江苏省苏州常熟市2022-2023学年高一下学期期中物理试题

试卷更新日期：2023-06-19 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列运动，不能用牛顿力学规律描述的是（）

A、天问一号绕火星运动 B、粒子接近光速运动 C、人随电梯上升 D、高铁从广州驶向杭州

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2. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（）

A、甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向 B、乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想化模型的思想 C、丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法 D、丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量

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3. 如图所示，小车在平直的公路上以初速度v₀开始加速行驶，经过时间t达到最大速度v_m ，设此过程中电动机功率恒为额定功率P且阻力不变，根据以上条件不能求出的物理量是（　　）

A、电动机所做的功 B、小车前进的距离 C、小车受到的阻力大小 D、车速为v₀时，小车的合外力大小

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4. 简易儿童蹦极装置如图所示。活动开始前，先给小朋友绑上安全带，然后将弹性绳拉长后固定在小朋友身上，并通过其它力作用使小朋友停留在蹦床上。当撤去其它力后，小朋友被“发射”出去冲向高空，小朋友到达最高点，然后下落到B点时，弹性绳恰好为原长，然后继续下落至最低点A。若小朋友可视为质点，并始终沿竖直方向运动，忽略弹性绳质量与空气阻力，则小朋友（　　）

A、在C点时的加速度大小为0 B、B到A过程加速度先减小后增大 C、在B点时速度最大 D、在下落过程中机械能不断减小

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5. 2021年12月9日，我国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在“天宫课堂”进行太空授课。在太空失重环境下，下列哪个力学实验能在“天和核心舱”中顺利操作（　　）

A、验证力的平行四边形定则 B、研究匀变速直线运动 C、验证牛顿运动定律 D、验证机械能守恒定律

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6. 如图是某电力机车雨刷器的示意图．雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨利臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（）

A、P点的线速度始终不变 B、P点的向心加速度不变 C、M、N两点的线速度相同 D、M、N两点的运动周期不同

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7. 国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（　　）

A、地面基站可以建设在青藏高原上 B、配重的线速度小于同步空间站的线速度 C、配重做圆周运动所需的向心力等于地球对它的万有引力 D、若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做离心运动

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8. 两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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9. 黄浦滨江滑板公园的一根滑道如图所示，小吕同学从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道至A点起跳。此过程中可将人视为质点，不计摩擦力及空气阻力，以滑道最低点所在平面为零势能面，人的重力势能E_p、动能E_k与水平位移x的关系图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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10. 如图所示，质量为 $2 m$ 的金属环 $A$ 和质量为 $m$ 的物块 $B$ 通过光滑铰链用长为 $2 L$ 的轻质细杆连接，金属环 $A$ 套在固定于水平地面上的竖直杆上，物块 $B$ 放在水平地面上，原长为 $L$ 的轻弹簧水平放置，右端与物块 $B$ 相连，左端固定在竖直杆上 $O$ 点，此时轻质细杆与竖直方向夹角 $θ = 30^{\circ}$ 。现将金属环 $A$ 由静止释放， $A$ 下降到最低点时 $θ$ 变为60°。不计一切阻力，重力加速度为 $g$ ，则在金属环 $A$ 下降的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A、金属环 $A$ 和物块 $B$ 组成的系统机械能守恒 B、金属环 $A$ 的机械能先增大后减小 C、 $A$ 达到最大动能时， $B$ 对地面的压力大小为 $2 mg$ D、弹簧弹性势能最大值为 $2 (\sqrt{3} - 1) m g L$

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二、实验题

11. 某次实验将打点计时器接到频率为 $50 Hz$ 的交流电源上，实验完成后选出一条点迹清晰的纸带，标出部分计数点如图乙所示（每相邻两个计数点间还有4个打下的点，图中未画出）。其中 $s_{1} = 7.05 cm$ $s_{2} = 7.68 cm$ 、 $s_{3} = 8.33 cm$ 、 $s_{4} = 8.95 cm$ 、 $s_{5} = 9.61 cm$ 、 $s_{6} = 10.26 cm$ 。已知物体做匀加速直线运动，则物体的加速度 $a =$ $m / s^{2}$ （要求充分利用测量的数据，结果保留2位有效数字）。

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12. 某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块（总质量为 $M$ ，遮光条两条长边与导轨垂直），左端由跨过定滑轮的细绳与一质量为 $m$ 的小球相连，导轨上B点处有一光电门。实验时，将滑块从A点由静止释放，测得遮光条的宽度d，遮光条经过光电门时的挡光时间 $t$ ， A点到B点的距离 $l$ ， A点与B点间的高度差为 $h$ 。

(1)、滑块从A点运动到B点的过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为 $Δ E_{k} =$ ，重力势能减少量可表示为 $Δ E_{p} =$ ，在误差允许的范围内，若 $Δ E_{k} = Δ E_{p}$ ，则可认为系统的机械能守恒；（用题中所给字母以及重力加速度 $g$ 表示）

(2)、该学习小组在斜面倾角为30°且 $M = m$ 的情况下，多次改变A、B间的距离 $l$ ，计算出多组滑块到达B点时的速度 $v$ ，并作出 $v^{2} - l$ 图像如图乙示，根据图像可得重力加速度 $g =$ ${m/s}^{2}$ （保留3位有效数字）。

(3)、实验中发现， $Δ E_{k}$ 略小于 $Δ E_{p}$ ，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：。

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三、解答题

13. 木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为 $v_{0}$ 时，上升高度可达 $h$ ，已知“艾奥”的半径为 $R$ ，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量为 $G$ ，求：

(1)、“艾奥”的质量；

(2)、“艾奥”的第一宇宙速度。

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14. 如图所示，水平雪面上的雪橇在与水平方向成37°角的拉力F=30N的作用下，沿直线匀速运动5m，所用时间为5s，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)、上述5s内拉力F的平均功率；

(2)、上述5s内雪橇克服地面摩擦力做的功。

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15. 如图所示，摩托车做腾跃特技表演，以 $1.0 m / s$ 的初速度沿曲面冲上高 $0.8 m$ 、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率 $1.8 kW$ 行驶，经过 $1.2 s$ 到达平台顶部，立即关闭油门，离开平台后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，圆弧的最低点B与水平传送带相切，传送带以 $v_{1} = 8 m / s$ 的速度匀速运动，传送带长为8.5m，摩托车轮胎与传送带间为滑动摩擦，动摩擦因数为 $μ = 0.4$ 。已知圆弧半径为 $R = \frac{75}{8} m$ ，人和车的总质量为180kg，特技表演的过程中到达传送带之前不计一切阻力（计算中取 $g = 10 m / s^{2}$ ）。求：

(1)、人和车到达顶部平台时的速度 $v$ ；

(2)、人和车运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力；

(3)、人和车在传送带上的运动时间。

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16. 如图所示，为某小组设计的节能运输的实验装置。小车携带货物从斜面顶端无初速度滑下。小车压缩轻弹簧，速度减为零时货物被卸下，空车恰好可以回到斜面顶端。已知斜面顶端到弹簧的距离l=1m，倾角θ=30°，空车质量m=1kg，小车在斜面上运动时，受到的阻力等于重力的0.1倍。因弹簧的劲度系数较大，小车与弹簧的接触过程极短，g取10m/s²

(1)、求小车沿斜面下滑的时间t。

(2)、求弹簧的最大弹性势能Ep。

(3)、若运送货物的质量M较大，小车返回到斜面顶端时会腾空。为保证安全，小车腾空的高度不超过0.1m，求M的最大值。

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