内容正文:
参考答案
题号
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答案
B
D
C
A
C
A
B
BD
CD
BC
11.(1)BD (2)1.5 2.5 (3)
12.(1)C (2)mgh (3)4
13.(1);(2)F1=16 N;方向竖直向上;(3)F2=44 N;方向竖直向下
【详解】(1)当杆的作用力为0时,根据向心力方程
得
(2)当时,则杆对A的作用力竖直向上,设为F1,根据向心力方程得
解得F1=16 N
(3)当时,杆对A的作用力竖直向下,设为F2,则有
解得F2=44 N
14.(1)4 m/s;(2)1.2 m
【详解】(1)对小木块受力分析且由牛顿第二定律得
,
解得a=1.6 m/s2
根据运动学公式
可知
(2)小木块在BC段做匀减速的加速度大小为
根据运动学公式可知
解得
小木块离开C后做平抛运动,竖直方向上满足
水平方向上满足
解得s=1.2 m
15.(1);(2)s=0.5 m;(3)
【详解】(1)小球进入管口C端时,它与圆管上管壁有大小为FN=2.5mg的相互作用力,故小球受到的向心力为
F向=2.5mg+mg=3.5mg=3.5×1×10 N=35 N
在C点,由
代入数据得
(2)小球从A点运动到C点过程,由动能定理得
解得BC间距离s=0.5 m
(3)由机械能守恒定律有
得
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自贡一中2025-2026学年度下期高一年级期中考试
物理试题
考试时间:75分钟;满分100分
一、单选题(4分/题,共计28分)
1.某质点绕圆轨道做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.因为质点速度大小始终不变,所以质点做的是匀速运动
B.质点速度大小不变,但方向时刻改变,是变速运动
C.该质点速度大小不变,因而加速度为零,处于平衡状态
D.该质点做的是加速度变化的变速运动,故它受合外力大小时刻改变
2.下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动是匀变速曲线运动
B.由知,只要知道W和t,就可求出任意时刻的功率
C.合外力对物体做功为零,机械能一定守恒
D.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
3.关于物体的动能,下列说法中正确的是( )
A.物体速度变化,其动能一定变化
B.物体所受的合力不为零,其动能一定变化
C.物体的动能变化,其运动状态一定发生改变
D.物体在合力作用下做匀变速直线运动,则动能在一段过程中变化量一定不为零
4.我国首颗量子科学实验卫星“墨子”在离地面高度为500 km的圆形轨道运行,北斗导航卫星“G7”是地球静止轨道卫星。下列说法正确的是( )
A.“墨子”的运行角速度大于“G7”的角速度
B.“墨子”的运行周期大于“G7”的运行周期
C.“墨子”的向心加速度小于“G7”的向心加速度
D.两颗卫星在各自轨道运行的速度都大于7.9 km/s
5.如图所示,半径为R的细圆管(管径可忽略)内壁光滑,竖直放置,一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动,测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg,g为当地重力加速度,则( )
A.小球在管顶部时速度大小可能为
B.小球运动到管底部时速度大小可能为
C.小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mg
D.小球运动到管底部时对管壁的压力可能为6mg
6.如图所示,两小球a、b分别从斜面长度为l的斜面底端以某角度斜向上抛出,分别落到斜面顶端和距底端处,且在落点的速度均沿水平方向。不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.小球a、b抛出时的初速度方向相同
B.小球a、b在空中飞行时间之比为5∶2
C.小球a、b抛出时的初速度大小之比为5∶2
D.小球a、b在空中飞行速度的变化率之比为
7.如图所示,嫦娥四号在绕月球椭圆轨道上无动力飞向月球,到达近月轨道上P点时的速度为v0,经过短暂“太空刹车”,进入近月轨道绕月球运动。已知月球半径为R,嫦娥四号的质量为m,在近月轨道上运行周期为T,引力常量为G,不计嫦娥四号的质量变化,下列说法正确的是( )
A.嫦娥四号在椭圆轨道上运行时的机械能与在近月轨道上运行时的机械能相等
B.月球的平均密度
C.嫦娥四号着陆后在月面上受到的重力大小为
D.“太空刹车”过程中火箭发动机对嫦娥四号做的功为
二、多选题(6分/题,共计18分,漏选得3分,错选得0分)
8.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,则( )
A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C.汽车的额定功率为40 kW
D.汽车在前5 s内克服摩擦力做功5×104 J
9.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个质量为m的滑块,滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O与质量为M的重物相连,把滑块从A点由静止释放后,滑块开始上升,滑块运动到与滑轮等高的位置B的过程中,下列说法正确的是( )
A.M<m
B.滑块的速度一直增大
C.滑块运动到B点时,重物的速度为零
D.滑块的机械能一直增大
10.如图,在某部科幻电影中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。由于地球自转与万有引力的变化,人在不同高度处的太空电梯轿厢内“静止”所需要的力是不相同的。已知地球的半径为R,地球的质量为M,地球自转的角速度为ω,引力常量为G,同步卫星距离地面的高度为H。若有一部太空电梯沿着地球的半径方向固定在赤道上,它的一节轿厢上升到距离地面高度h处时停止,轿厢内有一位质量为m的宇航员与电梯轿厢保持相对静止。关于此时宇航员与电梯轿厢之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.宇航员在“太空电梯”中处于静止状态时,处于平衡状态
B.当h=H时,宇航员所受的万有引力恰好等于运动的向心力
C.当h>H时,宇航员受到向下的压力为
D.当h<H时,宇航员受到向上的支持力为
三、实验题(每空2分,共计16分)
11.在做研究平抛运动的实验中,为了确定小球在不同时刻通过的位置,实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下:
①在一块平木板上贴上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽E前,木板与槽E之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直。
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹A。
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。
④将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹C。若测得A、B间距离为y1,B、C间距离为y2。
(1)关于该实验,下列说法正确的是__________
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须保持水平
C.每次释放小球的位置可以不同
D.每次小球均须由静止释放
(2)若某次实验测得x=15.00 cm,y1=15.00 cm,y2=25.00 cm,g=10 m/s2,则小球平抛初速度的大小为__________m/s,小球经过B点时速度大小为__________m/s。
(3)一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2,令,并描绘出了如图乙所示的图像。图线的斜率为k,已知当地重力加速度为g,则小球平抛的初速度大小v0=_________(用字母表示)。
12.某同学利用如图甲所示的实验装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)下列操作中有助于减小实验误差的是_________。
A.选用体积更大的重物
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放重物前,保持纸带沿竖直方向
(2)正确完成实验操作后,得到点迹清晰的一条纸带。如图乙所示,在纸带上选取三个连续打出的计时点A、B、C,测得点B到起始点O的距离为h,点A、B的间距为h1,点B、C的间距为h2。已知实验选用的重物质量为m,相邻计时点间的时间间隔为T,当地重力加速度的大小为g。则从打点计时器打下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=_________。(用测得的物理量和已知量的字母表示)
(3)实验中,若机械能损耗率低于5%,可认为在误差允许的范围内机械能守恒。实验中测得:h=65.00 cm,h1=6.81 cm,h2=7.19 cm。已知m=0.30 kg,T=0.02 s,g=9.80 m/s2,则本实验的机械能损耗率=_________%(结果保留一位有效数字)。
四、解答题
13.(12分)长L=0.5 m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2 kg,现让A在竖直平面内绕O点做圆周运动,如图所示,在A通过最高点时,(g=10 m/s2)求:
(1)A的速率为多大时,杆对A的作用力为0;
(2)A的速率v1=1 m/s时,杆对A的作用力大小和方向;
(3)A的速率v2=4 m/s时,杆对A的作用力大小和方向。
14.(13分)如图所示,可视为质点的、质量m=1 kg的小木块静止在粗糙平台上的A点。小木块和平台之间的动摩擦因数μ=0.5,平台离地面的高度h=1.8 m,B点正下方为O点,AB之间的距离x1=5 m,BC之间的距离x2=1.2 m。从某时刻开始,用与水平方向成37°,大小等于6 N的恒力F作用在小木块上,使得小木块从静止开始向右做匀加速直线运动,当小木块运动到B点后撤去力F。(重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)小木块运动到B点的速度v1的大小;
(2)求小木块的落地点到O点的距离s。
15.(13分)如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑,半径r=0.2 m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐,一个质量为1 kg的小球放在曲面AB上,现从距BC的高度为h=0.6 m处静止释放小球,它与BC间的动摩擦因数μ=0.5,小球进入管口C端时,它对上管壁有FN=2.5 mg的相互作用力,通过CD后,在压缩弹簧过程中,滑块下滑x0=0.1 m时速度最大,此时弹簧的弹性势能为Ep=0.5 J,取重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)小球到达C点时的速度大小;
(2)BC间距离s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能。
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