内容正文:
汉中东辰外国语学校2027届高一下学期第1次月考
物 理 试 题
(总分: 100分, 时长: 75分钟)
一.单选题(共8小题,每小题4分,计32分)
1.“青箬笠,绿蓑衣,斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和的《渔歌子》中描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始自由下落一段时间后,进入如图所示的斜风区并下落一段时间,然后又进入无风区继续运动直至落地,不计雨滴受到的空气阻力,则下图中最接近雨滴运动轨迹的是( )
+
2.如图所示,某同学将地面上一根木棍的A端以恒定的速度v竖直向上提起,且A端始终在同一竖直线上运动。当木棍与地面的夹角为α时,B端的速度大小为( )
A.vsinα
B.vcosα
C.vtanα
3.如图所示,倾角为45°的斜面末端与水平地面相连,在斜面上距水平地面高h=5m的P处将一小球(可看成质点)以v=8m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s²,则小球抛出后第一次落在接触面(斜面或者地面)上的时间为( )
A.0.8s
B.1s
C.1.6s
D.2s
4.从足够长的光滑斜面顶端以v₀水平抛出一个弹性小球,小球在斜面上经多次弹性碰撞(沿斜面方向速度不变,垂直斜面方向速度大小不变)后,运动轨迹如下图所示。则四个选项中与实际符合最好的是( )
5.如图所示为有关生活中圆周运动的实例,下列说法正确的是( )
A.一铁路的转弯处,外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯
A.一铁路的转弯处,外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯
B.汽车通过凹形桥的最低点时,汽车受到的支持力大于重力
C.“水流星”表演中,通过最高点时杯子处于完全失重状态,不受重力作用
D.山崖边的公路被称为最险公路,若该公路水平,在汽车以恒定的速率转弯时,选择内圈较为安全
6.如图所示,半径为R 的光滑细圆环固定在竖直平面内,一质量为m 、中心有小孔的小球(可视为质点)穿在圆环上,并在竖直平面内做圆周运动,以大小为为重力加速度)的速度经过圆环最高点A ,则下列说法正确的是( )
A.要保证小球可以到达最高点A,k不可能等于0
B.若0<k<1,则小球在A 点对圆环的压力大小为0
C.若k=1,则小球在A点对圆环产生方向竖直向下、大小为 mg 的压力
D.若k>1,则小球在A点对圆环产生方向竖直向上、大小为(k-1)mg的拉力
7.科学家发现距地球17光年的地方有一颗“超级地球”,据科学家测算,这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示,假设该星球绕AB轴自转,CD 所在的赤道平面将星球分为南北半球,OE 连线与赤道平面的夹角为60°。经测定,A位置的重力加速度为g,D位置的重力加速度为 ,则E 位置的向心加速度为( )
A. B C. D. g
8.2024年1月,天舟七号货运飞船发射升空,顺利进入近地轨道(LEO),之后经转移轨道与位于正圆轨道上的中国空间站完成对接,整个对接过程历时约3小时,轨道简化如图所示。下列说法正确的是( )
A.天舟七号在 M 点加速进入转移轨道
B.天舟七号在 LEO 轨道的运行周期大于空间站的运行周期
C.天舟七号在转移轨道经过N点时的加速度小于空间站经过N点时的加速度
D.空间站的运行速度小于天舟七号经过N点时的运行速度
二.多选题 (共4小题,每小题6分,计24分)
9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,如图所示,当金星恰好运行到地球和太阳之间,且三者排成一条直线的现象,天文学称为“金星凌日”。当太阳位于金星和地球之间,且三者排成一条直线的现象,天文学称为“金星合日”。已知金星与太阳间的距离约为地球和太阳间距的0.72倍。(已知 0.6)下列判定正确的有( )
A.金星绕太阳公转的周期约为0.6年
B.“金星凌日”的周期小于 1年
C.从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间小于 1年
D.从某次“金星凌日”到最近的“金星合日”的时间大于1年
10.已知质量分布均匀的空心球壳对内部任意位置的物体引力为0。P、Q两个星球的质量分布均匀且自转角速度相同,它们的重力加速度大小g随物体到星球中心的距离r 变化的图像如图所示。关于
P、Q星球,下列说法正确的是( )
A.质量相同
B.密度相同
C.同步卫星距星球表面的高度之比为2:1
D.同步卫星距星球表面的高度之比为1:2
11.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,如图所示,其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。卫星1是一颗地球静止轨道卫星,卫星2是一颗倾斜地球同步轨道卫星,卫星3是一颗中圆地球轨道卫星。已知卫星1、2、3的轨道半径之比为3:3:2,质量之比为3:2:1,则下列说法正确的是( )
A.卫星1、2受地球的万有引力大小之比为3:2
B.卫星2、3运行的线速度大小之比为2:3
C.卫星2、3的向心加速度大小之比为4:9
D.卫星1、3的运行周期之比为3:2
12.如图所示,用长为L 的轻绳(轻绳不可伸长)连接的A、B两物块(均可视为质点)放置在水平圆盘上,A、B连线的延长线过圆盘的圆心O,A与圆心O的距离也为L,A、B两物块的质量均为m,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B始终相对圆盘静止,则下列说法正确的是( )
A. A、B所受的摩擦力始终相等
是物块开始滑动的临界角速度
C.轻绳最大弹力为μmg
D.当 时,A所受摩擦力的大小为 μmg
三.填空题 (共2小题,每空2分,计12分)
13.(6分)为了探究平抛运动规律,实验室用以下实验器材进行实验探究:二维运动传感器、平抛轨道、计算机、数据线、铁架台、重垂线。如图甲所示,二维运动传感器是由小球A和接收器B组成。接收器B每隔0.02s采集一次小球A发射出的定位信号,并将数据发送给计算机进行处理。
(1)调节平抛轨道,使轨道末端 。
(2)将小球A从轨道的某高度处由静止释放。计算机接收到的数据如下表所示,并根据数据自动绘出了小球A运动的点迹如图乙所示。根据实验数据可知,小球A在水平方向的分运动是 运动,且速度大小为 m/s;小球A在竖直方向的分运动为匀加速直线运动,则小球A 的加速度大小为 m/s²。
x/ cm
6.60
9.00
11.40
13.80
16.20
18.60
21.00
y/ cm
0.67
1.89
3.50
5.50
7.89
10.67
13.84
(3)进一步分析可知,图乙中的坐标原点 (填“是”或“不是”)小球A做平抛运动的起始点。
14.(6分)如图1 所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”实验的装置。一根细线系住小钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A的正下方靠近A处。在钢球底部竖直地粘住一个宽度为d的遮光条,小钢球的质量为m,重力加速度为g。
实验步骤如下:
(1)将小钢球悬挂,测出悬点到钢球球心之间的距离,得到钢球运动的半径为R;用刻度尺测量遮光条宽度,如图2所示,其读数为 cm;将钢球拉至某一位置释放,测得遮光条的挡光时间为0.010s,则小钢球在A 点的速度大小v= m/s(结果保留三位有效数字)。
(2)先用力传感器的示数计算小钢球运动的向心力, 应取该次摆动过程中示数的 (选填“平均值”或“最大值”),然后再用 计算向心力。
(3)改变小钢球释放的位置,重复实验,比较发现F总是略大于F',表明这是系统造成的误差,该系统误差的可能原因是 。
A.小钢球的质量较大 B.小钢球初速度不为零 C.总是存在空气阻力 D.速度的测量值偏大
(4)为了消除该系统误差,可以 (回答一条即可)。
四.解答题 (共3小题,计32分)
15.(10分)激光高速特技车(以下简称小车)依靠强磁电机提供动力,能以很大的速度在空心球体中运动。某同学将鱼缸固定在示数已调零的台秤上,打开小车开关,使小车在半径r=0.2m的竖直面内做匀速圆周运动。已知鱼缸的质量M=0.90 kg,小车的质量m=0.01kg,不考虑空气阻力等影响,运动模型如图所示,重力加速度g取10m/s²。
(1)求小车恰能通过最高点A 时的速度大小 ;
(2)若小车在最高点A时,根据台秤的示数可知台秤受到的压力 =5.5N,求此时小车的速度大小;
(3)在(2)的前提下,求小车在最低点B 时台秤受到的压力 的大小。
16.(11分)如图所示,在一水平光滑、距地面高为 边长为 的正方形MNPQ 桌面上,用长为 的不可伸长的轻绳连接质量 的小球A和未知质量的小球B,两小球在绳子拉力作用下,绕绳上某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面的中心重合且小球A距O点距离为 已知小球A的速度大小为 重力加速度g取
(1)求绳子的拉力大小及小球B的质量。
(2)当轻绳与 MN平行时,绳子断开,求两小球落到地面上时两点间的距离。
17.(11分)假设航天员到了某星球后,利用光滑圆锥、小球等工具进行了实验。如图所示,在圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,测得球恰好对锥面无压力。已知圆锥顶角为2θ,星球的半径为R,引力常量为G。求:
(1)球恰好对锥面无压力时细线的拉力大小;
(2)该星球表面的重力加速度大小;
(3)该星球的第一宇宙速度的大小;
(4)该星球的密度。
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