内容正文:
扬大附中东部分校2023-2024学年度第二学期期中考试
高一年级物理试卷(必修)
(总分100分 时间75分钟)
一、单项选择题(本大题共45小题,每题2分,共90分)
1. 一片树叶在空中随风飘落的运动轨迹如图所示,图中标出树叶在a、b、c、d四个位置的速度方向,正确的是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】D
【解析】
【详解】做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方向,则树叶在a、b、c、d四个位置的速度方向d正确,a、b、c错误。
故选D。
2. 如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,改变小球距地面的高度,多次实验均可观察到两球同时落地,这个实验现象说明A球( )
A. 在水平方向上做匀速直线运动
B. 在水平方向上做匀加速直线运动
C. 在竖直方向上做匀速直线运动
D. 在竖直方向上做自由落体运动
【答案】D
【解析】
【详解】该实验将A做平抛运动与B在竖直方向的自由落体进行对比,只能说明A竖直方向运动情况,不能反映A水平方向的运动情况,每次两球都同时落地,说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选D。
3. 牛顿发现的万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一,在天体运动中起着决定性作用.万有引力定律告诉我们,两物体间的万有引力( )
A. 与它们间的距离成正比 B. 与它们间的距离成反比
C. 与它们间距离的二次方成正比 D. 与它们间距离的二次方成反比
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】根据牛顿的万有引力定律公式得知,两物体间的万有引力与与它们间距离的二次方成反比,故D正确,ABC错误.
故选D
4. 氢气球在空中匀速上升的过程中,它的( )
A. 动能减小,重力势能增大 B. 动能不变,重力势能增大
C. 动能减小,重力势能不变 D. 动能不变,重力势能不变
【答案】B
【解析】
【详解】氢气球在空中匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变,高度增大,重力势能变大。
故选B。
5. 如图所示,物体放在水平圆盘上,随圆盘一起绕竖直中心轴匀速转动,物块受到的作用力有( )
A. 重力、支持力
B. 重力、支持力、向心力
C. 重力、支持力、静摩擦力
D. 重力、静摩擦力
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】对物体受力分析可知,物体受到重力、支持力、静摩擦力,重力和支持力平衡,静摩擦力用来提供向心力;向心力是效果力,故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 用长短不同、材料和粗细均相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球,在光滑的水平面上做匀速圆周运动,则( )
A. 两个小球以相同的角速度运动时,长绳容易断
B. 两个小球以相同的线速度运动时,长绳容易断
C. 两个小球以相同的加速度运动时,长绳容易断
D. 两个小球以相同的周期运动时,短绳容易断
【答案】A
【解析】
【详解】A.当角速度相等时,根据,知绳子越长,拉力越大,所以长绳易断,故A正确;
B.当线速度相等时,根据,知绳子越短,拉力越大,所以短绳易断,故B错误;
C.两个小球以相同的加速度运动时,根据F=ma,则长绳短绳都一起断,选项C错误;
D.两个小球以相同的周期运动时,可知,绳子越长,拉力越大,所以长绳易断,故D错误;
故选A。
7. 一物体的质量保持不变,速度变为原来的2倍,则其动能变为原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍
【答案】B
【解析】
【详解】动能与质量成正比,与速度的平方成正比,则速度变为原来的2倍时,动能变成原来的4倍。
故选B。
8. 如图所示,小朋友在荡秋千。在他从P点向右运动到Q点的过程中,重力做功的情况是( )
A. 先做负功,再做正功 B. 先做正功,再做负功
C. 一直做负功 D. 一直做正功
【答案】B
【解析】
【详解】小朋友从点向右运动到点的过程中,高度先降低再升高,重力先做正功后做负功,故B正确,ACD错误;
故选B。
9. 已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s,第二宇宙速度为11.2 km/s,第三宇宙速度为16.7 km/s。下列叙述正确的是( )
A. 第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度
B. 第二宇宙速度是成为地球卫星的最小发射速度
C. 所有地球卫星环绕地球的运行速度都介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
D. 要发射土星探测器速度要大于第三宇宙速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,故A正确;
B.第一宇宙速度是成为地球卫星的最小发射速度,故B错误;
C.所有地球卫星环绕地球的运行速度不超过7.9 km/s,故C错误;
D.土星仍在太阳系中,则要发射土星探测器速度要大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度,故D错误。
故选A 。
10. “北斗三号”卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星组成。对于3颗地球静止轨道卫星,下列物理量一定相同的是( )
A. 线速度 B. 向心力大小
C. 卫星的公转周期 D. 所受地球的万有引力大小
【答案】C
【解析】
【详解】地球静止轨道卫星,与地球相对静止,则与地球自转周期相同,线速度大小相同但方向不同,而不知道卫星的质量,无法判断向心力大小和所受地球的万有引力大小是否相同。
故选C。
11. 已知河水自西向东流动,流速的大小为,小船在静水中的速度的大小为,渡河时船头始终垂直河岸,用虚线表示小船过河的路径,则下图中小船过河路径可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据平行四边形定则知,合速度的方向夹在静水速度和水流速度之间,不可能垂直河岸,故A错误;
BD.若静水速的方向垂直河岸,水流速自西向东,根据平行四边形定则,则合速度的方向偏向下游,渡河的轨迹为倾斜的直线,故B正确,D错误;
C.当船头方向偏向上游时,才可能出现这样的运动轨迹,故C错误。
故选B。
12. 如图所示,跳伞员着地瞬间速度大小是5m/s。把这个速度沿水平和竖直方向分解,水平分速度为3m/s,则竖直分速度为( )
A. 0 B. 2m/s C. 4m/s D. 5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可得
故选C。
13. 如图所示,在同一竖直平面内不同高度的A、B两点,同时将两小球以不同的初速度水平抛出。两小球落在同一水平面上的时间分别为,不计空气阻力,则( )
A. B.
C. D. 无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】平抛运动的时间只与高度有关,由可得抛出点高度越高用时越长,故
故C正确,ABD错误。
故选C。
14. 走时准确的石英钟如图所示, A、B分别为时针和秒针上的两点,它们到转轴O的距离相等。A、B两点转动的角速度大小为、,线速度大小为、,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据生活常识可知秒针的周期小,根据可知
根据可知
故选A
15. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车由M向N行驶,速度逐渐减小,即汽车做减速运动,合力方向指向曲线的凹侧,且合力方向与速度方向夹角为钝角,可知,第二个图像符合要求。
故选B。
16. 如图所示,放在地球表面上的两个物体甲和乙,甲放在南沙群岛(赤道附近),乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的角速度大于乙的角速度
C. 甲的线速度小于乙的线速度 D. 甲的线速度大于乙的线速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.甲与乙均绕地轴做匀速圆周运动,在相同时间转过的角度相等,由角速度的定义式可知,甲、乙角速度相等,故AB错误;
CD.由角速度与线速度关系公式v=ωr,甲的转动半径较大,故甲的线速度较大,故C错误,D正确。
故选D。
17. 某高速行驶的汽车由于刹车失灵,司机将汽车驶入外侧的斜坡式避险车道,如图所示。在汽车冲上斜坡做减速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 汽车的重力做正功 B. 汽车的重力做负功
C. 汽车的重力势能减小 D. 汽车的重力势能不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.汽车的重力做负功,所以A错误;B正确;
CD.汽车的重力势能增加,所以CD错误;
故选B
18. 如图所示,与水平方向成角的恒力作用在行李箱上,在力做功为的过程中,行李箱沿水平方向移动的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设行李箱沿水平方向移动的距离为,则有
解得
故选C。
19. 如图所示,一物体受到两个大小相等,夹角为120°的拉力和的作用,在某一过程中和做功均为3J,则在此过程中这两个力的合力做功为( )
A. 6J B. C. 3J D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】在某一过程中和做功均为3J,则在此过程中这两个力的合力做功为2×3J=6J。
故选A。
20. 汽车以恒定功率上坡时,司机往往换挡低速行驶,其主要目的是( )
A. 获得较小的牵引力 B. 保持牵引力不变
C. 获得较大的牵引力 D. 减小坡面的阻力
【答案】C
【解析】
【详解】根据功率计算式可知,当功率一定时,降低速度可以增大机车的牵引力。
故选C。
21. 下列四个情景中均不计空气阻力,物体机械能守恒的是( )
A. 图甲,火箭在点火升空的过程中
B. 图乙,运动员在撑杆向上的过程中
C. 图丙,掷出的铅球在飞行的过程中
D. 图丁,游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中
【答案】C
【解析】
【详解】A.机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,火箭点火升空的过程中有升力做功,系统机械能不守恒,故A错误;
B.机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,运动员在撑杆向上的过程中,还受到杆对运动员的力,杆对运动员做功,机械能不守恒,故B错误;
C.机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,掷出的铅球在飞行的过程中仅受到重力,只有重力做功,机械能守恒,故C正确;
D.机械能守恒条件为只有系统内的重力或弹力做功,游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中,有摩擦力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选C。
22. 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是( )
A. 合外力为零,则合外力做功一定为零
B. 合外力做功为零,则合外力一定为零
C. 合外力做功越多,则动能一定越大
D. 动能不变,则物体所受合外力一定为零
【答案】A
【解析】
【详解】如果物体所受的合外力为零,根据W=FS得,那么外力对物体做的总功一定为零,故A正确;如果合外力做的功为零,但合外力不一定为零.可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功,故B错误;根据动能定理可知,如果合外力做功越多,动能变化越大,但是动能不一定越大,故C错误;物体动能不变,只能说合外力不做功,但合外力不一定为零,例如做匀速圆周运动的物体,故D错误.故选A.
点睛:合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映.合外力为零,其功一定为零,但合外力功为零,但合外力不一定为零.注意功是标量,公的正负不表示方向.
23. 一物体在自由下落过程中,重力做了2J的功,则( )
A. 该物体重力势能减少,减少量小于2J
B. 该物体重力势能减少,减少量等于2J
C. 该物体重力势能减少,减少量大于2J
D. 该物体重力势能增加,增加量等于2J
【答案】B
【解析】
【详解】下落过程中重力方向和位移方向相同,所以重力做正功,重力势能减小,重力做了多少功,就有多少重力势能发生变化,故重力势能减小量等于2J,B正确.
24. 汽车以速度秒v匀速行驶,牵引力的大小为F,则牵引力的功率为( )
A. B. Fv C. D. Fv2
【答案】B
【解析】
【详解】牵引力的方向与运动方向在同一条直线上,可知牵引力功率
故选B。
25. 2021年11月5日我国成功发射“广目地球科学卫星” 。已知卫星的质量为m,地球的质量为M、半径为R,万有引力常量为G。卫星在距地面高为h的圆轨道上运行时受到地球的引力为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力定律可知,卫星在距地面高为h的圆轨道上运行时受到地球的引力为
故选D。
26. 汽车驶过一座半径为r的圆形拱桥,当它到达桥顶时速度为v,此时汽车的向心加速度a为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车的向心加速度
故选B。
27. 某人造地球卫星绕地球运行的椭圆轨道如图所示,E和F是椭圆轨道的两个焦点,卫星在A点的速度比在B点的速度大,则地球位于( )
A. F点 B. O点 C. E点 D. A点
【答案】C
【解析】
【详解】据开普勒第一定律,地球位于轨道的焦点上;根据开普勒第二定律,对任意一个卫星来说,它与地球的连线在相等时间内扫过相等的面积,即卫星在近地点的速率最大,题中卫星在A点的速度比在B点的速度大,则A点为近地点,B为远地点;所以地球位于E点;故C正确,ABD错误。
28. 如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又拉起,在最低点时,座椅对飞行员的支持力为F,飞行员所受重力为G。则( )
A. F=G B. F>G C. F=0 D. F<G
【答案】B
【解析】
【详解】飞机在竖平面内做圆周运动,在最低点由牛顿第二定律有
可知
故选B。
29. 某快递小哥搬运一批总质量为50kg的货物,以2m/s 的速度沿水平方向匀速走了8m,重力加速度g=10m/s2,则匀速运动过程中此人对货物做的功为( )
A. 400J B. 1000J C. 0 D. 100J
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,人对货物的作用力大小等于货物的重力,方向竖直向上,故人对货物的作用力与位移相互垂直,因此人对货物做功为零,故C正确,ABD错误。
故选C。
30. 2020年11月24日4时30分,我国成功发射嫦娥五号探测器,开启我国首次“月球挖土”之旅。在嫦娥五号飞向月球的过程中,月球对它的万有引力大小( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】由万有引力定律 ,在嫦娥五号飞向月球的过程中,r减小,F增大。
故选A。
31. 如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处由静止开始下落,不计空气阻力,以桌面为零势能面。小球落地前瞬间机械能为( )
A. 0 B. -mgh
C. mgH D. mg(H+h)
【答案】C
【解析】
【详解】以桌面为零势能面,小球的机械能为
小球落地过程中,仅重力做功小球机械能守恒,则小球落地前瞬间机械能为mgH。
故选C。
32. 一个小孩坐在游乐场的旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。圆周的半径为4.0m,当他的线速度为2.0m/s时,他的角速度为( )
A. 0.5 rad/s B. 1 rad/s C. 2 rad/s D. 8 rad/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,小孩绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动,由公式可得,他的角速度为
故选A。
33. 质量为1kg的物体从某一高度下落,当下落速度为20m/s时,重力的功率为(g取10m/s2)( )
A. 10W B. 20W C. 100W D. 200W
【答案】D
【解析】
【详解】当下落速度为20m/s时,重力的功率为
故选D。
34. 关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是( )
A. 它运行的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
B. 各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C. 它运行的线速度一定小于7.9km/s
D. 它一定在赤道上空运行
【答案】A
【解析】
【详解】D.要实现卫星和地球同步转动,卫星必须定点在赤道正上方,D正确;
B.因为静止卫星要和地球自转同步,即静止卫星周期T为一定值,根据
因为T一定值,所以 r 也为一定值,所以静止卫星距离地面的高度是一定值,因此各国发射的这种卫星轨道半径大小都一样,B正确;
AC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.而静止卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据v的表达式可以发现,静止卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,C正确,A错误。
故选A。
35. 用如图所示的装置做“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”实验,采用的物理方法是( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 演绎推理法
【答案】C
【解析】
【详解】探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系时,每次只改变一个变量,控制其它因素不变,运用了控制变量法,ABD错误,C正确。
故选C。
36. 将一个重为50 N的物体竖直向上匀速提高了3m,此过程中物体( )
A. 动能增加了150J B. 机械能守恒
C. 重力势能增加了150J D. 重力做功150J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于物体做匀速运动,其初动能与末动能相同,则此过程中物体动能的变化量为0,故A错误;
B.只有重力或弹力做功的系统机械能守恒,而在此过程中,除了重力做功,拉力也在对物体做功,且拉力对物体做正功,物体的机械能增加,故B错误;
C.重力势能的增加量
故C正确;
D.物体位置升高,此过程中重力做负功,重力所做的功为
故D错误
故选C。
37. 当汽车发动机的输出功率为30kW时,汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶,此时汽车牵引力是( )
A. 1000 N B. 1500 N C. 1200N D. 2400 N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶, ,解得
故选C。
38. 托球跑是校运动会趣味项目,如图所示,某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动,此过程中( )
A. 重力对乒乓球做负功
B. 支持力对乒乓球做正功
C. 空气阻力对乒乓球不做功
D. 乒乓球所受合力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力始终与乒乓球位移方向垂直,而根据功的计算公式
则可知重力在此过程中不做功,故A错误;
B.在此过程中,支持力与平抛球位移之间的夹角为锐角,则根据功的计算公式可知,支持力对乒乓球做正功,故B正确;
C.在此过程中,空气阻力的方向与乒乓球位移的方向相反,则根据功的计算公式可知,空气阻力对乒乓球做负功,故C错误;
D.乒乓球做匀速直线运动,则可知乒乓球所受合力为零,则可知乒乓球所受合力做功为零,故D错误。
故选B。
39. 如图所示,在地面上发射一个飞行器,进入椭圆轨道II并绕地球运行,其发射速度v应满足
A. v<7.9 km/s
B. 7.9 km/s< v <11.2 km/s
C. 11.2 km/s< v <16.7 km/s
D. v >16.7 km/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.7.9km/s,即第一宇宙速度,是发射卫星的最小发射速度,故A错误;
B.11.2km/s,即第二宇宙速度,是卫星脱离地球引力的最小发射速度,故进入椭圆轨道II并绕地球运行的卫星,其发射速度v应满足7.9 km/s< v <11.2 km/s,故B正确;
C. 发射速度大于11.2km/s,即第二宇宙速度,卫星将脱离地球引力,成为太阳的一颗卫星,故C错误;
D.16.7km/s,即第三宇宙速度,是卫星逃离太阳系的最小发射速度,发射速度大于16.7km/s,卫星将逃离太阳系,故D错误.
40. 一个物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2,则W1和W2关系正确的是( )
A. W1=W2
B. W2=2W1
C. W2=3W1
D. W2=4W1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据动能定理可知
因此
故选C。
41. 关于能源和能量,下列说法中正确的是( )
A. 自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用
B. 能量被使用后就消灭了,所以要节约资源
C. 人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源
D. 能量耗散说明自然界的能量正在不断减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.自然界的石油、煤炭等资源属于不可再生资源,不可供人类永久使用,故A错误;
B.能量被使用后并没有被消灭,只是从一个物体转移到另一个物体或者从一种形式转化为另一种形式,故B错误;
C.为了减少对环境的污染及破坏,人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源,故C正确;
D.自然界的能量保持不变,能量耗散只是说明能量可被利用的品质降低了,故D错误。
故选C。
42. 质量为m的物体从弹簧原长处由静止释放,当物体运动到最低点时,弹簧压缩量为h,重力加速度为g,则物体从释放到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体重力势能减少,物体的动能和弹簧弹性势能都增加
B. 合力对物体做的功是mgh
C. 物体的重力势能增加了mgh
D. 弹簧弹性势能增加了mgh
【答案】D
【解析】
【详解】C.依题意,物体从释放到最低点的过程中,重力做正功,有
可知其重力势能减少。故C错误;
BD.由动能定理,可得
解得
即弹簧弹性势能增加了mgh。
故B错误;D正确。
A.对物体受力分析可知,所受弹簧弹力随下落高度增加而增大,当
物体速度最大,动能最大,所以物体下落过程动能先增大后减小,综上所述。故A错误。
故选D。
43. 飞机水平飞行时向下投弹,不计空气阻力,下列四幅图中正确表示炮弹加速度方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】不计空气阻力,炮弹投出后做平抛运动,只受重力作用,所以加速度为重力加速度,方向竖直向下。
故选C。
44. 对做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B. 加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上
C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D. 合外力的方向一定是变化的
【答案】A
【解析】
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,速度的方向与该点曲线的切线方向相同;物体做曲线运动时,所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上;合力可以是恒力,也可以是变力.
【详解】A. 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,故A正确;
B. 根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度与合力方向相同,所以加速度与合外力一定在同一条直线上,故B错误;
C. 物体做曲线运动,合外力指向指向曲线的凹处,速度沿切线方向,所以加速度与速度不可能在同一条直线上,故C错误;
D. 如果做匀变速曲线运动,则合外力恒定,如平抛运动,故D错误.
故选A.
45. 走时准确的时钟,时针和分针的角速度之比为( )
A. 1∶12 B. 12∶1 C. 1∶60 D. 60∶1
【答案】A
【解析】
【详解】时针转一圈需要12个小时,分针转一圈需要1小时,故其角速度之比为
故选A。
二、填空题:(本大题共4小题,每小题2分,共计10分)
46. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,释放纸带前,重物应_________(靠近或远离)打点计时器,手捏住纸带_______(中部或上部)。
【答案】 ①. 靠近 ②. 上部
【解析】
【详解】[1][2]为了充分利用纸带减少阻力,释放纸带时,重物应靠近打点计时器,手捏住纸带上部。
47. “探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。为了使每次小球平抛的初速度相同,应该让小球_________释放。
【答案】从同一位置由静止
【解析】
【47题详解】
[1]由于每次小球运动轨迹相同,因此每次小球必须从同一位置由静止释放。
48. 一辆质量的汽车(可视为质点)在水平公路的弯道上行驶。汽车转弯时如果速度过大,容易发生侧滑。已知轮胎与路面间的最大静摩擦力为,当汽车经过半径为80m的弯道时,汽车的行驶速度不能超过_________m/s。
【答案】20
【解析】
【详解】静摩擦力提供向心力
得
49. 光滑圆轨道与水平轨道平滑连接,圆轨道半径,水平轨道长。有一质量的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下,经过水平轨道末端C时速度大小为2m/s,g取10m/s2,不计空气阻力,则滑块与水平轨道间的动摩擦因数为_________。
【答案】0.4
【解析】
【详解】从到过程,根据动能定理
代入数据解得
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扬大附中东部分校2023-2024学年度第二学期期中考试
高一年级物理试卷(必修)
(总分100分 时间75分钟)
一、单项选择题(本大题共45小题,每题2分,共90分)
1. 一片树叶在空中随风飘落的运动轨迹如图所示,图中标出树叶在a、b、c、d四个位置的速度方向,正确的是( )
A. a B. b C. c D. d
2. 如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,改变小球距地面的高度,多次实验均可观察到两球同时落地,这个实验现象说明A球( )
A. 在水平方向上做匀速直线运动
B. 在水平方向上做匀加速直线运动
C. 在竖直方向上做匀速直线运动
D. 在竖直方向上做自由落体运动
3. 牛顿发现的万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一,在天体运动中起着决定性作用.万有引力定律告诉我们,两物体间的万有引力( )
A. 与它们间的距离成正比 B. 与它们间的距离成反比
C. 与它们间距离的二次方成正比 D. 与它们间距离的二次方成反比
4. 氢气球在空中匀速上升的过程中,它的( )
A. 动能减小,重力势能增大 B. 动能不变,重力势能增大
C. 动能减小,重力势能不变 D. 动能不变,重力势能不变
5. 如图所示,物体放在水平圆盘上,随圆盘一起绕竖直中心轴匀速转动,物块受到的作用力有( )
A 重力、支持力
B. 重力、支持力、向心力
C. 重力、支持力、静摩擦力
D. 重力、静摩擦力
6. 用长短不同、材料和粗细均相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球,在光滑的水平面上做匀速圆周运动,则( )
A. 两个小球以相同角速度运动时,长绳容易断
B. 两个小球以相同的线速度运动时,长绳容易断
C. 两个小球以相同加速度运动时,长绳容易断
D. 两个小球以相同的周期运动时,短绳容易断
7. 一物体的质量保持不变,速度变为原来的2倍,则其动能变为原来的( )
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍
8. 如图所示,小朋友在荡秋千。在他从P点向右运动到Q点的过程中,重力做功的情况是( )
A. 先做负功,再做正功 B. 先做正功,再做负功
C. 一直做负功 D. 一直做正功
9. 已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s,第二宇宙速度为11.2 km/s,第三宇宙速度为16.7 km/s。下列叙述正确的是( )
A. 第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度
B. 第二宇宙速度是成为地球卫星的最小发射速度
C. 所有地球卫星环绕地球的运行速度都介于7.9 km/s和11.2 km/s之间
D. 要发射土星探测器速度要大于第三宇宙速度
10. “北斗三号”卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星组成。对于3颗地球静止轨道卫星,下列物理量一定相同的是( )
A. 线速度 B. 向心力大小
C. 卫星的公转周期 D. 所受地球的万有引力大小
11. 已知河水自西向东流动,流速的大小为,小船在静水中的速度的大小为,渡河时船头始终垂直河岸,用虚线表示小船过河的路径,则下图中小船过河路径可能正确的是( )
A. B.
C. D.
12. 如图所示,跳伞员着地瞬间速度大小是5m/s。把这个速度沿水平和竖直方向分解,水平分速度为3m/s,则竖直分速度为( )
A. 0 B. 2m/s C. 4m/s D. 5m/s
13. 如图所示,在同一竖直平面内不同高度的A、B两点,同时将两小球以不同的初速度水平抛出。两小球落在同一水平面上的时间分别为,不计空气阻力,则( )
A. B.
C. D. 无法确定
14. 走时准确的石英钟如图所示, A、B分别为时针和秒针上的两点,它们到转轴O的距离相等。A、B两点转动的角速度大小为、,线速度大小为、,则( )
A.
B.
C.
D.
15. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
16. 如图所示,放在地球表面上的两个物体甲和乙,甲放在南沙群岛(赤道附近),乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A. 甲的角速度小于乙的角速度 B. 甲的角速度大于乙的角速度
C. 甲的线速度小于乙的线速度 D. 甲的线速度大于乙的线速度
17. 某高速行驶的汽车由于刹车失灵,司机将汽车驶入外侧的斜坡式避险车道,如图所示。在汽车冲上斜坡做减速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 汽车的重力做正功 B. 汽车的重力做负功
C. 汽车的重力势能减小 D. 汽车的重力势能不变
18. 如图所示,与水平方向成角的恒力作用在行李箱上,在力做功为的过程中,行李箱沿水平方向移动的距离为( )
A. B. C. D.
19. 如图所示,一物体受到两个大小相等,夹角为120°的拉力和的作用,在某一过程中和做功均为3J,则在此过程中这两个力的合力做功为( )
A. 6J B. C. 3J D. 0
20. 汽车以恒定功率上坡时,司机往往换挡低速行驶,其主要目的是( )
A. 获得较小的牵引力 B. 保持牵引力不变
C. 获得较大的牵引力 D. 减小坡面的阻力
21. 下列四个情景中均不计空气阻力,物体机械能守恒的是( )
A. 图甲,火箭在点火升空的过程中
B. 图乙,运动员在撑杆向上的过程中
C. 图丙,掷出的铅球在飞行的过程中
D. 图丁,游客在倾斜滑槽轨道的下滑过程中
22. 关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系,下列说法正确的是( )
A. 合外力为零,则合外力做功一定为零
B. 合外力做功为零,则合外力一定为零
C. 合外力做功越多,则动能一定越大
D. 动能不变,则物体所受合外力一定为零
23. 一物体在自由下落过程中,重力做了2J的功,则( )
A. 该物体重力势能减少,减少量小于2J
B. 该物体重力势能减少,减少量等于2J
C. 该物体重力势能减少,减少量大于2J
D. 该物体重力势能增加,增加量等于2J
24. 汽车以速度秒v匀速行驶,牵引力的大小为F,则牵引力的功率为( )
A. B. Fv C. D. Fv2
25. 2021年11月5日我国成功发射“广目地球科学卫星” 。已知卫星的质量为m,地球的质量为M、半径为R,万有引力常量为G。卫星在距地面高为h的圆轨道上运行时受到地球的引力为( )
A. B. C. D.
26. 汽车驶过一座半径为r的圆形拱桥,当它到达桥顶时速度为v,此时汽车的向心加速度a为( )
A. B. C. D.
27. 某人造地球卫星绕地球运行的椭圆轨道如图所示,E和F是椭圆轨道的两个焦点,卫星在A点的速度比在B点的速度大,则地球位于( )
A. F点 B. O点 C. E点 D. A点
28. 如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又拉起,在最低点时,座椅对飞行员的支持力为F,飞行员所受重力为G。则( )
A. F=G B. F>G C. F=0 D. F<G
29. 某快递小哥搬运一批总质量为50kg的货物,以2m/s 的速度沿水平方向匀速走了8m,重力加速度g=10m/s2,则匀速运动过程中此人对货物做的功为( )
A. 400J B. 1000J C. 0 D. 100J
30. 2020年11月24日4时30分,我国成功发射嫦娥五号探测器,开启我国首次“月球挖土”之旅。在嫦娥五号飞向月球的过程中,月球对它的万有引力大小( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
31. 如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处由静止开始下落,不计空气阻力,以桌面为零势能面。小球落地前瞬间机械能为( )
A. 0 B. -mgh
C. mgH D. mg(H+h)
32. 一个小孩坐在游乐场的旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。圆周的半径为4.0m,当他的线速度为2.0m/s时,他的角速度为( )
A. 0.5 rad/s B. 1 rad/s C. 2 rad/s D. 8 rad/s
33. 质量为1kg的物体从某一高度下落,当下落速度为20m/s时,重力的功率为(g取10m/s2)( )
A. 10W B. 20W C. 100W D. 200W
34. 关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是( )
A. 它运行的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间
B. 各国发射的这种卫星轨道半径都一样
C. 它运行的线速度一定小于7.9km/s
D. 它一定在赤道上空运行
35. 用如图所示的装置做“探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系”实验,采用的物理方法是( )
A. 理想实验法 B. 等效替代法
C. 控制变量法 D. 演绎推理法
36. 将一个重为50 N的物体竖直向上匀速提高了3m,此过程中物体( )
A. 动能增加了150J B. 机械能守恒
C. 重力势能增加了150J D. 重力做功150J
37. 当汽车发动机的输出功率为30kW时,汽车在平直公路上以25m/s的速度匀速行驶,此时汽车牵引力是( )
A. 1000 N B. 1500 N C. 1200N D. 2400 N
38. 托球跑是校运动会趣味项目,如图所示,某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动,此过程中( )
A. 重力对乒乓球做负功
B. 支持力对乒乓球做正功
C. 空气阻力对乒乓球不做功
D. 乒乓球所受合力做正功
39. 如图所示,在地面上发射一个飞行器,进入椭圆轨道II并绕地球运行,其发射速度v应满足
A. v<7.9 km/s
B 7.9 km/s< v <11.2 km/s
C. 11.2 km/s< v <16.7 km/s
D. v >16.7 km/s
40. 一个物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2,则W1和W2关系正确的是( )
A. W1=W2
B. W2=2W1
C. W2=3W1
D. W2=4W1
41. 关于能源和能量,下列说法中正确的是( )
A. 自然界的石油、煤炭等资源可供人类永久使用
B. 能量被使用后就消灭了,所以要节约资源
C. 人类应多开发与利用太阳能、风能等新资源
D. 能量耗散说明自然界的能量正在不断减少
42. 质量为m的物体从弹簧原长处由静止释放,当物体运动到最低点时,弹簧压缩量为h,重力加速度为g,则物体从释放到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体重力势能减少,物体的动能和弹簧弹性势能都增加
B. 合力对物体做的功是mgh
C. 物体的重力势能增加了mgh
D 弹簧弹性势能增加了mgh
43. 飞机水平飞行时向下投弹,不计空气阻力,下列四幅图中正确表示炮弹加速度方向的是( )
A. B.
C. D.
44. 对做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B. 加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上
C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D. 合外力的方向一定是变化的
45. 走时准确的时钟,时针和分针的角速度之比为( )
A. 1∶12 B. 12∶1 C. 1∶60 D. 60∶1
二、填空题:(本大题共4小题,每小题2分,共计10分)
46. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,释放纸带前,重物应_________(靠近或远离)打点计时器,手捏住纸带_______(中部或上部)。
47. “探究平抛运动的特点”的实验装置如图所示,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。为了使每次小球平抛的初速度相同,应该让小球_________释放。
48. 一辆质量的汽车(可视为质点)在水平公路的弯道上行驶。汽车转弯时如果速度过大,容易发生侧滑。已知轮胎与路面间的最大静摩擦力为,当汽车经过半径为80m的弯道时,汽车的行驶速度不能超过_________m/s。
49. 光滑圆轨道与水平轨道平滑连接,圆轨道半径,水平轨道长。有一质量的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下,经过水平轨道末端C时速度大小为2m/s,g取10m/s2,不计空气阻力,则滑块与水平轨道间的动摩擦因数为_________。
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