内容正文:
渑池二高202-2026学年下学期期中考试
高一物理
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 平抛运动是( )
A. 匀速运动 B. 匀变速曲线运动
C. 匀加速直线运动 D. 变加速曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.平抛运动只受重力,加速度恒定,大小为g,方向竖直向下,所以平抛运动为匀变速曲线运动,故ACD错误,B正确。
故选B。
2. 如图所示,物体在力F的作用下发生了一段水平位移l,夹角θ为150°。则力F对物体做的功为( )
A. W=Fl B. W=Fl
C. W=Fl D. W=-Fl
【答案】C
【解析】
【详解】根据做功表达式
故选C。
3. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球运动半径的,设月球绕地球运动的周期为27天,则此卫星的运行周期为( )
A. 天 B. 天 C. 1天 D. 9天
【答案】C
【解析】
【详解】由于,,由开普勒第三定律可得
则
故选C。
4. 如图所示,质量为的小球,从离地面高处由静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中深度而停止,不计空气阻力,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球落地时动能等于
B. 小球在泥土中受到的平均阻力为
C. 整个过程中小球克服阻力做的功等于
D. 小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功等于刚落到地面时的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球落到地面过程,根据动能定理有
可知,小球落地时动能等于,A错误;
B.小球在运动的全过程有
解得
B错误;
C.根据上述,整个过程中小球克服阻力做的功为
C正确;
D.小球陷入泥中的过程,根据动能定理有
解得
可知,小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功等于刚落到地面时的动能与减小的重力势能之和,D错误。
故选C。
5. 2021年5月15日我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星表面,开始对火星进行探测。已知火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,地球的第一宇宙速度约为7.9km/s,则火星的第一宇宙速度约为( )
A. 1.8km/s B. 3.7km/s C. 5.3km/s D. 16.7km/s
【答案】B
【解析】
【详解】由万有引力提供向心力可得
可得
代入题目中的质量与半径比,可得
解得
故选B。
6. 如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动盘面上有一小物块随圆盘一起运动。关于小物块受力情况,下列说法正确的是( )
A. 小物块受重力、支持力
B. 小物块受重力、支持力、向心力
C. 小物块受重力、支持力、静摩擦力
D. 小物块受重力、支持力、静摩擦力、向心力
【答案】C
【解析】
【详解】小物块竖直方向受到重力和支持力,水平方向受到静摩擦力提供小物块随圆盘一起转动所需的向心力。
故选C。
7. 如图所示,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足够长,在静止释放B球的同时,将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于( )
A. P点以下 B. P点以上
C. P点 D. 由于v0未知,故无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】设两球到P点的竖直高度为,A球到P点的时间为,B球到P点的时间为,A球竖直方向做自由落体运动,则有
解得
B球沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,其加速度为,则有运动学公式对B球有
解得
显然
因此当A球落于斜面上的P点时,B球位于P点之上。
故选B。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 关于功的概念,以下说法正确的是( )
A. 力是矢量,位移是矢量,但功是标量
B. 功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D. 摩擦力对物体一定做负功
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.功是标量,只有大小没有方向,故A正确;
B.功有正、负之分,但功的正负不是表示方向,是表示力对物体的做功效果的,若该力做正功,则该力为动力,若力做负功,则该力为阻力,故B正确;
C.发生位移是做功的必要不充分条件,若某一个力对物体不做功,说明该物体发生的位移可能与施加的力垂直,故C错误;
D.摩擦力可以做正功,也可以做负功,当摩擦力方向与位移垂直时,那么力对它不做功,故D错误。
故选AB。
9. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 图乙中,一圆锥摆增大,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 图丙中,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度不相等
D. 火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外轮缘会有挤压作用
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由汽车在最高点有
可知
故汽车处于失重状态,A错误;
B.圆锥摆在运动过程中,重力和拉力的合力提供向心力,
由几何知识
得
故增大,保持圆锥的高度不变,角速度不变,B正确;
C.图丙中根据受力分析知两球受力情况相同,即向心力相同,由知,r越大,角速度越小,C正确;
D.火车转弯超过规定速度行驶时,火车将会发生离心运动,所以外轨对外轮缘会有挤压作用,D正确。
故选BCD。
10. 双星的运动是引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线上的某一点在二者之间万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的角速度为,P、Q两颗星之间的距离为,P、Q两颗星的轨道半径之差为,P星的质量大于Q星的质量,引力常量为G,则( )
A. P星的向心力大于Q星的向心力 B. P、Q两颗星的向心加速度大小相等
C. P、Q两颗星的线速度大小之差为 D. P、Q两颗星的质量之比为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.两颗星受到的万有引力是一对相互作用力,大小相等方向相反,且万有引力提供向心力,则P星的向心力等于Q星的向心力,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可得
由于P星的质量大于Q星的质量,则P星的向心加速度小于Q星的向心加速度,故B错误;
C.两颗星的角速度相等,根据
可知P星的轨道半径小于Q星的轨道半径,根据
可知P、Q两颗星的线速度大小之差为
故C正确;
D.对于两星,根据牛顿第二定律可得
可得
又
,
联立解得
故D正确。
故选CD。
三、实验题(本题共2题,每空2分,共16分。)
11. 利用如图所示装置研究平抛运动。
将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有___________:
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末段水平
C. 挡板高度等间距变化
D. 每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球
E. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的___________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时___________(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;
(3)在确认平抛运动的规律后,另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过频闪照相机,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则与照相机的闪光频率对应的周期为___________s,该小球做平抛运动的初速度为___________m/s;()(均保留两位有效数字)
【答案】(1)BD (2) ①. 球心 ②. 需要
(3) ①. 0.10 ②. 1.5
【解析】
【小问1详解】
A.斜槽轨道不一定要光滑,只要到达底端时的速度相等即可,A错误;
B.斜槽轨道末段水平,从而保证小球能做平抛运动,B正确;
C.挡板高度不一定等间距变化,C错误;
D.每次从斜槽上相同的位置由静止释放,以保证钢球到达底端时的速度相等,D正确;
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该舍掉误差较大的点,然后用一条平滑曲线连接各点,E错误。
故选BD。
【小问2详解】
[1]小球在运动中记录下的是其球心的位置,故抛出点也应是小球静置于点时球心的位置,故应以球心在白纸上的位置为坐标原点;
[2]小球在竖直方向为自由落体运动,故轴必须保证与重锤线平行。
【小问3详解】
[1]由图可知
由于水平方向为匀速直线运动,因此段和段用时相同,设为,在竖直方向上,根据
可解得
[2]小球做平抛运动的初速度为
12. 探究方案二 用向心力演示器定量探究
(1)实验原理
向心力演示器如图所示,匀速转动手柄1,可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,根据标尺8上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(2)实验步骤
①皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上,小球转动半径和转动角速度相同时,探究向心力与小球质量的关系。
②皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上,小球转动角速度和质量相同时,探究向心力与转动半径的关系。
③皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上,小球质量和转动半径相同时,探究向心力与角速度的关系。
(3)实验结论:在半径和角速度一定的情况下,向心力大小与质量成___________。
在质量和角速度一定的情况下,向心力大小与半径成___________。
在质量和半径一定的情况下,向心力大小与___________。
【答案】 ①. 正比 ②. 正比 ③. 角速度的平方成正比
【解析】
【详解】(3)[1][2][3]根据
可知在半径和角速度一定的情况下,向心力大小与质量成正比;在质量和角速度一定的情况下,向心力大小与半径成正比;在质量和半径一定的情况下,向心力大小与角速度的平方成正比。
四、解答题(共3小题,每小题9分,共36分,解答时写出必要的文字说明、公式或表达式,答案必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道与粗糙水平面平滑连接,一小物块(可视为质点)从距地面高度为h的A点由静止释放,已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,求小物块沿水平面滑行的位移大小。
【答案】
【解析】
【详解】小物块从A点静止释放到停止运动,根据动能定理有
解得小物块沿水平面滑行的位移大小
14. 在月球表面上竖直向上抛出一个物体。测得物体从抛出点到最高点的高度为H,从抛出点到落回抛出点的时间为t,月球的半径为r,引力常量为G。求:
(1)月球的质量;
(2)月球表面的第一宇宙速度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)竖直上升过程与自由下落过程具有对称性,可得
解得月球表面重力加速度为
物体在月球表面受到的重力等于万有引力
解得月球的质量为
(2)卫星在月球表面做匀速圆周运动,由重力作为向心力可得
联立解得月球表面的第一宇宙速度为
15. 如图所示,质量为m=2kg的小球,用长为l=2m的轻绳悬挂于O点的正下方P点。小球在水平向右拉力的作用下,在竖直平面内从P点缓慢地移动到Q点,Q点处轻绳与竖直方向夹角为。不计空气阻力,g取。
(1)求在此过程中水平拉力对小球做的功W;
(2)若小球运动到Q点时撤去水平拉力,小球开始下摆,求小球回到P点时,对轻绳的拉力大小。
【答案】(1)20J (2)40N
【解析】
【小问1详解】
小球从P到Q的过程中,由动能定理得
解得在此过程中水平拉力对小球做的功
【小问2详解】
小球从Q到P的过程中,由动能定理得
小球在P点为圆周轨道的最低点,由牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可知小球回到P点时,对轻绳的拉力大小为
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高一物理
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 平抛运动是( )
A. 匀速运动 B. 匀变速曲线运动
C. 匀加速直线运动 D. 变加速曲线运动
2. 如图所示,物体在力F的作用下发生了一段水平位移l,夹角θ为150°。则力F对物体做的功为( )
A. W=Fl B. W=Fl
C. W=Fl D. W=-Fl
3. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球运动半径的,设月球绕地球运动的周期为27天,则此卫星的运行周期为( )
A. 天 B. 天 C. 1天 D. 9天
4. 如图所示,质量为的小球,从离地面高处由静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中深度而停止,不计空气阻力,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球落地时动能等于
B. 小球在泥土中受到的平均阻力为
C. 整个过程中小球克服阻力做的功等于
D. 小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功等于刚落到地面时的动能
5. 2021年5月15日我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星表面,开始对火星进行探测。已知火星的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,地球的第一宇宙速度约为7.9km/s,则火星的第一宇宙速度约为( )
A. 1.8km/s B. 3.7km/s C. 5.3km/s D. 16.7km/s
6. 如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动盘面上有一小物块随圆盘一起运动。关于小物块受力情况,下列说法正确的是( )
A. 小物块受重力、支持力
B. 小物块受重力、支持力、向心力
C. 小物块受重力、支持力、静摩擦力
D. 小物块受重力、支持力、静摩擦力、向心力
7. 如图所示,A、B为两个挨得很近的小球,并列放于光滑斜面上,斜面足够长,在静止释放B球的同时,将A球以某一速度v0水平抛出,当A球落于斜面上的P点时,B球的位置位于( )
A. P点以下 B. P点以上
C. P点 D. 由于v0未知,故无法确定
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 关于功的概念,以下说法正确的是( )
A. 力是矢量,位移是矢量,但功是标量
B. 功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C. 若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D. 摩擦力对物体一定做负功
9. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 图乙中,一圆锥摆增大,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 图丙中,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度不相等
D. 火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外轮缘会有挤压作用
10. 双星的运动是引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成,这两颗星绕它们连线上的某一点在二者之间万有引力作用下做匀速圆周运动,测得P星的角速度为,P、Q两颗星之间的距离为,P、Q两颗星的轨道半径之差为,P星的质量大于Q星的质量,引力常量为G,则( )
A. P星的向心力大于Q星的向心力 B. P、Q两颗星的向心加速度大小相等
C. P、Q两颗星的线速度大小之差为 D. P、Q两颗星的质量之比为
三、实验题(本题共2题,每空2分,共16分。)
11. 利用如图所示装置研究平抛运动。
将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有___________:
A. 斜槽轨道光滑
B. 斜槽轨道末段水平
C. 挡板高度等间距变化
D. 每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球
E. 为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于点,钢球的___________(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时___________(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;
(3)在确认平抛运动的规律后,另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长,通过频闪照相机,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则与照相机的闪光频率对应的周期为___________s,该小球做平抛运动的初速度为___________m/s;()(均保留两位有效数字)
12. 探究方案二 用向心力演示器定量探究
(1)实验原理
向心力演示器如图所示,匀速转动手柄1,可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,根据标尺8上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(2)实验步骤
①皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上,小球转动半径和转动角速度相同时,探究向心力与小球质量的关系。
②皮带套在塔轮2、3半径相同的圆盘上,小球转动角速度和质量相同时,探究向心力与转动半径的关系。
③皮带套在塔轮2、3半径不同的圆盘上,小球质量和转动半径相同时,探究向心力与角速度的关系。
(3)实验结论:在半径和角速度一定的情况下,向心力大小与质量成___________。
在质量和角速度一定的情况下,向心力大小与半径成___________。
在质量和半径一定的情况下,向心力大小与___________。
四、解答题(共3小题,每小题9分,共36分,解答时写出必要的文字说明、公式或表达式,答案必须明确写出数值和单位。)
13. 如图所示,竖直平面内光滑圆弧轨道与粗糙水平面平滑连接,一小物块(可视为质点)从距地面高度为h的A点由静止释放,已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,求小物块沿水平面滑行的位移大小。
14. 在月球表面上竖直向上抛出一个物体。测得物体从抛出点到最高点的高度为H,从抛出点到落回抛出点的时间为t,月球的半径为r,引力常量为G。求:
(1)月球的质量;
(2)月球表面的第一宇宙速度。
15. 如图所示,质量为m=2kg的小球,用长为l=2m的轻绳悬挂于O点的正下方P点。小球在水平向右拉力的作用下,在竖直平面内从P点缓慢地移动到Q点,Q点处轻绳与竖直方向夹角为。不计空气阻力,g取。
(1)求在此过程中水平拉力对小球做的功W;
(2)若小球运动到Q点时撤去水平拉力,小球开始下摆,求小球回到P点时,对轻绳的拉力大小。
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