未来科技高一第二学期物理期中考试

未来科技高中部2024学年第二学期期中测试高一物理试卷考生注意：1.试卷满分100分，考试时间60分钟。2.本试卷分试题和答题纸两部分。答题前，务必在答题纸上填写班级、姓名、考号。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。3.本试卷标注“多选题”的试题，每小题有两个或以上的选项正确；未特别标注的选择类试题，每小题只有一个选项正确。4、本试卷标注“计算题”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。5.本卷g取10m/s2。一．空投物资（11分）空投物资是紧急救援的一项重要手段，若把投放的物体看作理想的平抛运动，即不计空气阻力。试回答下列问题。1.（4分）题干中理想的平抛运动是指：物体在水平方向的分运动是运动；在竖直方向的分运动是运动。2.（3分）若载机水平方向匀速飞行的过程中，在相等时间间隔内连续投下3箱物资。以海面为参照物，一段时间后，飞机物资的位置情况为（）3．（4分）若飞机投放某个物体的初速度大小是v0，时间t后落地。重力加速度用g表示。则落地前瞬间，物体的竖直分速度是；合位移大小是二．拖把（15分）如图是家庭常用的拖把之一。它的脱水筒的工作原理是利用螺旋杆，使得人在把拖把杆下压的过程中，托盘带着布条快速旋转，水就会脱离。1．（3+3=6分）旋转脱水拖把的旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为。手握固定套杆向下运动，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头看作匀速转动。⑴水被脱离的条件是水滴与布条间的粘滞力（填“大于”、“小于”或“等于”）水滴旋转时所需要的向心力。有次在教室拖地时发现拖把的布条太干了，下一次向下按压时速度应该适当（填“增大”或“减小”）。细心的同学会发现布条脱水后的内外的干湿度略有区别：半径偏大的外侧布条更（填“干”或“湿”）。⑵下列说法正确的是（）A．拖把头转动的周期为3.5sB．拖把头转动的角速度为C．人对拖把做的功数值上等于拖把增加的动能D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：52．（3分）小明同学在拖地时沿拖把杆方向施加一推力F，使拖把在粗糙的地板上向前做匀速直线运动。已知杆与水平面的夹角为θ，拖布与地板间的动摩擦因数保持不变，则（）A．拖把受到3个力作用B．地面对拖把的支持力与拖把所受重力是一对平衡力C．拖把受到地板摩擦力的大小为F·sinθD．若增大夹角θ，使拖把仍做匀速直线运动，需增大推力F3．（3分）某同学在家中用拖把擦地板，如图所示。在布沿地面移动的过程中，拖布所受地面摩擦力的大小恒为。此过程中地面摩擦力对布做的功为（）A．B．C．D．4．（3分）某同学在水平地面上拖地时，沿拖杆方向推拖把，推力F、拖把头所受地面摩擦力f大小随时间的变化可简化为图（甲）、（乙）中的图线。已知拖把头的质量为m，拖杆重量可以忽略，拖杆与地面间的夹角θ保持不变，图中F0、f0、f1、t1、t2均为已知量，则0到t2时间内拖把头运动的位移为（）A．B．C．D．三．锦江乐园（24分）锦江乐园的游乐项目是初建时代相对大手笔的。它的所有项目中充满着物理学的力能科学知识点。1.（4分）摩天轮如图所示。在竖直平面内做速率为v的匀速转动，其半径为R。质量为m的游客站在观光舱中与之保持相对静止。在位置最高点A、与圆心等高点B、最低点C三个位置中，游客受到静摩擦力的只有一处，这个位置是；它的大小是2.（4分）如图甲所示，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中的一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离为d=4m。水平直杆边缘用长l=10m的钢绳连接的座椅，小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时钢绳与竖直方向的夹角为53°。若小张和座椅的总质量60kg，将小张和座椅看成一个质点，钢绳的重力以及空气的阻力忽略不计，g取10m/s2，则钢绳上的拉力大小为N，小张绕转轴运动的周期为3.（4+4+4+4=16分）娱乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。小张同学将这种情况抽象为下列的模型展开实验，如图所示，AB是倾角为37°的粗糙直轨道。BCB是光滑的圆环轨道，AB恰好在圆B点与圆弧相切，圆弧的半径为R=3米。一个质量为m=0.5kg的物体可以看作质点。从直轨道上的P点由静止释放结果，能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心等高，物体与轨道AB间的动摩擦因素为μ=0.5，求：⑴物体在ab段下滑时，受到的下滑力、滑动摩擦力的大小；⑵用动能定理求第一次滑至B点时速度的大小；⑶从B到E的过程中，用机械能守恒定律，求第一次到E点的速度大小；⑷第一次到E点时轨道所受的压力大小；四．天体运动(16分)哥白尼日心说的建立，开普勒行星运动三定律的面世，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什用扭秤测出了引力常量。人们得以进一步寻因重力加速度9.8m/s2的形成；道出了四季轮回的图景；遨游太空、利用太空已成为现实。引力常量用G、地球质量用M表示、月地球心距离为r,地球半径为R。1．(3分)根据前述事实，世界上第一个“测算”地球质量的人应该是（）A.哥白尼B.开普勒C.牛顿D.卡文迪什2.(4分)若忽略地球自转的影响，赤道处的万有引力能产生的加速度大小可用公式g=来计算。由于地球自转，实际重力加速度比上式计算出来的要3.(3分)如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的（）A．夏至时地球公转的速度最大B．冬至到夏至，地球公转的速度先增大再减小C．从冬至到春分的时间小于地球公转周期的四分之一D．从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间4．(3分)如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。则下列关系正确的是（）A．物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度B．卫星B的线速度小于卫星C的线速度C．物体A随地球自转的向心加速度大于卫星C的向心加速度D．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期5.(3分)我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动。“天和”的质量为m，离地面的高度为h，则地球对“天和”的万有引力大小为()A.Geq\f(Mm,（R＋h）2)B.Geq\f(Mm,R2)C.Geq\f(Mm,h2)D.Geq\f(Mm,R＋h)五．汽车的变速运动（16分）瞬时功率可以用P=Fv来计算。这用在汽车的启动与运行的计算会带来极大方便。一辆小汽车质量为2000kg。在水平路面上由静止启动，在前5s做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示。汽车受到的阻力假设恒为2000N，汽车的额定功率为60kW。1．（4分）汽车在前5s内的加速度为m/s2。汽车达到匀速运动时的最大速度为m/s2.（4分）汽车在匀加速行驶时的牵引力N；在第3s末的瞬时功率kW3.（4分）若汽车以额定功率起动时，则汽车做加速度的变加速直线运动。汽车的实际输出功率主要由油门来控制。若想使汽车匀加速起动，则起动过程中的油门应该（以上两空格均选填“越来越大”或者“越来越小”）。4.（4分）汽车达到额定功率后，速度为20m/s时的牵引力是N；瞬时加速度大小是m/s2。六．机械能及变化（18分）机械能是由动能、重力势能和弹性势能组成。他们之间可以相互转化，满足一定条件系统的机械能可以守恒。AB1．（4分）下列关于势能的几种说法中，正确的是1.一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的弹簧上，如图所示。在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时物体的速度为零，然后还要被弹回。从A到B的过程中，能量一直增大的是，能量一直减少的是AB2．（3分）如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点。若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（）A．小球在A点的重力势能为B．小球在B点的重力势能为C．整个下落过程中小球的重力势能减少D．整个下落过程中小球的重力势能减少3．（3分）如图所示，射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加，此时的弹性势能主要（）A．存储在箭上B．存储在弓上C．存储在弦上D．存储于拉弓人的手上4．（3分）物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加50JC．物体的重力势能一定减小50JD．物体的重力势能一定是50J5．（6分）某同学设计了如图（a）所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点，下端连接圆柱形的摆锤P，在摆锤摆动的路径上，固定了四个光电门A、B、C、D．实验时，分别测出四个光电门到悬点O的高度差h，从某一高度释放摆锤，利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。（1）利用光电门测量速度时，可以测量摆锤的直径作为。若摆锤直径的测量值比实际值偏小，则摆锤动能的测量值比实际值。（2）该同学认为：测得摆锤的质量为m，可由公式Ep＝﹣mgh计算出摆锤在A、B