内容正文:
肇东四中2024—2025下学期高一期中考试物理试卷
出题人:石庆忠
一.选择题(1-7题单选8-10题多选)
1.一质点沿y轴正方向匀速运动,经过坐标原点O点时,受到x轴负方向的恒力作用,它的运动轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
2.2024年6月25日嫦娥六号返回器顺利着陆。嫦娥六号用“打水漂”的方式再入大气层,最终通过降落伞辅助成功着陆。在这个“打水漂”返回的过程中,地球大气担任双重角色,一方面要充当阻力尽量降低返回器的速度,另一方面还要充当升力,保证返回器在速度降到一定程度后能顺利跃起。如图为其降落过程示意图,则( )
A.返回器返回过程跳出大气层之后的速度可以稍大于第一宇宙速度
B.返回器第二次再入大气层时和第一再入大气层时相比,其机械能一定减小
C.返回器与主舱室分离后,主舱室需要加速才能维持在原轨道上运行
D.返回器打开降落伞下落过程中,万有引力对其做正功,其机械能增加
3.跳伞爱好者在竖直下降过程中速度v随时间t的变化曲线如图所示。图中0到t3过程为曲线,t3到t4可视为与t轴平行的直线。则( )
A.0到t2,跳伞者的加速度增大 B.t2到t3,跳伞者处于超重状态
C.t3时刻跳伞者降落在地面 D.t3到t4,跳伞者的机械能守恒
4.如图,某人在悬崖上斜向上抛出小石头,不计空气阻力、下列哪幅图像可以表示小石头在空中运动时的加速度a随时间t变化的规律( )
A. B.
C. D.
5.2024年6月2日上午6时23分,嫦娥六号成功着陆月球背面。设想嫦娥六号被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ上运行,周期为;当经过近月点点时启动点火装置,完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ上运行,周期为。已知月球半径为,圆形轨道Ⅱ距月球表面的距离为,椭圆轨道Ⅰ远月点距月球表面的距离为,如图所示,引力常量为。忽略其他天体对嫦娥六号的影响,则下列说法正确的是( )
A.
B.月球的质量为
C.月球第一宇宙速度大于轨道Ⅱ上的运行速度
D.嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在点点火使其加速才能完成
6.如图所示,以初速度9.8m/s水平抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角为30°的斜面上,则物体飞行时间为( )
A. B. C. D.2s
7.2024年,“嫦娥六号”顺利实施了月球背面采集月壤返回任务。探测器在降落月面前需经过多次变轨。其中两个环月圆轨道离月面高度分别为、,如图所示,探测器在这两个轨道做匀速圆周运动的周期分别为、。若把月球视为质量分布均匀的球体,则月球半径为( )
A. B.
C. D.
8.“食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远,观测者不能把两颗星区分开,但由于两颗恒星的彼此掩食,会造成其亮度发生周期性变化,观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图,t1时刻,由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星,造成亮度L减弱,t2时刻则是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m1、r1和m2、r2,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出,分别落到斜面上的A、B两点,A点为OB的中点,不计空气阻力.以下说法正确的是( )
A.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1:2
B.甲、乙两球接触斜面的瞬间,速度的方向相同
C.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
D.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向不相同
10.如图,在同一竖直面内,小球、从高度不同的两点,分别以初速度和沿水平方向先后抛出,恰好同时落到地面上与两抛出点水平距离相等的点,若不计空气阻力,则( )
A.小球比小球先抛出
B.初速度小于
C.小球、抛出点距地面高度之比为
D.初速度大于
二.实验题
11.图(a)为研究平抛运动的实验装置,其中装置A、B固定在铁架台上,装置B装有接收器并与计算机连接。装有发射器的小球从装置A某高处沿着轨道向下运动,离开轨道时,装置B开始实时探测小球运动的位置变化。根据实验记录的数据由数表作图软件拟合出平抛运动曲线方程,如图(b)所示。
(1)安装并调节装置A时,必须保证轨道末端 。(填“水平”或“光滑”)
(2)根据拟合曲线方程,可知坐标原点 抛出点。(填“在”或“不在”)
(3)根据拟合曲线方程,可计算出平抛运动的初速度为 m/s。(当地重力加速度g取,计算结保留2位有效数字)
12.在“验证机械能守恒定律”实验中,某同学采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。
(1)除图中给出的器材外,下面列出三种器材,完成实验不需要的是____。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平
(2)实验过程中他进行了如下操作,其中操作不当的步骤是________。
A. 将打点计时器接到直流电源上
B. 先释放纸带,后接通电源
C. 在纸带上选取适当的数据点,并测量数据点间的距离
D. 根据测量结果计算重物下落过程中减少的重力势能及增加的动能
(3)图乙是正确操作后得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为sA、sB、sC.已知重物质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重物重力势能的减少量_______,动能的增加量________。
(4)由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量________动能的增加量(选填“大于”、“小于”或“等于”),原因是________。
(5)小红利用公式计算重物的速度vC,由此计算重物增加的动能,然后计算此过程中重物减小的重力势能,则结果应当是________。
A. > B. < C. =
三.计算题
13.乒乓球是我国的国球,中国乒乓球队更是奥运梦之队。在刚刚结束的第33届巴黎奥运上,我国包揽了5枚金牌,为国乒喝彩。乒乓球训练入门简单,一支球拍,一个球,就能做颠球训练,也能对着墙壁开展对练模式。为了避免捡球的烦恼,现在推出了一种悬挂式乒乓球训练器,如图甲所示。该训练器可简化成一根长为l的轻质细绳下悬挂一可视为质点、质量为m的小球。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)敲击小球,可以让小球在竖直平面内摆动,最大偏转角度为θ,则小球摆到最高点时,求绳子拉力大小;
(2)敲击小球,也可以让小球做圆锥摆运动,当轻绳偏离竖直方向夹角为θ时,求绳子拉力大小及小球线速度大小。
14.某游乐场娱乐设施如图所示,倾角37°的粗糙斜面AB和光滑弧面轨道BC在最低点B处平滑连接(不考虑B点处的能量损失)。小孩从斜面上A点由静止释放,第一次运动到弧面轨道C点处时速度恰好为零。现把小孩视为质点,小孩与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知AB间距离为9m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小孩在斜面上下滑时的加速度大小;
(2)C点和B点的高度差。
15.过山车是游乐场中常见的设施.如图是一种过山车运行轨道的简易模型,它由竖直平面内粗糙斜面轨道和光滑圆形轨道组成.过山车与斜面轨道间的动摩擦因数为μ,圆形轨道半径为R,A点是圆形轨道与斜面轨道的切点.过山车(可视为质点)从倾角为θ的斜面轨道某一点由静止开始释放并顺利通过圆形轨道.若整个过程中,人能承受过山车对他的作用力不超过其自身重力的8倍.求过山车释放点距A点的距离范围.
班级:
姓名:
考号:
肇东四中2024—2025下学期高一期中考试物理答题卡
出题人:石庆忠
1. 选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. 实验题
11. (1) (2) (3)
12. (1) (2) (3) ;
(4) ;
(5)
3. 计算题
13.
14.
15.
1.A 2.B 3.B 4.B 5.C 6.C 7.A 8.BC 9.BC 10.ABC
11.(6分)(1)水平(2分) (2)不在(2分) (3)1.7(2分)
12.【答案】 C AB mgsB 大于 重物和纸带克服摩擦力和空气阻力做功,有一部分重力势能转化成了内能 C
13.(10分) (1)对小球受力分析,如图
(1分)
当小球摆到最高点时
(1分)
对小球受力分析,沿绳方向有
(2分)
(2)对小球受力分析,如图
(1分)
竖直方向有
(1分)
可得绳子的拉力大小为
(1分)
水平方向由牛顿第二定律
(2分)
可得小球的线速度大小为
(1分)
14.(8分)
(1)物体下滑时,由牛顿第二定律
(2分)
解得
a=2m/s2(1分)
(2)由运动学公式,B点的速度满足
(2分)
从B点开始上滑到C点,应用动能定理,有
(2分)
代入数据,可得
(1分)
15答案 ≤L≤
解析 过山车恰能通过圆轨道的最高点
从释放的最低点到A点,由动能定理
mgL1sin θ-μmgL1cos θ=mv
设过山车经过最高点速度为v,从A点到圆轨道的最高点,由机械能守恒定律mv=mgR(1+cos θ)+mv2
在圆轨道最高点,由牛顿第二定律mg=m
解得:L1=
过山车在圆轨道最低点承受作用力最大
从释放的最高点到A点,由动能定理
mgL2 sin θ-μmgL2 cos θ=mvA′2
从A点到圆轨道的最低点,由机械能守恒定律
mvA′2+mgR(1-cos θ)=mv′2
在圆轨道最低点,由牛顿第二定律FN-mg=m FN=8mg
解得:L2=
过山车释放点距A点的距离范围
≤L≤
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