“日心说”,并发现了万有引力定律
    B.卡文迪什通过实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人
    C.丹麦天文学家第谷经过多年的天文观测和记录,建立了行星运动三定律
    D.伽利略利用“地一月系统”验证了万有引力定律的正确性,使万有引力定律得到了广泛的应用
    【解答】解:AC、哥白尼提出了“日心说”,开普勒通过分析第谷的天文观测数据,提出了“日心说”,建立了行星运动三定律,牛顿发现了万有引力定律,故AC错误;
    B、卡文迪什通过扭秤实验推算出来引力常量G的值,被誉为第一个能“称量地球质量”的人,故B正确;
    D、牛顿利用“地一月系统”验证了万有引力定律的正确性,使万有引力定律得到了广泛的应用,故D错误。
    故选:B。
    5.(3分)餐具回收装置上有两条很长的水平传送条,由电动机带着向左做匀速直线运动。一位同学在装置的最右端将饭盘轻放在两条传送条上。若饭盘在运动到装置最左端前已做匀速直线运动,则在整个过程中饭盘( )
    A.不受摩擦力
    B.先受到向左的静摩擦力,后不受摩擦力
    C.先受到向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
    D.先受到向左的滑动摩擦力,后受到向左的静摩擦力
    【解答】解:刚放上时,饭盘相对传送带向右运动,受到的是向左的滑动摩擦力,当运动到两者速度相同时,饭盘随传送带做匀速直线运动,不受摩擦力作用,故C正确,ABD错误。
    故选:C。
    6.(3分)如图为宁波方特游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”,该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是( )
    A.当摆锤摆动到最高点时,游客会体会到明显的超重
    B.当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的失重
    C.当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的超重
    D.当摆锤摆动到最低点时,游客可能会体会到完全失重
    【解答】解:当摆锤由最高点向最低点摆动时,向下加速运动,后竖直方向减速,先具有向下的加速度分量,后有向上的加速度分量,即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时,具有方向向上的最大加速度,此时游客体会到明显的超重。
    故ABD错误,C正确。
    故选:C。
    7.(3分)高一某同学参加引体向上体能测试,如图所示,在20s内完成10次标准动作,每次引体向上的高度约为50cm,则此过程中该同学克服重力做功的平均功率最接近于(g取10m/s2)( )
    A.150WB.450WC.750WD.1500W
    【解答】解:高一同学体重大约60kg,引体向上时向上运动的位移大约0.5m,则克服重力做功的平均功率
    故BCD错误,A正确。
    故选:A。
    8.(3分)在物理实验中,把一些微小量的变化进行放大,是常用的物理思想方法。如图所示的四个实验,没有运用此思想方法的是( )
    A.观察桌面形变B.观察玻璃瓶发生形变
    C.探究平抛运动规律D.测定万有引力常量
    【解答】解:A、桌面的受力微小形变借助于光的反射来放大,运用了放大的思想方法;
    B、玻璃瓶的受力微小形变借助于液体体积变化,运用了放大的思想方法;
    C、在研究平抛运动的特点时,比较平抛运动和自由落体运动,运用了类比的思想方法;
    D、引力大小仍是借助于光的反射来放大,运用了放大的思想方法,
    故ABD方法相同,运用了放大的思想方法,C与它们不一样,没有运用了放大的思想方法。
    本题选没有运用放大思想方法的,
    故选:C。
    9.(3分)如图为在班级拔河对抗赛中小明同学所在班级的比赛现场,对此时小明的受力,下列说法正确的是( )
    A.右脚受到的地面支持力沿着小腿斜向上
    B.右脚受到地面的摩擦力方向水平向前
    C.右手受到的绳子摩擦力方向沿着绳子向前
    D.右手对绳子的作用力沿着绳子向后
    【解答】解:A.右脚放置在水平地面上,而支持力垂直两物体接触面,故支持力方向为垂直地面向上,故A错误;
    B.绳子对小明有向前的作用力,所以小明相对地面的运动趋势向前,地面对其静摩擦力方向向后,故B错误;
    C.绳子相对于小明有向前运动的趋势,故小明相对绳子的运动趋势向后,绳子对小明的摩擦力向前,故C正确;
    D.右手对绳子的摩擦力沿着绳子向后,对绳子压力竖直向下,而右手对绳子的作用力为摩擦力与压力的合力,故右手对绳子的作用力不一定沿着绳子向后,故D错误。
    故选:C。
    10.(3分)如图所示为一电脑CPU的散热风扇,O点在风扇上表面,叶片围绕O点所在转轴转动,可以通过改变转速为CPU散热降温。图中a、b两点为同一叶片上靠近边缘的两点,a、b两点到O点距离相等,当风扇转速稳定在1800r/min时,下列说法正确的是( )
    A.a、b两点转动的线速度不同
    B.a、b两点转动的角速度不同
    C.a、b两点的向心加速度相同
    D.a点转动的周期约为30s
    【解答】解:AB、ab两点共轴转动,角速度大小相等,但是ab转动的半径不同,根据v=ωr可知,a、b两点转动的线速度不同,故A正确,B错误;
    C、ab角速度大小相等,转动的半径不同,根据an=ω2r可知,a、b两点的向心加速度不相同,故C错误;
    D、风扇转速n=1800r/min=30r/s,a点转动的周期T==s,故D错误;
    故选:A。
    11.(3分)北京时间2022年2月6日,中国女足3比2战胜韩国队,第九次在亚洲杯夺冠。如图所示,中国队球员张琳艳将球顶出一道弧线,球顺利进入对方球门。在运动员顶出足球到足球进入球门的过程中,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
    A.足球运动到最高点时,速度为零
    B.足球在水平方向做匀加速直线运动
    C.足球在竖直方向做匀变速直线运动
    D.足球运动的时间由被顶时足球与地面的高度决定
    【解答】解:ABC、足球做斜上抛运动,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀变速直线运动,在竖直方向先向上做匀减速运动到速度为零,然后反向向下做自由落体运动,足球运动到最高点时竖直分为速度为零,水平分速度不为零,速度不为零,故AB错误,C正确;
    D、足球在竖直方向先向上做匀减速运动到速度为零,然后反向向下做自由落体运动,足球运动的时间由被顶时足球与地面的高度、足球的初速度与水平方向间夹角决定,故D错误。
    故选:C。
    12.(3分)夜光飞箭是一种常见的小玩具,如图所示,它利用橡皮筋弹弓将飞箭弹射升空,再徐徐下落。若飞箭以初速度v0竖直向上射出,在t时刻恰好回到发射点。已知飞箭的质量为m,重力加速度为g,设飞箭受到的阻力大小与其速率成正比。下列说法中正确的是( )
    A.飞箭离开弹弓时动能达到最大
    B.飞箭离开弹弓后加速度一直减小
    C.飞箭离开弹弓后机械能先减小后变大
    D.上升阶段和下降阶段飞箭克服阻力做功相等
    【解答】解:A、飞箭离开弹弓前先加速后减速,因此飞箭离开弹弓时动能不是最大,故A错误;
    B、上升阶段,由牛顿第二定律得:mg+f=ma,又f=kv,可得a=g+,随着速度减小,加速度减小。下降阶段,由牛顿第二定律得:mg﹣kv=ma,可得a=g﹣,随着速度增大,加速度减小,所以飞箭离开弹弓后加速度一直减小,故B正确;
    C、飞箭离开弹弓后,阻力对飞箭一直做负功,所以飞箭的机械能一直减小,故C错误;
    D、飞箭的机械能一直减小,则经过同一点时,上升的速度大于下降的速度,则经过同一点时,上升时受到的阻力大于下降时受到的阻力,因此上升过程平均阻力大于下降过程平均阻力,而两个过程位移大小相等,由W=Fl知上升阶段飞箭克服阻力做功比下降阶段飞箭克服阻力做功大,故D错误。
    故选:B。
    13.(3分)在2022年2月5日北京冬奥会上,我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军!为中国体育代表团拿到本届冬奥会首枚金牌,这也是短道速滑项目历史上第一枚男女混合接力奥运金牌。短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示,设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ,然后分别沿半径为r1和r2(r2>r1)的滑道做匀速圆周运动,运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等,他们做圆周运动时所受向心力大小相等,直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是( )
    A.在做圆周运动时,甲先完成半圆周运动
    B.在做圆周运动时,乙先完成半圆周运动
    C.在直线加速阶段,甲、乙所用的时间相等
    D.在冲刺时,甲、乙到达终点线时的速度相等
    【解答】解:AB.根据向心力公式可得,由题意,甲、乙两运动员质量相等,他们做圆周运动时所受向心力大小相等,可知,做圆周运动的半径越大,周期越大,则甲先完成半圆周运动,故B错误,A正确;
    CD.根据向心力公式可得,甲乙运动员滑行速度为可知,乙的滑行速度大于甲的滑行速度,在直线加速阶段,根据位移—时间关系有:可知,甲的滑行时间大于乙的滑行时间;根据可知,甲到达终点线时的速度小于乙到达终点线时的速度,故CD错误
    故选:A。
    二、选择题(本题共3题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要去的,选对但不全的2分,不选、错选均不得分)
    (多选)14.(4分)如图所示,带电粒子只在电场力作用下由A点运动到B点。图中实线为电场线,虚线为粒子运动轨迹,由图可知( )
    A.粒子带正电
    B.粒子电性不确定
    C.带电粒子在A点时的加速度小于在B点时的加速度大小
    D.带电粒子在A点时的速度大于在B点时的速度大小
    【解答】解:AB、由电场力方向应指向轨迹的内侧得知,粒子所受电场力方向大致斜向右上方,即粒子受力的方向与电场线的方向一致,所以粒子带正电荷,故A正确,B错误;
    C、A点处的电场线较疏,而B点处电场线较密,则A点处的电场强度较小,粒子所受的电场力也较小,粒子的加速度,故粒子在A点处的加速度也较小,故C正确;
    D、从A运动到B,粒子所受电场力方向如图所示
    电场力与运动方向的夹角小于90°,电场力对粒子做正功,其电势能减小,动能增大,则有带电粒子在A点时的速度小于在B点时的速度大小,故D错误。
    故选:AC。
    (多选)15.(4分)随着科学技术的发展,人们对静电特性的认识越来越深入,静电在生产、生活实践中得到了广泛地应用,但有时也要防止静电产生的危害。下列措施属于防止静电危害的是( )
    A.油罐车尾的铁链B.静电喷涂机
    C.避雷针D.飞机上的“放电刷”
    【解答】解:油罐车尾的铁链、避雷针、飞机上的“放电刷”属于防止静电带来的危害,静电喷涂机属于利用静电技术,故ACD正确,B错误。
    故选:ACD。
    (多选)16.(4分)蛙泳是一种人类模仿青蛙游泳动作的游泳姿势。图甲为某运动员蛙泳时蹬腿加速及惯性前进过程,将这两个过程各自简化为水平方向的匀变速直线运动,其v﹣t图象如图乙所示,已知该运动员质量为60kg,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
    A.0~0.5s内运动员平均速度的大小为1.85m/s
    B.0~0.5s内运动员平均速度的大小为1.90m/s
    C.惯性前进过程中,水对运动员作用力的大小为40N
    D.惯性前进过程中,水对运动员作用力的大小为40N
    【解答】解:AB.v﹣t图象,图线与坐标轴围成的面积等于位移,则0~0.5s内
    x=(1.0+2.2)×0.2×m+(2.0+2.2)×0.3×m=0.95m
    运动员平均速度的大小为
    ==m/s=1.90m/s
    故A错误,B正确;
    CD.惯性前进过程中,运动员的加速度大小为
    a==m/s2=m/s2
    运动员受重力和水的作用力,则
    F2﹣(mg)2=(ma)2

    F=40N
    故C正确,D错误。
    故选:BC。
    三、实验题(本题共2题,17题6分,18题8分,共14分)
    17.(6分)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”,实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉。OB和OC为细绳。
    (1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”。其含义是 D 。
    A.橡皮筋可以用细绳替代
    B.左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
    C.右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
    D.两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
    (2)某一次实验中,用一个弹簧测力计拉橡皮条,使橡皮条与细绳的结点到达O点,弹簧测力计的示数如图乙所示,此时皮条的弹力大小为 4.00 N。
    (3)根据实验数据,该同学画出如图丙所示的图,图中 F' 的方向一定沿图甲中的AO延长线方向。(填F或F')
    【解答】解:(1)本实验采用的科学方法是“等效替代法”。其含义是两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代。
    故ABC错误,D正确。
    故选:D。
    (2)弹簧测力计分度值0.1N,要估读一位,故橡皮条的弹力大小为4.00N。
    (3)根据二力平衡条件,F'的方向一定沿AO延长线方向。
    故答案为:(1)D;(2)4.00;(3)F'
    18.(8分)用图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”。实验中,保持小车质量一定时,探究小车加速度a与合力F的关系。
    (1)除了电火花计时器、小车、天平(附砝码)。砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有 AC (选填选项前的字母)。
    A.220V、50Hz的交流电源
    B.电压可调的直流电源
    C.刻度尺
    D.秒表
    (2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是 AC 。
    A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
    B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
    C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
    (3)该同学在实验中得到如图(乙)所示的一条纸带,已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 2.6 m/s2(结果保留两位有效数字)。
    (4)在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,已知三位同学利用实验数据作出的a﹣F图像如图丙中的1、2、3所示,下列分析正确的是 B (选填选项前的字母)。
    A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
    B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
    C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大
    【解答】解:(1)根据电火花打点计时器需配220V交流电源,纸带上点迹之间的距离用刻度尺测量,故选AC。
    (2)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力,需要调节长木板上滑轮高度使细线与长木板平行,以保证细线的方向与小车运动的方向相同,在调整长木板倾斜度平衡摩擦力时,不能将砝码坏 砝码盘通过细线挂在小车上,故选AC。
    (3)打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,可得打点间隔为
    T=s=0.02s
    根据逐差法可得小车加速度为
    a=≈2.6m/s2
    (4)A.出现图像1 的原因可能是平衡摩擦力时,长木板倾角过大导致没有施加拉力小车就产生加速度,故A错误。
    B.出现图像2 的原因可能是砝码和砝码盘的质量没有远小于小车的质量,导致小车的合外力不等于砝码和砝码盘的重力,故B正确。
    C.出现图像1的原因可能是平衡摩擦力时,长木板倾角过小导致施加一定拉力才能使小车产生加速度,故C错误。
    故答案为:B。
    四、计算题(本题共3小题,满分35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
    19.(10分)如图用30cm不可伸长的细线将质量为4×10﹣3kg的可视为质点的带电小球P悬挂在O点,当空中存在水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处于静止状态。(sin37°=0.6,cs37°=0.8,g=10m/s2)
    (1)分析小球的带电性质及带电量;
    (2)求细线的拉力;
    (3)改变电场强度的大小和方向,为使小球仍保持静止在P点,求电场强度的最小值和方向。
    【解答】解:(1)对小球进行受力分析,因小球静止,故受力情况如图
    电场力方向与电场同向,故小球带正电。小球受力平衡,由受力分析图得
    qE=mgtan37°
    解得
    代入数据得
    q=3×10﹣6C
    (2)根据受力分析图可知
    代入数据得
    F=0.05N
    (3)由Eq=mgsin37°
    解得E=8×103N/C
    方向垂直于OP斜向右上
    答:(1)小球带正电,带电量为3×10﹣6C;
    (2)细线的拉力为0.05N;
    (3)改变电场强度的大小和方向,为使小球仍保持静止在P点,电场强度的最小值8×103N/C,方向垂直于OP斜向右上。
    20.(12分)国家规定:从2020年起,将主要依托高速公路电子不停车收费(ETC)等技术代替人工收费的方式,以此达到简化缴费手续、降低站区拥堵等目的。已知某汽车在进入ETC专用车道前沿水平路面以54km/h的速度行驶,离ETC收费站中心线前110m处开始做匀减速直线运动,在离收费站中心线前10m处开始以18km/h做匀速直线运动并实现电子不停车自动收费,离开收费站中心线后再做匀加速直线运动,使速度重新达到54km/h,汽车加速、减速的加速度大小相等,则
    (1)如图所示,某高速公路收费站ETC通道有限速标记“20”的字样,是指瞬时速度还是平均速度;
    (2)该汽车做匀减速直线运动的时间与加速度大小;
    (3)因过ETC专用车道缴费耽搁的时间。
    【解答】解:(1)高速公路收费站ETC通道有限速标记“20”的字样,是指瞬时速度;
    (2)已知匀减速过程的初速度v0=54km/h=15m/s,末速度v=18km/h=5m/s,位移x1=110m﹣10m=100m
    则该汽车做匀减速直线运动的时间:t1===s=10s
    加速度为a===﹣1m/s2
    加速度大小为1m/s2.
    (3)由于汽车匀加速运动的加速度与匀减速运动的加速度大小相等,根据对称性可知,匀加速运动的时间t3=t1=10s
    匀速运动的时间t2==s=2s
    汽车过收费站需用时t=t1+t2+t3=10s+2s+10s=22s
    如以v0=54km/h的速度匀速通过这一段位移历时t′==s=14s
    耽搁的时间Δt=t﹣t′=22s﹣14s=8s
    答:(1)高速公路收费站ETC通道有限速标记“20”的字样,是指瞬时速度;
    (2)该汽车做匀减速直线运动的时间是10s,加速度大小是1m/s2;
    (3)因过ETC专用车道缴费耽搁的时间是8s。
    21.(13分)如图所示,跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中,质量为m的运动员从A处由静止自由下滑,运动到B处后水平飞出,落在了着陆坡末端的C点,然后滑入停止区CD。已知B、C间的高度差为h,着陆坡的倾角θ=45°,CD段可视为半径R=h的圆弧,OC与竖直方向的夹角为α=37°,重力加速度为g,不计空气阻力及运动员在助滑道AB受到的摩擦阻力。(sin37°=0.6,cs37°=0.8,答案用m、g、h等字母表示)
    (1)求运动员到达B点时的速度大小vB;
    (2)若以CD所在平面为参考面,求运动员在A点的机械能EA;
    (3)若运动员在C点着落时动能损失了10%,运动员经过CD段最低点时对轨道的压力为重力的3倍,求运动员从C点到最低点过程中克服阻力所做的功。
    【解答】解:(1)运动员从B点到C点做平抛运动,竖直方向有:h=
    水平方向有:=vBt
    解得:vB=
    (2)运动员从A点到B点,只有重力做功,其机械能守恒,则运动员在A点的机械能EA=mgh+=mgh
    (3)运动员从A点到C点,由机械能守恒定律得:EkC=EA=mgh
    设运动员经过CD段最低点时的速度为v,由牛顿第二定律得
    FN﹣mg=m
    根据牛顿第三定律可知FN=3mg
    设运动员从C点到最低点过程中克服阻力所做的功为W。
    由动能定理得:mgR(1﹣csα)﹣W=﹣(1﹣10%)EkC
    联立解得W=mgh
    答:(1)运动员到达B点时的速度大小vB为。
    (2)运动员在A点的机械能EA为mgh。
    (3)运动员从C点到最低点过程中克服阻力所做的功为mgh。

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