云南省昆明市禄劝县第一名校2023-2024学年高一下学期物...

更新时间：2024-07-24 浏览次数：4 类型：期中考试

一、单项选择题：（每小题3分，8小题，共24分)

1. 下列说法中正确的是（　　）

A . 一质点沿着圆周运动，质点与圆心的连线所扫过的角度与质点速度方向改变的角度相等 B . 做圆周运动的物体所受的合力总指向圆心 C . 相同的时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 D . 物体所受到的合力为零时物体做匀速圆周运动

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2. (2021高二上·杭州期末) 以下是书本上的用图片表示的情境，下列说法正确的是（）

A . 图甲，斜向上喷出的水到径迹最高点时的速度为零 B . 图乙，航天员在天宫二号上展示的水球对球内的气泡无浮力作用 C . 图丙，一艘炮舰沿河由西向东行驶，要击中目标，射击方向应直接对准目标 D . 图丁，有些火星的轨迹不是直线，说明这些微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的

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3. 某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯匀速前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。该楼层高4.56m。正确的（　　）

A . 甲顾客先到达楼上 B . 乙顾客先到达楼上 C . 乙的竖直方向速度比甲的竖直方向速度大 D . 甲在自动扶梯上行过程中受到重力、弹力和摩擦力的作用

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4. 宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为（）

A . 0 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2023高一上·海淀期末) 如图所示的油画描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道由静止开始运动，利用滴水计时的方法记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。某小组同学重做此实验，让小球从倾角为θ的斜面顶端由静止滚下。下列判断正确的是（　　）

A . 斜面的倾角θ越大，小球运动的加速度越小 B . 斜面的倾角θ越大，小球运动时的惯性越大 C . 斜面的倾角θ一定时，小球通过的位移与所用时间的二次方成正比 D . 斜面的倾角θ一定时，小球运动到底端时的速度与所用时间的二次方成正比

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6. 如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”，此过程中（　　）

A . 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等 B . 人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力 C . 人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小 D . 人被向上“托起”时处于失重状态

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7. 如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60kg的学员在A点位置，质量为70kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0m，B点的转弯半径为4.0m，学员和教练员（均可视为质点）（　　）

A . 运动周期之比为5∶4 B . 运动线速度大小之比为1∶1 C . 向心加速度大小之比为4∶5 D . 受到的合力大小之比为15∶14

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8. 如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ ．现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ (μ<tanθ) ，则选项中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线是（　　）

A . B . C . D .

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二、多项选择题（共4小题，每小题4分，少选或不全2分，选错0分，共16分）

9. 下列说法正确的是（　　）

A . 伽利略设计了图甲所示的斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因 B . 伽利略使用图乙所示斜面进行实验，证实了小球沿斜面滚下是匀加速直线运动且加速度大小由斜面倾角和小球质量决定 C . 丙图中鸡蛋碰石头，鸡蛋破了，而石头丝毫无损，说明石头对鸡蛋的作用力大，而鸡蛋对石头的作用力小 D . 丁图中某同学为了取出羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，是为了利用羽毛球的惯性使羽毛球从球筒的上端出来

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10. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b在近地轨道做匀速圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示。关于这四颗卫星，下列说法正确的是（　　）

A . a的向心加速度等于重力加速度g B . c在4 h内转过的圆心角是 $\text{[math]}$ C . 在相同时间内，这四颗卫星中b转过的弧长最长 D . d做圆周运动的周期不可能是20小时

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11. 如图所示，光滑斜面上有一个重力为100N的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，整个装置处于静止状态。则绳对小球拉力T和斜面对小球支持力 $\text{[math]}$ 的大小分别为（　　）（sin37°=0.6）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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12. 有同学测量岸上到海面的竖直距离 $\text{[math]}$ ，岸上有人用长绳从远处拉一条小船，使小船靠岸，若人以恒定的速率 $\text{[math]}$ 拉绳，如图所示，某时刻绳与水面的夹角为 $\text{[math]}$ ，忽略滑轮的高度和船的大小，已知 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 此后 $\text{[math]}$ 内小船前进大于 $\text{[math]}$ B . 此后 $\text{[math]}$ 末绳与水面的夹角为 $\text{[math]}$ C . 此后 $\text{[math]}$ 末小船的速率为 $\text{[math]}$ D . 此后 $\text{[math]}$ 末小船的速率为 $\text{[math]}$

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三、实验题（共2小题，共18分）

13. 用如图1所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
1. （1）下列实验条件必须满足的有____。
  
  A . 斜槽轨道光滑 B . 斜槽轨道末端水平 C . 挡板高度等间距变化 D . 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
2. （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
  取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。
3. （3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是____。
  
  A . 从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹 B . 用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹 C . 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
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14. 某实验小组用如图甲所示的装置来探究小球做匀速圆周运动时所需向心力的大小F与质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和半径r之间的关系。
1. （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和半径r之间的关系时主要用到了物理学中____的方法。
  
  A . 理想实验法 B . 等效替代法 C . 控制变量法 D . 演绎法
2. （2）第一组同学利用图甲装置进行实验，若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3：1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板处（选填“A、C”或“B、C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为。
3. （3）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴 $\text{[math]}$ 匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中AB是固定在竖直转轴 $\text{[math]}$ 上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间
  实验步骤：
  ①测出挡光片与转轴的距离为L；
  ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r；
  ③启动电动机，使凹槽AB绕转轴 $\text{[math]}$ 匀速转动；
  ④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间 $\text{[math]}$ 。
  （a）小钢球转动的角速度 $\text{[math]}$ （用L、d、 $\text{[math]}$ 表示）；
  （b）该同学为了探究向心力大小F与角速度 $\text{[math]}$ 的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为 $\text{[math]}$ ，则小钢球的质量 $\text{[math]}$ kg。（结果保留2位有效数字）
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四、计算题(4题,共42分)

15. 在未来的某一天，小华驾驶我国自主研发的航天飞行器着陆在没有大气的某星球上。他做了一个实验，只见他用手以初速度v竖直向上抛出一个可视为质点的小球，经过时间t重新回到他手中(设手的位置不变)，又知道当航天飞行器在靠近该星球表面做圆周运动飞行时测得其环绕周期是T。已知引力常量为G。
1. （1）求该星球表面的重力加速度g大小。
2. （2）求该星球的半径R和质量M。
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16. 如图所示的机械装置由摆锤和底座两部分组成，摆锤通过轻质直杆与底座上的转轴O接，摆锤重心到转轴O的距离为L ，机械装置放置在上表面水平的压力传感器上，底座内部的电机可以驱动摆锤在竖直平面内做圆周运动。电机转动稳定后，摆锤以角速度 $\text{[math]}$ 逆时针做匀速圆周运动，底座始终保持静止，压力传感器显示底座对传感器的压力随时间周期性变化，最小值为 $\text{[math]}$ ，最大值为 $\text{[math]}$ ，重力加速度用g表示。请解答下面的问题：
1. （1）求该机械装置的总质量（包括摆锤）；
2. （2）当电机转动稳定后，当摆锤重心与O点等高且在O右侧时，求底座此时所受的摩擦力？
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17. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8倍。货车内顶部用细线悬挂一个小球P ，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。取重力加速度g＝10m/s² ， sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。
1. （1）货车向左转弯还是右转弯？
2. （2）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度v_max是多大？
3. （3）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F^'＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？货车的速度v^'有多大？
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18. 如图，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一质量为m的小球（可视为质点），小球被抛出后受到大小为、方向水平向右的恒定风力，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度大小为g。求：
1. （1）此过程中小球离A、B两点所在直线的最远距离；
2. （2） A、B两点间的距离；
3. （3）小球运动到B点时的速度。
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