福建省福州第十五中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷
展开(满分:100分;考试时间:75分钟)
班级 姓名 座号
一、单选题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
1.关于功和功率的概念,下列说法正确的是( )
A.功有正、负之分,说明功有方向
B.由可知,功率一定时,牵引力与速度成反比
C.由可知,机器做功越多,其功率就越大
D.由可知,只要知道时间t内机器做的功,可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
2.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.图甲中,船相对水垂直河岸匀速行驶,水流速度越大,渡河时间越长
B.图乙中,质点的运动轨迹已知,若该质点在y轴方向做匀速运动,则在x轴方向做加速运动
C.图丙中,篮球经过P时所受合力可能沿图示方向
D.图丁中,若用小锤用力敲击弹性金属片,a球会比水平弹出的b球先落地
3.有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.如图a,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B.如图b,悬挂在同一点的两个小球在同一水平面内做圆锥摆运动,则绳长的角速度大
C.如图c,同一小球在内壁光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后沿水平面分别做匀速圆周运动,则小球在A位置处所受筒壁的支持力等于B位置处所受筒壁的支持力
D.如图d,火车转弯若超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨会有挤压作用
4.如图所示,一小球自A点由静止开始自由下落,到达B点时与弹簧接触,到达C点时弹簧被压缩至最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A经B到C的运动过程中( )
A.小球的机械能守恒
B.小球在B点时动能最大
C.小球由B到C加速度先减小后增大
D.小球由B到C的过程中,动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
二、多选题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.)
5.如图所示,长为0.25m的轻质细杆一端固定于O点,另一端固定有一质量为1kg的小球,使小球绕O点在竖直面内以2m/s的线速度做匀速圆周运动。取g=10m/s2.下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时,对杆的作用力大小是16N,方向竖直向下
B.小球通过最高点时,对杆的作用力大小是6N,方向竖直向上
C.小球通过最低点时,对杆的作用力大小是26N,方向竖直向上
D.小球通过最低点时,对杆的作用力大小是26N,方向竖直向下
6.如图,木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平均阻力为f,射入深度为d,木块的位移为s,在此过程中( )
A.子弹动能的减少量为f(s+d)
B.木块动能的增加量为f(s+d)
C.子弹与木块间摩擦转化的内能为fd
D.子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功
7. 2023年10月26日,我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满的完成了发射,与“天和”核心舱成功对接,飞船变轨前绕地稳定运行在半径为r1的圆形轨道I上,椭圆轨道II为飞船的转移轨道,核心舱绕地沿逆时针方向运行在半径为r2的圆形轨道III上,轨道I和II、II和III分别相切于A、B两点,飞船在A点变轨,与核心舱刚好在B点进行对接,下列说法正确的是( )
A.神舟十七号在I轨道上稳定运行的速度可能大于7.9km/s
B.神舟十七号在II轨道上由A向B运动时,速度减小,机械能减小
C.神舟十七号在II轨道上经过A点的速度大于在I轨道上经过A点的速度
D.神舟十七号在II轨道上经过B点时加速变轨进入III轨道与“天和”核心舱完成对接
8.如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平地面上,顶端A处切线水平。将一质量为m的小球(可视为质点)从轨道右端点C的正上方由静止释放,释放位置距离地面的高度为h(可以调节),不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. h=2R时,小球不能够到达圆弧轨道的顶端A
B.适当调节h的大小,可使小球从A点飞出,恰好落在C点
C. 时,由机械能守恒定律可知,小球在轨道左侧能够到达的最大距地高度为
D. h=4R时,小球从A点飞出,落地点与O点之间的水平距离为4R
三、填空题(本大题共2小题,每小题4分,共8分)
9.如图所示,皮带传动装置转动后,皮带不打滑,皮带轮上的A、B、C三点的位置如图所示,A、C两点半径相同,则线速度大小之比vA∶vB∶vC= ;角速度大小之比ωA∶ωB∶ωC=
10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,取g=10m/s2,则汽车的额定功率为 W,汽车的最大速度为 m/s
四、实验题(本大题共2小题,每小题6分,共12分)
11.如图所示,向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R,挡板B到转轴距离为2R,塔轮①④半径相同,①②③半径之比为1∶2∶3,④⑤⑥半径之比为3∶2∶1。现通过控制变量法,用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径,质量的关系。
(a)(b)
(1)当质量和运动半径一定时,探究向心力的大小与角速度的关系,将传动皮带套在②④塔轮上,应将质量相同的小球分别放在挡板 处(选填“A”、“B”或“C”中的两个);此时的两个小球向心力大小之比是 。
(2)将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处,传动皮带套在①④两个塔轮上,图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为3∶1,则铁球与橡胶球的质量之比为 。
12.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
甲乙丙
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是( )
A.通过调节使斜槽末端的切线保持水平
B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
C.每次必须由静止释放小球,而释放小球的位置始终相同
D.将球的位置标在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球作平抛运动的初速度为 m/s。(g取9.8m/s2)(保留2位有效数字)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球在B点的速度为 m/s;(g取10m/s2)(保留2位有效数字)
五、计算题(本大题共3小题,第13题12分,第14题13分,第15题15分,共40分)
13.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星,若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道做匀速圆周运动,周期为T,已知万有引力常量为G,求:
(1)该天体的质量是多少?
(2)该天体表面的重力加速度是多少?(忽略该天体自转影响)
(3)该天体的第一宇宙速度是多少?
14.如图,一个质量为0.5kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从圆弧轨道ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.5m,O为轨道圆心,BC为轨道竖直直径,OA与OB的夹角θ=53°,小球到达A点时的速度vA=5m/s。g取10m/s2(已知sin53°=0.80,cs53°=0.60)求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0;
(2)P点与A点的高度差。
(3)小球恰好能够经过最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功。
15.如图,光滑圆弧轨道AB,末端与水平传送带相切。DE部分是以传送带的末端C点为圆心的圆弧,其轨道半径为1.2m。现有一物块(可看成质点),从A点静止释放。已知物块质量m=1kg,AB两点高度差h=0.2m,BC间的距离为1.2m,传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动,物块与传送带的动摩擦因数为0.5,g取10m/s2。求物块
(1)滑到B点时的速度大小;
(2)滑到C点时的速度大小;
(3)刚要击中圆弧轨道DE时的动能。
参考答案
9.【答案】2:2:1 ,2:1:1
10.【答案】,100
11.【答案】(1)A、C, 1:4(2)3:1
12.【答案】(1)AC(2)1.6(3)2.5
13. 【答案】(1); (2);(3); (4)
【分析】(1)卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;
(2)在天体表面,重力等于万有引力,列式求解;
(3)该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度.
【详解】(1)卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有:
G=m(R+h)
解得:M= ①
(2)在天体表面,重力等于万有引力,故:
mg=G ②
联立①②解得:g= ③
(3)该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,根据牛顿第二定律,有:mg=m ④
联立③④解得:v==.
【点睛】本题关键是明确卫星做圆周运动时,万有引力提供向心力,而地面附近重力又等于万有引力,基础问题.
14 . 【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)在A点分解速度
解之有
(2)在A点分解速度
平抛竖直方向
解之有
(3)从A到C过程
在C点受力分析得
解之有
15.【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)物块从A点滑到B点,由机械能守恒定律可得
代入数据解得
(2)物块在传送带上受摩擦力作用,根据牛顿第二定律有
物块加速到与传送带共速时滑行的位移
联立可得
由于,物块先加速到传送带相同的速度后匀速,故从C点飞出时速度
(3)从C点飞出后,物块做平抛运动,有
由几何关系可知
由机械能守恒定律得
联立以上各式解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
C
C
BC
AC
CD
AD
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