内容正文:
物理试题
试卷满分100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上。
2.作答时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题(1—7为单选,每题4分,共28分。8—10为多选,每题6分,部分分值3分,共18分)
1. “歼-20”再次闪亮登场2022珠海航展。如图所示,战机先水平向右,再沿曲线向上,最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变,则沿段曲线飞行时,战机( )
A. 所受合外力不变
B. 所受合外力方向竖直向上
C. 竖直方向的分速度不变
D. 水平方向的分速度逐渐减小
2. 如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( )
A. B. C. D.
3. 船在静水中的速度为3.0m/s,它要渡过宽度为30m的河,河水的流速为2.0m/s,则下列说法中正确的是( )
A. 船不能到达对岸
B. 船渡河的速度一定为5.0m/s
C. 船到达对岸所需的最短时间为10s
D. 若船头垂直河岸运动,船到达中途时水流速度突然变大,则小船过河时间变大
4. 如图所示,是生活中常见的圆周运动实例。下列说法正确的是( )
A. 图甲中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对轮缘会有挤压作用
B. 图乙中,汽车通过凹形路面的最低点时处于超重状态
C. 图丙中,杂技演员骑着摩托车沿着光滑的内壁进行“飞车走壁”表演时,经过C处受到的侧壁弹力小于D处受到的弹力
D. 图丁中,细绳拉住装水的小桶制成“水流星”,它可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆周运动
5. 如图所示,可视为质点的两个小球A、B从坐标为(0,2y0)、(0,y0)的两点分别以速度vA和vB水平抛出,两个小球都能垂直打在倾角为45°的斜面上,由此可得vA∶vB等于
A. ∶1 B. 2∶1
C. 4∶1 D. 8∶1
6. 如图所示,某一小球以v0=5m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A,B两点,在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计,g取10m/s2)。以下判断中正确的是( )
A. 小球经过A、B两点间的时间 B. 小球经过A、B两点间的时间
C. A、B两点间的高度差h=10m D. A、B两点间的高度差h=2.5m
7. 如图所示,C为可绕过O点竖直轴转动的光滑小圆环。质量分别为m1、m2的妹妹和哥哥拉住穿过圆环的细绳两端A、B,绕C在空中做圆锥摆运动,运动的周期相等,AC、BC长分别为L1、L2。不计空气阻力,人可视为质点,则下列判断正确的是( )
A. 若L1>L2,哥哥运动的轨迹平面更高
B. 若L1>L2,哥哥运动的轨迹平面更低
C. 一定有m1L1=m2L2
D. 一定有m12L1=m22L2
8. 一种射箭游戏的示意图如图所示,已知竖直圆盘的直径D=5m,箭头距圆盘的水平距离L=10m,对准圆盘上的最高点水平射出箭,圆盘绕轴做匀速圆周运动,箭射出瞬间,圆盘的最高点为P点,箭头、轴和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。若箭刚好射中P点,则下列说法正确的是( )
A. 圆盘转动的角速度可能为πrad/s B. 圆盘转动的角速度可能为2πrad/s
C. 箭水平射出时的初速度大小为10m/s D. 箭水平射出时的初速度大小为20m/s
9. 2022年6月4日世界女排联赛土耳其站中,中国队对阵意大利队,以取得了胜利。若排球场总长,网高,运动员在3米线上方高处垂直网面将可看成质点的排球水平击出,如图所示。不计空气阻力,。若击出的球为有效球(既不触网也不出界),则球被击出瞬间的速度大小可能是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,长为2L的轻杆一端固定在水平转轴O上,另一端固定着质量为m的小球A,质量也为m的小球B固定在轻杆的中间位置。轻杆随转轴O在竖直平面内做匀速圆周运动,小球A经过最高点时对轻杆的作用力为0。已知重力加速度大小为g,小球A、B均可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 小球A经过最高点时,小球B的线速度大小为
B. 小球A经过最高点时,轻杆对小球B的作用力大为
C. 小球A经过最低点时,轻杆对小球A的作用力大小为
D. 小球A经过最低点时,轻杆对小球B的作用力大小为
二、实验题(共14分)
11. “探究平抛运动的特点”的实验装置如图甲所示.通过该装置可以描绘出小球做平抛运动的轨迹。
(1)实验时要调节斜槽末端水平,目的是使小球到达斜槽末端时速度沿______方向;
(2)每次都让小球从斜槽上同一位置由静止滚下,这是为了使小球在空中做平抛运动的轨迹______(填“相同”或“不同”);
(3)实验得到的平抛运动的轨迹如图乙所示,O是小球做平抛运动的起点,P是轨迹上的一点。取g=10m/s2,小球从O运动到P,所用的时间为______s,水平位移大小为______m;小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。(保留2位有效数字)
12. 某实验小组用图甲所示的装置,来探究向心力与角速度大小的关系。滑块套在光滑的水平杆上,可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动,力传感器通过细绳连接滑块。滑块中心固定一宽度为d的遮光片,滑块(含遮光片)总质量为m,固定在支架上的光电门可以记录遮光片通过的时间,滑块中心到竖直杆的距离为l。
(1)滑块随杆做匀速圆周运动,经过光电门时的遮光时间为,则滑块的角速度______(用、l、d表示)。
(2)多次测量滑块随杆做匀速圆周运动的角速度,得到多组力传感器示数F和遮光时间t的数据后,以F为纵坐标,以______(选填“”或“”)为横坐标,作出图像,如图乙所示,图像是一条斜率为______(用m、l、d表示)且过原点的直线,说明向心力与______(选填“角速度”或“角速度平方”)成正比。
三、计算题(共40分)
13. 如图所示,一个人用一根长为R=1m,能承受最大拉力为F=74N的绳子,系着一个质量为m=1kg的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O离地面高h=6m。运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断,绳子的质量和空气阻力均忽略不计,g=10 m/s2。求:
(1)绳子被拉断的瞬间,小球的速度v的大小;
(2)绳断后,小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大?
14. 如图甲,在“雪如意”国家跳台滑雪中心举行的北京冬奥会跳台滑雪比赛是一项“勇敢者的游戏”,穿着专用滑雪板的运动员在助滑道上获得一定速度后从跳台飞出,身体前倾与滑雪板尽量平行,在空中飞行一段距离后落在倾斜的雪道上。一运动员从跳台处沿水平方向飞出,在雪道处着落,其过程可简化为图乙。测得间的距离,倾斜的雪道与水平方向的夹角,不计空气阻力,重力加速度取,,。求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)运动员在处的起跳速度大小;
(3)运动员在空中离倾斜雪道距离最远时的速度大小。(结果均可用根号及分式表示)
15. 如图所示,倾角的斜面体固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上,斜面最低点在转轴OO1上,质量均为m=1kg、可视为质点的两个小物块P、Q随转台一起匀速转动,P、Q到转轴OO1的距离均为0.4m,P与转台之间的动摩擦因数为0.5,Q与转台之间的动摩擦因数为0.8,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转台转动时,P、Q均与转台保持相对静止,求:
(1)当P不受摩擦力时转台的角速度;
(2)转台角速度的最大值;
(3)Q所受摩擦力的变化范围。
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