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文档简介
2022-2023学年甘肃省天水第一中学高一物理第二学期期中教学质量检测试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、甲、乙两汽车在平直的公路上同向行驶,其v-t图象如图所示。乙在前甲在后,若两车发生追尾,则下列判断正确的是则()A.两车发生追尾是在t=12s至t=16s之间的某时刻B.两车可能是在t=8s时发生追尾C.t=0时刻两车间距可能大于16mD.甲车刹车的加速度大小是乙车的4倍2、某X星球的质量为地球质量的36倍,半径为地球半径的2倍.忽略行星自转的影响,已知地球表面的重力加速度为g,则X星球表面的重力加速度大小为()A.9g B.4g C.3g D.18g3、A、B两颗人造地球卫星在同一个平面同向做匀速圆周运动,B星的轨道半径大于A星轨道半径.A星绕地球做圆周运动的周期为2小时,经观测每过t小时A、B两颗卫星就会相遇(相距最近)一次.则A、B卫星的轨道半径之比为A. B. C. D.4、在物理学史上,测出万有引力常量G的科学家是()A.卡文迪许 B.伽利略 C.牛顿 D.开普勒5、地球同步卫星的加速度为a1,运行速度为v1,地面附近卫星的加速度为a2,运行速度为v2,地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a3,运行速度为v3,则()A.v2>v1>v3 B.v3>v1>v2 C.a2>a3>a1 D.a1>a2>a36、在地球表面沿水平方向发射一个飞行器,不计空气阻力,如果初速度为7.9km/s(第一宇宙速度),则此飞行器()A.会落回地面B.会绕地球做匀速圆周运动C.会绕地球做椭圆运动D.会挣脱地球的束缚飞到太阳系外7、如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是()A.向心力关系为Fa>Fb>Fc B.周期关系为Ta=Tc<TbC.线速度的大小关系为va<vc<vb D.向心加速度的大小关系为aa<ac<ab8、如图所示,两个相同灯泡L1、L2,分别与电阻R和自感线圈L串联,接到不计内阻的电源的两端,闭合电键S,电路稳定后,两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是()A.闭合电键S到电路稳定前,灯泡L1逐渐变亮B.闭合电键S到电路稳定前,灯泡L2逐渐变亮C.断开电键S,灯泡L1立即熄灭D.断开电键S,灯泡L2慢慢熄灭9、地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g.取球心为坐标原点,x为离球心的距离,得出地球各处的重力加速度gx随x变化的关系如图所示,则A. B.C. D.10、如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),两次金属块Q都保持在桌面上静止.则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是()A.小球P运动的周期变大 B.小球P运动的线速度变大C.小球P运动的角速度变小 D.Q受到桌面的支持力不变11、宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的有()A.在飞船内可以用天平测量物体的质量B.在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压C.在飞船内可以用弹簧测力计测拉力D.在飞船内将重物挂于弹簧测力计上,弹簧测力计示数为0,但重物仍受地球的引力12、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直线轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,重力加速度为gA.小球到达c点的速度为2gRB.小球到达b点时对轨道的压力为5mgC.小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD.小球从c点落到d点所需时间为2二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、(6分)“研究平抛运动”的实验,可以描绘出小球做平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.安装好器材,注意调整____________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。B.让小球多次从斜槽上相同位置上由静止滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如右下图中a、b、c、d所示。C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。14、(10分)在“探究平抛运动规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,为了能较准确地描出运动轨迹,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________(填“相同”或者“不同”)C.每次必须由______释放小球(“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.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成_______(“折线”或“直线”或“光滑曲线”)三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(12分)如图所示,劲度系数k=25N/m轻质弹簧的一端与竖直板P拴接(竖直板P固定在木板B的左端),另一端与质量mA=1kg的小物体A相连,P和B的质量为MB=1kg且B足够长.A静止在木板B上,A右端连一细线绕过光滑的定滑轮与质量mC=1kg的物体C相连.木板B的上表面光滑,下表面与地面的动摩擦因数μ=0.1.开始时用手托住C,让细线恰好伸直但没拉力,然后由静止释放C,直到B开始运动.已知弹簧伸长量为x时其弹性势能为.全过程物体C没有触地,弹簧在弹性限度内,g取10m/s2.求:(1)释放C瞬间A的加速度大小;(2)释放C后A的最大速度大小;(3)若C的质量变为m/C=3kg,则B刚开始运动时,拉力对物体A做功的功率.16、(12分)如图所示,有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=1.8m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,最后小物块无碰撞的地滑上紧靠轨道末端D点的足够长的水平传送带.已知传送带上表面与圆弧轨道末端切线相平,传送带沿顺时针方向匀速运动的速度为v=3m/s,小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧轨道的半径为R=2m,C点和圆弧的圆心O点连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.1.求:(1)小物块到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;(2)小物块从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中产生的热量.17、(12分)如图所示,质量m1=2kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的另一端固定在悬点O上,绳子长度l=0.5m。将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ=53°处由静止释放,小球运动至最低点时,与一质量m2=1kg的物块发生正碰,碰撞时间很短。之后物块在水平面上滑行一段s=0.4m的距离后停下。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)碰后瞬间物块的速度大小;(2)小球与物块碰撞结束后绳子拉力的最大值。
参考答案一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、B【解析】
AB.根据图象可知,开始时甲车速度大于乙车,则在甲车的速度大于等于乙车的速度时可能发生追尾,故可以在0~8s内任一时刻发生追尾,若8s内没有追尾,则二者将不再相撞,故A错误,B正确;C.在图象中,图象与时间轴所围成的面积表示位移,两车8s时速度均为4m/s,0~8s内甲车位移为乙车位移为因两车发生追尾,所以t=0时刻两车相距应小于故C错误;D.由题图可知,甲的加速度大小为乙的加速度大小为所以甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍,故D错误。故选B。2、A【解析】
忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:,解得:,星体质量是地球质量的36倍,星体半径是地球半径2倍,则有:,X星球表面的重力加速度大小为为9g,故选项A正确,B、C、D错误.3、D【解析】
A星运动的周期为T1=2小时,半径为r1,设B星运转周期为T2,半径为r2,经过t小时AB两卫星就会相遇一次,表明A星比B星多转一圈,有,解得小时;根据开普勒第三定律:,则A、B卫星的轨道半径之比为,选项D正确,ABC错误;故选D.4、A【解析】在物理学史上,牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许利用卡文迪许扭秤测出了万有引力常量,故A正确,BCD错误.故选:A.5、A【解析】
A、B、物体3和卫星1周期相等,则角速度相等,即ω1=ω3,根据v=rω,则v1>v3,卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力,根据,解得:,知轨道半径越大,线速度越小,则v2>v1,综合可得v2>v1>v3;故A正确,B错误.C、D、物体3和卫星1周期相等,则角速度相等,即ω1=ω3,而加速度a=rω2,则a1>a3,卫星2和卫星1都靠万有引力提供向心力,根据,得:,知轨道半径越大,角速度越小,向心加速度越小,则a2>a1,综上得a2>a1>a3;故C,D均错误.故选A.6、B【解析】试题分析:7.9km/s(第一宇宙速度),是绕地球表面做圆周运动的最小发射速度,也是绕地球作圆周运动物体的最大环绕速度,故如果飞行器的速度为7.9km/s,则飞行器会绕地球表面做匀速圆周运动,选项B正确。考点:第一宇宙速度。7、CD【解析】
A.三颗卫星的质量关系不确定,则不能比较向心力大小关系,选项A错误;B.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期,即卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得得由于,则所以故B错误;C.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,即由于,根据可知卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得得由于,则所以故C正确;D.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,即由于,根据可知卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得得由于,则所以故D正确。故选CD。8、AD【解析】
AB.依题得,闭合开关达到稳定后两灯均可正常发光,说明L与R的直流电阻相等。L与R的直流电阻相等,灯立刻正常发光,而电感L电流增大,产生自感电动势,根据楞次定律可知,自感电动势阻碍电流的增大,使得电路中电流只能逐渐增大,所以闭合开关的瞬间,通过灯的电流小于灯的电流,逐渐变亮,即先亮,后亮。闭合电建S到电路稳定前,灯泡由暗变亮,灯泡由亮变暗,故A正确,B错误;CD.闭合开关,待电路稳定后断开开关,通过原来的电流立刻消失,电感线圈L产生自感电动势,相当于电源,两灯串联,自感电流流过两灯,两灯同时逐渐熄灭,故C错误,D正确。故选AD。9、AD【解析】根据万有引力等于重力,在地球内部有,解得,在地球外面有,解得,所以由图可得,,则有,故AD正确,BC错误;故选AD.10、BD【解析】
设细线与竖直方向的夹角为,细线的拉力大小为T,细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,,得角速度,周期,线速度,使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时,增大,减小,角速度增大,周期T减小,线速度变大,B正确AC错误;金属块Q保持在桌面上静止,对于金属块和小球研究,竖直方向没有加速度,根据平衡条件得知,Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力,保持不变,D正确.【点睛】金属块Q保持在桌面上静止,根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化.以.由向心力知识得出小球P运动的线速度、角速度、周期与细线与竖直方向夹角的关系,再判断其变化.11、CD【解析】飞船内的物体处于完全失重状态,此时放在天平上的物体对天平的压力为0,因此不能用天平测量物体的质量,A错误;同理,水银也不会产生压力,故水银气压计也不能使用,B错误;弹簧测力计测拉力遵从胡克定律,拉力的大小与弹簧伸长量成正比,C正确;飞船内的重物处于完全失重状态,并不是不受重力,而是重力全部用于提供物体做圆周运动所需的向心力,D正确.12、CD【解析】
A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,只有重力提供向心力mg=解得:v=故A错误;B.由机械能守恒定律得:1由向心力公式有:F-mg=解得轨道对小球的支持力F=6mg,根据牛顿第三定律得:小球到达b点时对轨道的压力为6mg,故B错误;C.由平抛运动规律得,水平位移x=vt=故C正确;D.小球离开轨道后,在竖直方向做自由落体运动,小球从c点落到d点所需时间为t=故D正确。二、实验题(本题共16分,答案写在题中横线上)13、斜槽末端切线水平【解析】
该实验中要保证每次小球做平抛运动,即要求初速度是水平的,因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平。14、切线水平相同静止光滑曲线【解析】
[1]为了保证小球的初速度水平,通过调节使斜槽的末端保持水平;[2][3]为了保证每次小球平抛运动的初速度相等,让小球从斜槽的同一位置由静止释放,即每次小球释放位置必须相同,必须由静止释放小球;[4]将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成光滑曲线。三、计算题要求解题步骤,和必要的文字说明(本题共36分)15、(1)5m/s2(2)m/s(3)15W【解析】(1)对物体C:mCg-FT=mCa对物体A:FT=mAa所以a==5m/s2(2)水平面对B的摩擦力Ff=μFN=μ(mA+MB)g=20N,释放C后B不会运动.所以,当A的加速度为0时其速度最大,有kx=mCg,x=0.1m对物体A、C用动能定理mCgx+W=W=Fl=-·x=-,联立解得:vm=m/s(3)设B刚开始运动时弹簧伸长量为x1,弹力F=kx1,当F=Ff时木板B开始运动,则kx1=μ(
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