云南省昆明市第一名校2023-2024学年高一下学期期中物理试题
试卷更新日期:2024-05-28 类型:期中考试
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。多选题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错或不答的得0分。)
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1. 开普勒通过对第谷的多年观测数据的研究,发现了行星围绕太阳运动的规律,后人称之为开普勒三定律。根据开普勒三定律,可判断以下说法正确的是( )A、地球围绕太阳做匀速圆周运动,太阳位于圆轨道的圆心 B、火星围绕太阳做椭圆运动时,离太阳近时速度小,离太阳远时速度大 C、木星围绕太阳的运动轨迹是椭圆,太阳位于椭圆的中心 D、行星围绕太阳做椭圆运动的半长轴越长,绕着太阳运动一周所需的时间也越长2. 如图所示,在水平面上以速度v向右运动的物体,始终受到大小恒定的力F的作用。力F对物体做负功的是( )A、 B、 C、 D、3. 如图所示,小球以正对倾角为的斜面水平抛出,若小球到达斜面时的位移最小,则其飞行时间为不计空气阻力,重力加速度为( )A、 B、 C、 D、4. 如图所示为自行车皮带传动装置,主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r,从动轮O2的半径为2r,A、B、C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,A、B、C三点 ( )A、加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1 B、线速度之比vA∶vB∶vC=3∶2∶2 C、角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶2 D、加速度之比aA∶aB∶aC=3∶2∶15. 如图所示,地球球心为O,半径为R,表面的重力加速度为g。一宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动,不计阻力,轨道上P点距地心最远,距离为3R。则( )A、飞船经过P点的速度小于 B、飞船经过P点的速度一定是 C、飞船在P点的加速度一定是 D、飞船经过P点时,若变轨为半径为3R的圆周运动,需要制动减速6. 如图所示,“天津之眼”摩天轮直径为110米,轮外装挂48个360度透明座舱,每个座舱可乘坐8个人,可同时供384个人观光。假设某一游客质量为m,游客到圆心的距离为R,重力加速度为g,摩天轮转动角速度为 , 游客从最低点开始计时,以最低点为重力势能的零点,则经过时间t,游客重力势能随时间的变化关系式为( )A、 B、 C、 D、7. 一辆汽车正通过一段半径约为50m的圆弧形弯道公路,视汽车做匀速圆周运动,路面水平,晴天时路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的0.8倍,重力加速度 , 下列说法正确的是( )A、汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为 B、汽车以72km/h的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为 C、晴天时汽车以21m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D、雨天时汽车若以72km/h速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动8. 如图所示,光滑的半圆环沿竖直方向固定,M点为半圆环的最高点,N点为半圆环上与半圆环的圆心等高的点,直径MH沿竖直方向,光滑的定滑轮固定在M处,另一小圆环穿过半圆环用质量不计的轻绳拴接并跨过定滑轮。开始小圆环处在半圆环的最低点H点,第一次拉小圆环使其缓慢地运动到N点,第二次以恒定的速率将小圆环拉到N点。滑轮大小可以忽略,则下列说法正确的是( )A、第一次轻绳的拉力逐渐减小 B、第一次半圆环受到的压力逐渐减小 C、小圆环第一次在N点与第二次在N点时,轻绳的拉力相等 D、小圆环第一次在N点与第二次在N点时,半圆环受到的压力相等9. 下列说法正确的是( )A、位于赤道上的物体所受引力等于所受重力 B、物体静止在地球表面不受其他外力影响时,所受万有引力与支持力的合力就是向心力 C、随着纬度的增大,物体的重力加速度将增大 D、若地球的自转角速度增大,则地球表面所有物体受到的重力将变小10. 图甲、乙、丙、丁是圆周运动的一些基本模型,下列说法正确的有( )A、甲图中,汽车安全通过拱桥最高点时的速度不能超过 B、乙图中,A、B两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动的角速度一定相同 C、丙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用 D、丁图中,直筒洗衣机脱水时,被用出去的水滴受到离心力作用11. “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。如图所示,曲线Ⅰ是一颗绕地球做圆周运动的同步卫星轨道示意图,曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动卫星轨道的示意图,O点为地球球心,AB为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内:已知在两轨道上运动的卫星的周期相等,设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法中正确的是( )A、同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的倍 B、同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍 C、卫星在Ⅰ轨道的速率为v0 , 卫星在Ⅱ轨道B点的速率为vb , 则v0<vb D、卫星在Ⅰ轨道的加速度大小为a0 , 卫星在Ⅱ轨道A点加速度大小为aA , 则a0<aA12. 如图,矩形金属框竖直放置,其中、足够长,且杆光滑,一根轻弹簧一端固定在点,另一端连接一个质量为的小球,小球穿过杆,金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时,小球均相对杆静止,若 , 则与以匀速转动时相比,以匀速转动时( )A、小球的高度一定降低 B、弹簧弹力的大小一定不变 C、小球对杆压力的大小一定变大 D、小球所受合外力的大小一定变大
二、实验题(本题共2小题,13题6分,14题10分,共16分。)
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13. “探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示。(1)、本实验采用的实验方法是____A、控制变量法 B、等效替代 C、放大法(2)、在小球质量和转动半径相同的情况下,逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的之比(选填“线速度大小”、“角速度平方”或“周期平方”);连接传动皮带的左右两侧变速塔轮半径 , 在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值为 .14.(1)、在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹:
A.通过调节使斜槽的末端保持;
B. 每次释放小球的位置必须(选填“相同”或者“不同”);
C 每次必须由释放小球(选填“运动”或者“静止”);
D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触;
E. 将小球的位置记录在白纸上后,取下白纸,将点连成(选填“折线”“直线”或“光滑曲线”)。(2)、某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O,如图所示,A为小球运动一段时间后的位置。g取 , 根据图象,可知小球的初速度为m/s;小球在C点时的速度为m/s;小球抛出点的位置O的坐标为cm。三、计算题(本题共4小题,第15题6分,第16题8分,第17题10分,第18题12分,共36分。)
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15. 如图所示,某同学将质量为m=1kg的球从A点水平抛出后击中地面上的目标B,已知A点的高度h=1.25m,A点与目标B的水平距离x=5m,重力加速度g=10m/s2 , 不计空气阻力.求:(1)、球在空中运动时间t(2)、球水平抛出时的速度大小v0(3)、球落地时重力的瞬时功率 P16. 如图所示,某星球表面上有一倾角的足够长固定斜面,一小物块从斜面底端以速度沿斜面向上运动,0.2s后速度恰好减为零。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为 , 该星球半径为R,引力常量为G, , 。求:(1)、该星球质量M;(2)、该星球的第一宇宙速度。17. 一辆汽车在水平平直公路上由静止开始启动,汽车发动机的功率与速度的关系如图所示,当汽车速度达到v0后保持功率不变,汽车能达到的最大速度为2v0。已知汽车的质量为m,运动过程中所受阻力恒为f。试求:(1)、汽车速度为1.5v0时,汽车的加速度a;(2)、汽车从开始启动到速度达到时v0 , 所运动的位移大小。18. 某同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻一端,绳的另一端系有质量为的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,如图所示。已知握绳的手离地面的高度d=1.5m,手与球之间的绳长为 , 绳能承受的最大拉力为40N,绳始终在竖直平面内,忽略手的运动半径和空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:(1)、为了保证小球在竖直平面内做完整的圆周运动,则小球运动到最高点的最小速度为多少;(2)、小球在某次圆周运动到最低点时,绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断,小球水平飞出后落地,则小球落地点到圆周运动最低点处的水平距离x为多少;(3)、改变手与球之间的绳长L,使小球重复上述运动。若小球运动到最低点时突然松手,小球水平飞出后落地,求在保证绳不断裂的情况下,小球落地点到最低点的水平距离x的最大值为多少。(以上结果均可用根号表示)