内容正文:
高一下学期物理必修二期中检测卷(范围:第五章-第八章第一节功与功率)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本题共8小题,每题3分,共24分。)
1.下列说法中正确的是( )
A.曲线运动的加速度时刻在变化
B.向心加速度描述线速度方向变化的快慢
C.做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力
D.做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力
2.如图所示,一架无人机沿曲线向上飞行对某建筑物外墙进行清洗,速度逐渐增大。下列关于该无人机所受合力的四种可能方向,正确的是( )
A.B.C.D.
3.质量为m的物块P置于倾角为的固定光滑斜面上,轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着物块P与小车,物块P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.物块P的速率为
B.物块P的速率为
C.细绳对物块P的拉力恒为
D.细绳对物块P的拉力大于
4.如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,以下关于运动过程中的几个物理量判断正确的是( )
A.炮弹运动时间 B.最高点的速度
C.两次炮弹落地时的速度可能相同 D.两次抛出的初速度大小可能相等
5.如图所示,修正带是一种常见的学习用具,是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点,若A、B的轨道半径之比为2:3,则关于A、B两点的说法正确的是( )
A.两者线速度之比为2:3 B.两者角速度之比为2:3
C.两者周期之比为2:3 D.两者向心加速度之比为2:3
6.如图所示,有关生活中圆周运动的实例分析,下列说法正确的是( )
A.火车转弯的速度超过规定速度时,火车轮缘会挤压内轨
B.飞机在水平面内做匀速圆周运动时,空气对飞机的作用力等于重力
C.汽车匀速通过凹形桥面最低点时,汽车受到的合外力竖直向上
D.衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时,在最高点的向心加速度最小
7.地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位,叫作天文单位,用符号AU表示。已知水星公转的轨道半径约为0.7AU,则水星公转的周期约为( )
A.0.3年 B.0.6年 C.0.9年 D.1.2年
8.图示为一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点,当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是( )
A.a、b的角速度比c的大
B.c的线速度比a、b的大
C.a、b和c三点的线速度大小相等
D.a、b和c三点的角速度相等
二、多选题(本题共5小题,每小题4分,共20分。)
9.2020年7月23日,我国成功发射了“天问一号”火星探测器,该探测器将对火星进行全面的科考,为我国登陆火星打下基础。若某物体在地球北极表面时受到的重力大小为N,探测器在火星“赤道”上测得该物体受到的万有引力大小为F。已知火星的半径为R,自转角速度大小为,引力常量为G,地球北极表面的重力加速度大小为g,地球和火星均视为球体,下列说法正确的是( )
A.火星“赤道”的重力加速度大小为 B.火星的质量为
C.火星的静止卫星距火星“赤道”的高度为 D.火星的第一宇宙速度为
10.中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星,成为世界上发现脉冲星效率最高的设备,如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景,其运动周期为T。C为B的卫星,绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R,周期也为T,忽略A与C之间的引力,且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G,则( )
A.A、B的轨道半径之比为 B.C的质量为
C.A、B的质量和为 D.A的质量为
11.2025年“国庆中秋双节”期间,在滇池畔举办了盛大的无人机烟花秀活动。两架无人机从同一竖直线上不同高度的M、N点水平抛出模拟信号弹的发光模块,M点抛出模块的初速度为15m/s,1s后从N点抛出模块的初速度为10m/s,两发光模块同时落地,且落地点的水平位移相差30m,不计空气阻力,g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.M点抛出模块的运动时间为3s B.M点抛出模块的运动时间为4s
C.N点离地面的高度为30m D.N点离地面的高度为45m
12.如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球运动过程中空气阻力f的大小不变,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.重力做功为mgL B.绳的拉力做功为0
C.空气阻力f做功为 D.外力做的总功为
13.如图所示,A、B两个小物块放在同轴转动的两个水平圆盘上,已知A、B物块距转轴的距离rA:rB=1:2,且mA:mB=1:2,当两圆盘以某一角速度匀速转动时,两物块与圆盘均保持相对静止,两物块与圆盘间的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.A、B两个物块的加速度之比为1:2
B.A、B两个物块所受的静摩擦力之比为1:2
C.当圆盘转动的角速度逐渐增大时,B先相对圆盘运动
D.当圆盘转动的角速度逐渐增大时,A、B同时相对圆盘运动
三、实验题(每空2分,共12分)
14.学习小组利用不同的实验装置分别研究平抛运动。回答下列问题:
(1)甲同学用频闪照相机拍到小球平抛运动的照片,如图甲所示。照片中小方格的边长,小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示、则小球平抛运动的初速度__________(当地重力加速度取)。(保留2位有效数字)
(2)乙同学在家中进行实验。如图乙所示,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,垂直于右侧桌边抛出做平抛运动,竖直挡板放置在桌子附近,挡板始终与右桌边平行,使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的挡板上,记录钢球的落点,测量桌边到挡板的距离,小球下落的高度。将挡板左右平移,得到多组数据。
①(单选)关于实验过程下列说法正确的是__________。
A.实验过程中,可以在桌面上向前或向后移动斜面
B.不必每次都从斜面上同一位置释放
C.小球与斜面的摩擦不会影响实验结果
②(单选)乙同学通过图像研究平抛运动的水平位移与竖直位移的关系。下列图像中,符合实际的是__________。
A.B.C.
15.某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为,请回答以下问题:
(1)在该实验中,主要利用了 ____________ 来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系;
A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法
(2)探究向心力与角速度之间的关系时,应选择半径 _________的两个塔轮;同时应将质量相同的小球分别放在挡板A处,挡板C处;
A.相同 B.不同
(3)探究向心力与角速度之间的关系时,若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为 ______ 。
A. B. C. D.
四、解答题(第16题12分,第17题15分,第18题17分)
16.在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动,摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车手恰好成功飞过壕沟,g取。求:
(1)摩托车在空中飞行的时间t。
(2)摩托车的初速度大小v0。
(3)摩托车落地时的速度大小v。
17.如图所示,半圆形金属轨道固定在水平面上,轨道半径,直径竖直。将一质量的小球从轨道最低点B以某一速率水平向左射入,发现小球恰能通过轨道最高点A,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求小球经过A点的速率及从A点抛出到落地经历的时间;
(2)已知小球经过B点的速率与小球落地的速率相等,求小球进入轨道时对B点的压力大小。
18.在2026年央视春晚中,机器人表演了空翻、醉拳等武术动作,展现出中国智造的硬核实力和中华武术的千年神韵。如图,在空翻表演中,机器人借助弹射踏板从地面斜向上弹出,在空中其重心的运动轨迹可视为抛物线。机器人的重心从最高点运动到点的过程中,下降高度,水平方向运动距离,该过程中机器人未触地。机器人质量,取重力加速度大小,求:
(1)机器人重心从点运动到点所用的时间;
(2)机器人重心在点时的速度大小;
(3)机器人重心从点运动到点的过程中,机器人重力做功的平均功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《高一物理下学期期中模拟测试卷2(第五章-第八章第一节功与功率)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
D
C
C
B
D
AB
CD
题号
11
12
13
答案
BD
ABD
AC
1.B
【详解】A.平抛运动属于曲线运动,其加速度为重力加速度,大小和方向均恒定,说明曲线运动的加速度不一定时刻变化,故A错误;
B.向心加速度方向始终与线速度方向垂直,仅改变线速度的方向、不改变线速度的大小,物理意义就是描述线速度方向变化的快慢,故B正确;
C.力是矢量,匀速圆周运动的向心力大小不变,但方向始终指向圆心,时刻发生变化,属于变力,不是恒力,故C错误;
D.一般曲线运动的合力可分解为法向分力和切向分力:法向分力提供向心力,仅改变速度方向;切向分力改变速度大小,因此合力不等于向心力,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】做曲线运动的物体,合力一定指向轨迹的凹侧。无人机的轨迹从到向上弯曲,凹侧在轨迹上方,因此合力需要指向轨迹上方,而物体速度逐渐增大时,合力对物体做正功,说明合力与斜向右上的速度方向的夹角为锐角。
故选B。
3.D
【详解】A.细绳相连的物体,沿绳子方向速度相等,把不沿绳子的小车速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,物块速度沿绳子,即物块速度,A错误;
B.由上分析,B错误;
C.小车向右运动,细绳和水平方向的夹角减小,物块的速度在增大,物块加速度沿斜面向上,由牛顿第二定律,可知细绳拉力大于,C错误;
D.由上分析,D正确。
故选D。
4.D
【详解】A.炮弹投出后做斜抛运动,从最高点到落地在竖直方向上做自由落体运动,根据对称性可得炮弹运动时间满足
由图可知轨迹1上升的最大高度大于轨迹2上升的最大高度,则有
故A错误;
B.炮弹投出水平方向做匀速直线运动,则有
由图可知轨迹1沿水平方向位移小于轨迹2沿水平方向的位移,又,可知轨迹1沿水平方向的分速度小于轨迹2沿水平方向的分速度,即最高点的速度满足
故B错误;
C.设炮弹落地时的速度方向与水平方向的夹角为,则有
由于轨迹1落地时的竖直分速度大于轨迹2落地时的竖直分速度,又轨迹1的水平速度小于轨迹2的水平速度,则轨迹1落地时速度与水平方向的夹角大于轨迹2落地时速度与水平方向的夹角,则两次炮弹落地时的速度不可能相同,故C错误;
D.设炮弹投出时的速度为,则有
由于轨迹1投出时竖直分速度大于轨迹2投出时的竖直分速度,又轨迹1的水平速度小于轨迹2的水平速度,则两次抛出的初速度大小可能相等,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.齿轮咬合传动,边缘点线速度大小相等,即
线速度之比为,故A错误;
B.根据
可知,角速度与半径成反比,即,故B错误;
C.根据
可知,周期与角速度成反比,即,故C正确;
D.根据
可知,向心加速度与半径成反比,即,故D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.火车转弯若超过规定速度行驶时,火车将做离心运动,则外轨会对火车轮缘有挤压作用,即火车轮缘会挤压外轨,故A错误;
B.飞机在水平面内做匀速圆周运动时,空气对飞机的作用力竖直向上的分力等于重力,所以空气对飞机的作用力大于重力,故B错误;
C.汽车匀速通过凹形桥面最低点时,由支持力和重力的合外力提供向心力,向心力方向指向圆心,即竖直向上,所以汽车受到的合外力竖直向上,故C正确;
D.衣服随洗衣机滚筒匀速转动时,角速度相同,各点的相等,根据
在任意位置的向心加速度大小均相等,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】根据开普勒第三定律可得
可得水星公转的周期为
故选B。
8.D
【详解】AD. a、b、c三点共轴转动,角速度大小相等,故A错误,D正确;
BC.由图可知,a的半径和b的半径相等,根据
v=rω
知,a、b的线速度大小相等,c的半径小,根据
v=rω
知,c的线速度比a、b的线速度小,故BC错误。
故选D。
9.AB
【详解】A.物体在地球北极表面时受到的重力大小为N,则
N=mg
在火星的赤道上
解得
选项A正确;
B.因为
解得火星的质量
选项B正确;
C.对火星的静止卫星
解得
选项C错误;
D.根据
可得火星的第一宇宙速度
而是火星赤道表面物体的速度,选项D错误。
故选AB。
10.CD
【详解】B.C绕B做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,有
解得,故不能求出C的质量,故B错误;
C.双星系统在万有引力作用下绕O点做匀速圆周运动,对A研究
对B研究
解得双星的总质量,故C正确;
D.A的质量,故D正确;
A.A、B的轨道半径之比为,故A错误。
故选CD。
11.BD
【详解】AB.设从M点抛出的模块运动时间为,从N点抛出的模块运动时间为。 根据题意,M点抛出的模块比N点早1s抛出,且两者同时落地,可得
两模块均做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,落地点的水平位移相差30m,可得
联立解得,,故A错误,B正确;
CD.N点离地面的高度为,故C错误,D正确;
故选BD。
12.ABD
【详解】A.重力在整个运动过程中始终不变,所以重力做功为,故A正确;
B.因为绳子拉力在运动过程中始终与运动方向垂直,故绳子拉力对小球不做功,即,故B正确;
C.阻力所做的总功等于每个小弧段上阻力所做功的代数和,即,故C错误;
D.外力做的总功等于各个力做功的代数和,即,故D正确。
故选ABD。
13.AC
【详解】由题知:A、B物块距转轴的距离rA:rB=1:2,且mA:mB=1:2,两物块与圆盘均保持相对静止且为同轴转动,所以两物块角速度相等。
A.由可知,A、B两个物块的加速度之比为1:2,故A正确;
B.由可知,A、B两个物块所受的静摩擦力之比为1:4,故B错误;
CD.由可得
所以
故当圆盘转动的角速度逐渐增大时,B先相对圆盘运动,故C正确,D错误。
故选AC。
14.(1)0.70
(2) C A
【详解】(1)小球做平抛,设相邻两个位置间的时间间隔为,水平方向有
竖直方向由有
解得
(2)①A.实验过程中,在桌面上向前或向后移动斜面,由于桌面有摩擦,小球离开桌面后做平抛的初速度会不同,A错误;
B.为保证小球每次做平抛的初速度相同,必须每次都从斜面上同一位置释放,B错误;
C.只要保证小球离开桌面后做平抛的初速度相同即可,故小球与斜面的摩擦不会影响实验结果,C正确。
故选C;
②根据平抛知识,水平方向有,竖直方向有
整理得,A正确,BC错误。
故选A。
15.(1)C
(2)B
(3)D
【详解】(1)探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法。
故选C。
(2)探究向心力与角速度之间的关系时,控制变量,要求塔轮半径不同,根据可知,此时角速度不同。
故选B。
(3)两个小球所受的向心力的比值为1:9,根据公式可得,角速度之比为1:3,传动皮带线速度大小相等,由可知,塔轮的半径之比为3:1。
故选D。
16.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设摩托车做平抛运动的时间为t,摩托车竖直方向为自由落体运动
解得
(2)设摩托车的速度至少为时才能越过这个壕沟,水平方向匀速运动
解得
(3)摩托车落地时竖直分速度大小为
摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小
解得
17.(1)5m/s;
(2)
【详解】(1)小球恰能通过轨道最高点A,由
得
从A点抛出后做平抛运动,则由
得
(2)由
得
速度合成
得
由
得
由牛顿第三定律知,小球进入轨道时对B点的压力大小为。
18.(1)0.6s
(2)
(3)900W
【详解】(1)机器人重心从点运动到点的过程,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,竖直方向有
解得
(2)机器人重心在点时的速度大小
(3)机器人重心从点运动到点的过程中,机器人重力做功的平均功率
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
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