内容正文:
高一物理(5月)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.我国古代力学发展较为完善。例如,《淮南子》中记载“物之功,动而有益,则损随之”,这里的“功”已初步具备现代物理学中功的含义。关于功,下列说法正确的是( )
A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量
B.物体运动过程中,合力做功可能为零
C.作用力做功,反作用力也一定做功
D.滑动摩擦力一定对物体做负功
2.真空中有两个静止的点电荷,相距为时,二者间的库仑力的大小为,保持电量不变,当把它们间的距离变为时,此时二者间的库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
3.如图甲所示,“窜天猴”又称“冲天炮”,是利用火箭原理制成的一种鞭炮,火药燃烧后,在尾部喷出气流,能使主体向上飞。如图乙为某次燃放时,某支“窜天猴”在竖直方向上运动时的速度—时间图像,取竖直向上为正方向,不计空气阻力。已知时刻起飞,图像段为倾斜直线,斜率绝对值与重力加速度大小相等,图像其余段均为曲线。下列对该支“窜天猴”的运动判断正确的是( )
A.在时间内,“窜天猴”处于失重状态
B.在时间内,“窜天猴”的机械能守恒
C.在时刻,“窜天猴”内的火药刚好燃尽
D.在时间内,气流对“窜天猴”的作用力大于重力且逐渐增大
4.我国的天问三号任务计划在2028年前后实施两次发射任务。假设天问三号发射过程变轨示意图如图所示。天问三号先进入远火圆轨道1,在点火再进入椭圆轨道2,最后在点火进入近火圆轨道3,轨道1、2相切于点,轨道2、3相切于点。下列说法正确的是( )
A.天问三号在地球上的最小发射速度为
B.天问三号在点加速进入椭圆轨道2
C.天问三号在轨道1上运行的周期大于在轨道3上运行的周期
D.天问三号在轨道3上运行的线速度小于在轨道1上运行的线速度
5.分别用、、、表示机车运动的速度、加速度、牵引力和功率,阻力恒定,则下列四个物理量与时间的图像,能表示机车以恒定功率启动的是( )
A. B.
C. D.
6.小华在湖边玩打水漂。扁平石子以斜向下入水。石子首次接触水面时,速度方向与水面的夹角为,接触瞬间水面对石子有支持力(忽略水的阻力)。已知石子首次触水瞬间在水平面内的运动可视为匀速圆周运动,圆周半径为,石子质量为。下列说法正确的是( )
A.石子首次接触水面时,向心力大小约为
B.向心力由水面的支持力提供
C.水面对石子的支持力方向指向该点圆周运动的圆心
D.若石子速度增大为原来的2倍,同时半径减半,向心力变为原来的4倍
7.倾角的传送带以大小为的速度顺时针转动,一质量的煤块(视为质点)无初速度地从传送带底端滑至的顶端,煤块与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度大小,,,传送轮的大小不计,不考虑传送带的电机发热消耗的能量,则( )
A.煤块加速阶段的加速度大小为
B.煤块在传送带上留下的痕迹长度为
C.煤块到达传送带顶端时的速度大小为
D.传送带因传送煤块而多消耗的电能约为412.7 J
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8.如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲图中,从滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒
B.乙图中,在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒
C.丙图中,在光滑的水平面上,小球和弹簧系统机械能守恒
D.丁图中,不计任何阻力和细绳质量时,A的机械能守恒
9.如图所示,竖直固定放置的光滑滑道左边是斜面,右边是四分之一圆弧面,圆弧面的最底端切线水平,圆弧长和斜面长相等,质量相等的、两个小球从两个面的最高点由静止释放,不计小球的大小,则在A球沿斜面滚下、B球沿圆弧面滚下的过程中,下列说法正确的是( )
A.两小球到达底端时速度相同
A.两小球到达底端时动能相同
C.两小球到达底端时A球重力瞬时功率比B球重力瞬时功率大
D.两球从静止运动到底端过程中,A球重力平均功率比B球重力平均功率大
10.如图所示,嫦娥六号在地月转移轨道合适位置制动后进入周期为12小时的环月椭圆轨道Ⅰ,在轨道Ⅰ的点制动后进入周期为4小时的椭圆轨道Ⅱ,在轨道Ⅱ的点制动后进入周期约为128分钟的圆轨道Ⅲ。点为月球球心,月球的质量为,万有引力常量为,取无穷远势能为零,嫦娥六号与月球间的引力势能为(为嫦娥六号的质量,为嫦娥六号与月球中心的距离)。已知、。则下列说法正确的是( )
A.椭圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ的半长轴之比为
B.嫦娥六号在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的点加速度大小均为
C.嫦娥六号在轨道Ⅱ上经过点的线速度大小为
D.嫦娥六号在点制动,从轨道Ⅱ变到轨道Ⅲ的过程中,制动力所做的功
三、实验与探究题(本题共2小题,11题每空2分,12题每空3分共16分)
11.如图甲所示,某实验小组为探究向心力与物体质量、半径、线速度的关系设计了如图甲所示的实验装置,电动机带动横杆绕过点的竖直轴以不同的速度转动,放置在横杆侧的光滑小球距点的距离可以调节,随横杆做圆周运动时的向心力由压力传感器读出。
(1)本实验采用的实验方法是( )
A.放大法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想模型法
(2)如图乙是根据某次实验的数据作出的图像。已知小球球心与转轴的距离为,则小球的质量__________kg(结果保留2位有效数字)。
12.某同学设计出如图所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小球从点自由下落,下落过程中经过点正下方的光电门时,光电计时器记录下小球通过光电门时间,当地的重力加速度为。
(1)为了验证机械能守恒定律,该实验还需要测量下列哪些物理量__________。
A.小球的质量
B.之间的距离
C.小球从到的下落时间
D.小球的直径
(2)小球通过光电门时的瞬时速度__________(用题中所给的物理量表示)。
(3)调整之间距离,多次重复上述过程,作出随的变化图象如图所示,当小球下落过程中机械能守恒时,该直线斜率__________。
(4)在实验中根据数据实际绘出图象的直线斜率为,则实验过程中所受的平均阻力与小球重力的比值__________(用、表示)。
四、计算题(本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分)
13、(8分)如图所示,A、B是两个带等量同种电荷的小球,A固定在斜面底端竖直放置的10 cm长的绝缘支杆上,静止于光滑绝缘倾角为的斜面上且恰与等高,若的质量为,取。求:
(1)A、B之间库仑力大小;
(2)B所带电荷量。
14.(12分)我国计划在2030年前实现载人登陆月球,开展科学探索。假设宇航员登上月球后,将一小球从与水平面成角的斜坡上水平抛出,如图所示,抛出的初速度大小为,经过时间,小球又落在斜坡上。已知月球的半径为,万有引力常量为,忽略月球的自转,求:
(1)月球表面的重力加速度大小;
(2)月球的质量;
(3)月球的第一宇宙速度。
15.(18分)如图所示,光滑水平平台高,为一段光滑圆弧轨道,其圆心与平台等高,轨道最低点的切线水平,为,的高度差。一不计厚度、质量的长木板静止于粗糙水平面上,左端置于点,右端与点固定的竖直挡板相距。质量的小物块压缩弹簧至点,弹簧与小物块不拴接,形变在弹性限度内。释放小物块,弹簧恢复原长后小物块从点滑离平台,恰好能无碰撞地从点进入圆弧形轨道,然后经过点滑上长木板,继续运动。长木板向右运动与挡板发生弹性碰撞(碰撞时间极短),以原速率返回。碰撞后立即撤去挡板,运动过程中小物块始终未滑离长木板。已知物块与长木板间动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,取。求:
(1)小物块由到的运动时间(结果可以保留根号);
(2)弹簧被压缩至点时具有的弹性势能;
(3)全程小物块与长木板因摩擦产生的热量。
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