吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题
展开考生注意:
1.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。
3.本卷命题范围:人教版必修二(侧重第七、八章)。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每题4分;第8~10题有多项符合要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列叙述中符合物理学史的是( )
A.哥白尼是“日心说”的主要代表人物,并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心
B.开普勒经过多年的天文观察,发现了行星绕太阳运动的轨迹是椭圆
C.牛顿总结出了万有引力定律,并通过扭秤实验测量出了万有引力常量
D.第谷在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星
2.一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度d=80m的河流,已知小船在静水中运动的速度为5m/s,水流速度为4m/s,方向向右.B点距小船正对岸的A点x0=60m.取cs37°=0.8,sin37°=0.6,下列关于该船渡河的判断中,正确的是( )
A.小船做曲线运动
B.小船过河的最短时间为16s
C.小船过河的最短航程为100m
D.若要使小船运动到B点,则小船船头指向与上游河岸成37°角
3.嫦娥六号于2024年5月3日成功发射,其主要任务是月球背面采样返回.如图所示,嫦娥六号取土后,将在P处由圆形轨道I变轨到椭圆轨道II,以便返回地球.下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号在轨道I和II运行时不受地球引力
B.嫦娥六号在轨道I和II运行时机械能相等
C.嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时速率相等
D.嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等
4.物体在两个相互垂直的力F1、F2作用下运动,力F1对物体做功5J,力F2对物体做功12J,则F1、F2的合力对物体做的功为( )
A.17JB.13JC.7JD.J
5.关于下列四幅图说法正确的是( )
A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B.如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
C.如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时(R为轨道半径),外轨对轮缘会有挤压作用
D.如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变
6.如图所示,三段细线长OA=AB=BC,ABC三球质量相等,当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度作匀速圆周运动时,则三段线的拉力TOA∶TAB∶TBC为( )
A.6∶5∶3B.9∶3∶1C.3∶2∶1D.1∶2∶3
7.一台额定功率为P的起重机从静止开始提升质量为m的重物,重物运动的v-t图像如图所示,图中线段除AB段是曲线外,其余线段都是直线,已知在t1时刻拉力的功率达到额定功率,之后功率保持不变.下列说法正确的是( )
A.图像中曲线AB段起重机的加速度越来越大
B.图像中直线OA段起重机的功率保持不变
C.在t1时刻,起重机的拉力最大且为
D.在t2时刻,起重机的拉力最大且为
8.如图所示,一小球从斜面上的某点以速度v水平抛出,落在斜面上A点.平抛末速度与竖直方向的夹角为β,平抛位移与竖直方向的夹角为α.已知斜面与水平面夹角为θ,重力加速度为g,则( )
A. B.平抛的时间
C.平抛的竖直位移D.平拋抛末速度为
9.水平传送带匀速运动,速度大小为v,现将一小工件放到传送带上.设工件初速为零,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止.设工件质量为m,它与传送带间的滑动摩擦系数为μ,则在工件相对传送带滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.只有一个摩擦力对工件做功,且为负功
B.滑动摩擦力对工件做的功为
C.工件相对于传送带滑动的路程大小为
D.外界对传动装置输送的能量为
10.卫星在战争中起着重要作用,而利用卫星摧毁敌方卫星正成为各国研究的重点.假设我方卫星欲发射一枚小型导弹去追击处在同一圆轨道前方的敌方卫星,则下列发射的导弹(沿轨道切线方向发射且不主动改变方向)不可能短时间内能命中对方的是( )
A.先加速后减速B.一直加速
C.先加速再匀速D.先减速后加速
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(5分)用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素.长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等.转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小.
(1)在探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系时,应该选择两个质量 (填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板C与 (填“挡板A”或“挡板B”)处,同时选择半径
(填“相同”或“不同”)的两个塔轮;
(2)若小球1、2质量同时都为2m时,它们分别放在B、C位置且传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,左、右两个标尺露出的格数之比应为 .
12.(10分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm.可见其中肯定有一位学生在操作上有错误,操作错误的是 (填“甲同学”“乙同学”或“丙同学”).若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB= ;
(2)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是 ,此过程中物体动能的增加量 (取g=9.8m/s2);
(3)通过计算,数值上 (填“﹥”“=”或“<”),这是因为 ;
(4)实验结论:在实验误差允许范围内,机械能守恒.
13.(11分)如图所示,餐桌中心是一个半径为r=1.0m的圆盘,圆盘可绕中心轴转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计.已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为μ1=0.9,与餐桌间的动摩擦因数为μ2=0.25,餐桌离地面的高度为h=0.8m.设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2.
(1)为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度ω的最大值为多少?
(2)若餐桌的半径,求在圆盘角速度缓慢增大时,物体从圆盘上被甩出后到落地点的位移大小.
14.(10分)科学家计划在2033年将首批宇航员送往火星进行考察.一质量为m的物体,假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F1,在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测得的读数为F2,通过天文观测测得火星的自转角速度为ω,引力常量为G,将火星看成是质量分布均匀的球体,已知球体的体积公式为,求:
(1)火星的半径R;
(2)火星的密度ρ;
(3)火星的第一宇宙速度v1.
15.(18分)如图所示某物理兴趣小组设计的一个游戏装置,该装置由倾角为60°的斜轨道AB,半径为r1=0.4m、圆心角为60°的圆弧轨道EF,水平轨道FO2及一个半径为的圆弧PQ组成,其中AFO2Q在同一水平线上,BE等高,BE间的距离,FO2间距离l2=0.7m,O1、O2分别为两弧形轨道的圆心,F、P分别为两弧形轨道的最低点,O1F、O2P在竖直方向,滑块在FO2轨道滑动时动摩擦因数为μ=0.5,其余轨道均光滑.某次游戏时小智同学用沿斜面向上的恒力F拉一个可视为质点的滑块从倾斜轨道最低点A由静止匀加速至B撤去外力,发现滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道EF(无机械能损失),然后沿EF滑下经O2落在圆弧PQ上,已知滑块质量为m=0.1kg,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块由A至B过程中重力做的功;
(2)滑块在弧形轨道EF的最低点F处受轨道的支持力大小和方向;
(3)滑块落在圆弧PQ上的位置.
长春二实验中学高一(下)期中测试卷•物理
参考答案、提示及评分细则
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项正确,每题4分;第8~10题有多项符合要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.B 哥白尼是“日心说”的主要代表人物,但是现代天文学表明太阳不是宇宙的中心,A错误;开普勒发现了行星绕太阳运动的轨道是椭圆,B正确;卡文迪许通过扭秤实验测量出万有引力常量,C错误,伽勒发现了海王星,D错误.
2.B 小船同时参与两个方向的匀速直线运动,合运动是匀速直线运动,故A错误;当静水中船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间,故B正确;因为水流速度小于静水中船速,所以合速度的方向可能垂直于河岸,当合速度的方向垂直于河岸时,渡河航程最短(即80m),故C错误;设小船船头指向与上游河岸成37°角,静水中船速垂直于河岸方向的分速度为,静水中船速平行于河岸方向的分速度为,则渡河时间。沿河岸方向的位移代入得,故D错误.
3.D 嫦娥六号在轨道I和II运行时也受地球引力,故A错误.嫦娥六号在轨道I上经过P点时经加速后进入轨道II运行,故嫦娥六号在轨道I运行至P处时的速率小于在轨道II运行至P处时的速率;加速过程有外力对嫦娥六号做功,则机械能增大,故B、C错误.根据得,可知嫦娥六号在轨道I和II运行至P处时加速度大小相等,故D正确.
4.A 合力对物体做的功为W=W1+W2=5J+12J=17J.
5.C6.A
7.C v—t图线的斜率表示加速度,图像中曲线AB段起重机的加速度越来越小,A项错误;OA段重物匀速上升,起重机的牵引力不变,速度增大,功率增大,B项错误;0—t1时间内拉力不变,t1—t2时间内拉力减小,加速度减小,在t1时刻满足,故t1在时刻起重机的拉力最大且为,C项正确,D项错误.
8.CD 由水平方向,竖直方向,,,,,联立解得;,,故A,B错误,C正确;平抛末速度为,故D正确.
9.BC10.ABC
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(l)不同(1分)挡板A(1分)相同(1分)(2)2∶1(2分)
12.丙同学(2分)(1)0.98m/s(2分)(2)0.49J0.48J(每空1分)
(3)>实验中有阻力(每空2分)
13.解:(1)由题意可得,当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时,圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力,所以随着圆盘转速的增大,小物体受到的静摩擦力增大.当静摩擦力最大时,小物体即将滑落,此时圆盘的角速度达到最大,有
联立两式可得
(2)物体在餐桌上滑动的初速度
当物体滑离餐桌时,开始做平抛运动,平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度vx,由题意可得
由于餐桌半径为,所以
可得
设物体做平抛运动的时间为t,则
解得
物体做平抛运动的水平位移为
物体的位移大小
14.解:(1)物体在火星两极处
在火星赤道上
联立得火星的半径为
(2)根据密度公式得,火星的密度为
联立得
(3)由万有引力提供向心力,对在火星表面匀速圆周运动的物体
解得,火星的第一宇宙速度为
15.解:(1)由几何关系可得E点的高度为
即B点高度也为h=0.2m
重力做功
(2)滑块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道,且B、E等高,可知滑块在BE间做斜抛运动.设E点时速度为vE,从最高点下落到E点所用时间为t,则有
,
解得,,
滑块经过E点时的速度大小
在EF段只有重力做功,根据机械能守恒定律可得
解得(1分,也可根据机械能守恒知B、E、F三处机械能守恒,利用,求出vF)
在F点由重力和支持力的合力提供向心力,有
解得
可知支持力大小为3N,方向竖直向上
(3)设滑块运动到O2时速度为v2,由动能定理有
解得
滑块经过O2之后做平抛运动落到圆弧轨道PQ上.由平抛运动特点可得①
②
由几何关系得③
联立①②③,解得,,
由可知滑块落在圆弧PQ上的中点题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
A
C
A
C
CD
BC
ABC
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