内容正文:
四川省西充中学2023-2024学年度下学期期中考试
高2023级物理试题(合格考)
命题: 审题: 时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共16小题,每小题4分,共64分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A. m B. m/s C. D.
2. 在匀速圆周运动中,不变的物理量是( )
A 线速度 B. 向心加速度 C. 合外力 D. 角速度
3. 有一质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动,线速度为v,半径为R,则小球时所需向心力为( )
A. B. C. D. mg
4. 用细线拴住一个小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动,若绳突然断开,小球将( )
A. 沿半径方向接近圆心 B. 沿半径方向向外远离圆心
C. 维持圆周运动 D. 沿切线方向做匀速直线运动
5. 降落伞在下落一段时间后的运动是匀速的,无风时,某跳伞运动员的着地速度为4m/s,现在由于受沿水平方向向东的3m/s风速影响,跳伞运动员着地的速度为
A. 3m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 1m/s
6. 物体的初速度为v,受到如图所示的恒定外力F作用,则物体的运动轨迹可能为( )
A B. C. D.
7. 如图,做匀速圆周运动的质点在由A点运动到B点,其过程物体的向心加速度方向( )
A. 一定不变 B. 一定变化 C. 可能不变 D. 不能确定
8. 平抛物体的运动可以看成( )
A. 水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
B. 水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
D. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
9. 在长征二号F遥十三运载火箭托举神舟十三号载人飞船升空的过程中,地面上的观测者观测到火箭某时刻速度大小为v,方向与水平地面成θ角,如图所示,则火箭竖直方向的分速度为( )
A. vsinθ B. vcosθ
C. D.
10. 如图所示,水平向右飞行的飞机,经过地面O点的正上方时,释放一颗炸弹,不计空气阻力,则炸弹的落点可能在( )
A. O点 B. A点
C. B点 D. 以上三种情况均有可能
11. 从距水平地面高5m的位置,将小石块以某一速度水平抛出。不计空气阻力,取重力加速度。请根据计算小石块下落时间为( )
A. 0.5s B. 1s C. 2s D. 2.5s
12. 如图所示,一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球,在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的运动轨迹是( )
A. 轨迹① B. 轨迹② C. 轨迹③ D. 轨迹④
13. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,杂技演员驾驶摩托车(视为质点)在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示,一杂技演员驾驶摩托车做匀速圆周运动,在,内转过的圆心角,通过的弧长,请根据时,会判断下列说法正确的是( )
A. 摩托车的角速度大小为8rad/s B. 摩托车的角速度大小为2rad/s
C. 摩托车的线速度大小为10m/s D. 摩托车的线速度大小为30m/s
14. 某汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度为,根据计算10s内的位移为( )
A. 25m B. 250m C. 500m D. 1000m
15. 如图所示,质量为2 kg的物体,在水平拉力F=10 N作用下向右做匀加速直线运动,已知物体受到摩擦力大小为4 N,则物体的加速度大小为( )
A. 2 m/s2 B. 3 m/s2 C. 5 m/s2 D. 7 m/s2
16. 如图所示,蜡块R可以在两端封闭、注满清水竖直玻璃管中匀速上升。现让蜡块R从竖直管底沿管匀速上升的同时,令竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动,那么关于蜡块R相对于地面的运动轨迹,下列说法正确的是( )
A. 是一条竖直线 B. 是一条倾斜的直线
C. 是一条抛物线 D. 是一段圆弧
二、填空题(共3个小题,每空2分,共10分)请将答案填在下方横线上。
17. 如图所示,一小物块置于绕竖直轴转动的水平转盘上,随盘一起匀速转动,若已知小物块的质量为1kg,离转轴的距离为10cm,转盘的角速度为5rad/s,则物块所需向心力的大小为______N。
18. 某雷达的天线长度为2m,雷达工作时该天线能绕天线中心轴以2r/s做匀速圆周运动,根据计算该雷达工作时的角速度为________rad/s,天线边缘的线速度为________m/s。
19. 如图,一根长为l细线下面系一质量为m的小球,将小球拉离竖直位置,使悬线与竖直方向成角,给小球一个初速度,使小球在水平面做匀速圆周运动,悬线旋转形成一个圆锥面,则悬线拉力T=____________,小球的角速度=___________。
三、计算题(共3个小题,共26分)解答时要求写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤。只写出答案不得分。
20. 在长0.2m的细绳的一端系一小球,绳的另一端固定在水平桌面上,使小球以0.2m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,根据,求小球运动的向心加速度大小和角速度大小。
21. 质量为50kg的同学坐在绳长为4m的秋千板上。当他经过最低点时速度为5.0m/s,
(1)求同学此时向心力大小:
(2)此时同学所受支持力大小。
22. 从离地面高地方用玩具手枪水平射出一颗子弹,测得子弹着地点与射出点的水平距离为。不计空气阻力,取。求:
(1)根据计算子弹在空中运动的时间;
(2)根据计算子弹射出时水平速度的大小。
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四川省西充中学2023-2024学年度下学期期中考试
高2023级物理试题(合格考)
命题: 审题: 时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题:本题共16小题,每小题4分,共64分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列物理量单位属于国际单位制中基本单位的是( )
A. m B. m/s C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】国际单位制中,基本单位共有7个,分别为:千克(kg),米(m),秒(s),开尔文(K),物质的量(mol),电流强度(A),发光强度(cd)。
故选A。
2. 在匀速圆周运动中,不变的物理量是( )
A. 线速度 B. 向心加速度 C. 合外力 D. 角速度
【答案】D
【解析】
【详解】在匀速圆周运动中,线速度方向、向心加速度方向与合外力方向不断变化,但角速度不变,故不变物理量是角速度。
故选D。
3. 有一质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动,线速度为v,半径为R,则小球时所需向心力为( )
A. B. C. D. mg
【答案】A
【解析】
【详解】由向心力公式
可得小球做圆周运动所需的向心力的大小为。
故选A。
4. 用细线拴住一个小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动,若绳突然断开,小球将( )
A. 沿半径方向接近圆心 B. 沿半径方向向外远离圆心
C. 维持圆周运动 D. 沿切线方向做匀速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动,若绳突然断开,小球仅仅受到重力与地面的支持力,合外力为0,则小球将沿切线方向做匀速直线运动,ABC错误,D正确。
故选D。
5. 降落伞在下落一段时间后的运动是匀速的,无风时,某跳伞运动员的着地速度为4m/s,现在由于受沿水平方向向东的3m/s风速影响,跳伞运动员着地的速度为
A. 3m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 1m/s
【答案】C
【解析】
【详解】因无风时,某跳伞运动员的着地速度为v1=4m/s;现在由于受沿水平方向向东的v2=3m/s风速影响,根据平行四边形定则,得:
m/s.
ABD.根据计算得有风时,跳伞运动员着地的速度为5m/s,故ABD错误;
C.根据计算得有风时,跳伞运动员着地的速度为5m/s,故C正确.
6. 物体的初速度为v,受到如图所示的恒定外力F作用,则物体的运动轨迹可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,速度方向为轨迹的切线方向。
故选A。
7. 如图,做匀速圆周运动的质点在由A点运动到B点,其过程物体的向心加速度方向( )
A. 一定不变 B. 一定变化 C. 可能不变 D. 不能确定
【答案】B
【解析】
【详解】力是改变物体运动状态的原因(即力是改变速度的原因),即力是物体产生加速度的原因,匀速圆周运动的向心力的作用只改变速度的方向,不能改变速度的大小。由于力沿着物体与圆心之间的连接线(半径)作用在物体上,所以力的方向也是时刻在发生变化,但是大小不变,所以向心加速度也是时刻发生方向变化且与向心力同方向,但是大小不变。所以,匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向时刻发生变化,且始终指向圆心。
故选B。
8. 平抛物体运动可以看成( )
A. 水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
B. 水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
D. 水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
【答案】A
【解析】
【详解】平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,故A正确;平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,故B错误;平抛运动在水平方向上是匀速直线运动,竖直方向上是自由落体运动,故C错误;平抛运动在水平方向上是匀速直线运动,故D错误.所以A正确,BCD错误.
9. 在长征二号F遥十三运载火箭托举神舟十三号载人飞船升空的过程中,地面上的观测者观测到火箭某时刻速度大小为v,方向与水平地面成θ角,如图所示,则火箭竖直方向的分速度为( )
A. vsinθ B. vcosθ
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】把火箭的速度分解在竖直方向及水平方向上,可得火箭在竖直方向的分速度为
故选A。
10. 如图所示,水平向右飞行的飞机,经过地面O点的正上方时,释放一颗炸弹,不计空气阻力,则炸弹的落点可能在( )
A. O点 B. A点
C. B点 D. 以上三种情况均有可能
【答案】B
【解析】
【详解】水平飞行的飞机上投下的炸弹由于惯性在水平方向上的初速度和飞机速度相同,做平抛运动,而平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以炸弹可能落在A点,不可能落在O、B两点,故B正确,ACD错误.
11. 从距水平地面高5m的位置,将小石块以某一速度水平抛出。不计空气阻力,取重力加速度。请根据计算小石块下落时间为( )
A. 0.5s B. 1s C. 2s D. 2.5s
【答案】B
【解析】
【详解】根据
得
故选B。
12. 如图所示,一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球,在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的运动轨迹是( )
A. 轨迹① B. 轨迹② C. 轨迹③ D. 轨迹④
【答案】C
【解析】
【详解】钢球受到磁铁吸引力的方向与速度的方向不共线,应做曲线运动并偏向磁铁;初速度方向应沿轨迹的切线,只有轨迹③满足上述条件,故C正确,ABD错误。
故选C。
13. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,杂技演员驾驶摩托车(视为质点)在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示,一杂技演员驾驶摩托车做匀速圆周运动,在,内转过的圆心角,通过的弧长,请根据时,会判断下列说法正确的是( )
A. 摩托车的角速度大小为8rad/s B. 摩托车的角速度大小为2rad/s
C. 摩托车的线速度大小为10m/s D. 摩托车的线速度大小为30m/s
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由题知,摩托车的角速度
故A错误,B正确;
CD.摩托车的线速度
故CD错误。
故选B。
14. 某汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度为,根据计算10s内的位移为( )
A. 25m B. 250m C. 500m D. 1000m
【答案】B
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的位移公式
可得
故选B。
15. 如图所示,质量为2 kg的物体,在水平拉力F=10 N作用下向右做匀加速直线运动,已知物体受到摩擦力大小为4 N,则物体的加速度大小为( )
A. 2 m/s2 B. 3 m/s2 C. 5 m/s2 D. 7 m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】对物体受力分析,根据牛顿第二定律,物体的加速度大小为
故选B
16. 如图所示,蜡块R可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升。现让蜡块R从竖直管底沿管匀速上升的同时,令竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动,那么关于蜡块R相对于地面的运动轨迹,下列说法正确的是( )
A. 是一条竖直线 B. 是一条倾斜的直线
C. 是一条抛物线 D. 是一段圆弧
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,蜡块在竖直方向上匀速运动,在水平方向上做匀速直线运动,蜡块受合外力为0。所以蜡块做匀速直线运动,运动轨迹相对地面是一条倾斜的直线。
故选B。
二、填空题(共3个小题,每空2分,共10分)请将答案填在下方横线上。
17. 如图所示,一小物块置于绕竖直轴转动的水平转盘上,随盘一起匀速转动,若已知小物块的质量为1kg,离转轴的距离为10cm,转盘的角速度为5rad/s,则物块所需向心力的大小为______N。
【答案】2.5N
【解析】
【详解】[1]小物块做圆周运动,重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力
Fn=mrω2=1×0.1×25N=2.5N
18. 某雷达的天线长度为2m,雷达工作时该天线能绕天线中心轴以2r/s做匀速圆周运动,根据计算该雷达工作时的角速度为________rad/s,天线边缘的线速度为________m/s。
【答案】 ① ②.
【解析】
【详解】[1]根据角速度与转速的关系
可得
[2]根据线速度与角速度关系
可得
19. 如图,一根长为l的细线下面系一质量为m的小球,将小球拉离竖直位置,使悬线与竖直方向成角,给小球一个初速度,使小球在水平面做匀速圆周运动,悬线旋转形成一个圆锥面,则悬线拉力T=____________,小球的角速度=___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]由受力图可知
[2]由牛顿第二定律
则
三、计算题(共3个小题,共26分)解答时要求写出必要的文字说明,方程式和重要的演算步骤。只写出答案不得分。
20. 在长0.2m的细绳的一端系一小球,绳的另一端固定在水平桌面上,使小球以0.2m/s的速度在桌面上做匀速圆周运动,根据,求小球运动的向心加速度大小和角速度大小。
【答案】,
【解析】
【详解】根据
代入数据可得
根据公式
可得
21. 质量为50kg的同学坐在绳长为4m的秋千板上。当他经过最低点时速度为5.0m/s,
(1)求同学此时向心力大小:
(2)此时同学所受支持力大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)过最低点时,根据向心力公式有
(2)经过最低点时,根据牛顿第二定律,有
代入数据,解得此时同学所受支持力大小
22. 从离地面高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹,测得子弹着地点与射出点的水平距离为。不计空气阻力,取。求:
(1)根据计算子弹在空中运动的时间;
(2)根据计算子弹射出时水平速度的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)竖直方向上做自由落体运动,根据
得
(2)水平方向上做匀速直线运动,根据
得
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