内容正文:
云南省迪庆州藏文中学2024-2025学年高一下学期期中检测物理试题
一、单选题
1. 在不计空气阻力的情况下,抛出的铅球在空中做曲线运动,不断改变的是( )
A. 速度方向 B. 加速度方向
C. 合外力大小 D. 合外力方向
2. 若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,图中a,b,c,d表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动的速度大小一定变化
B. 曲线运动的加速度一定变化
C. 曲线运动的速度方向一定变化
D. 做曲线运动的物体所受的外力一定变化
4. 关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体只受重力作用,是 的匀变速运动
B. 初速度越大,物体在空中运动的时间越长
C. 物体落地时的水平位移与初速度无关
D. 物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
5. 如图所示,A、B两物块置于竖直轴匀速转动的水平圆盘上,A物块距轴较近,两物块始终相对应圆盘静止,下列关于两物块的说法,错误的是( )
A. 线速度相同 B. 周期相同
C. 角速度相同 D. 转速相同
6. 我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星.若卫星在距月球表面高度为h的轨道上以速度v做匀速圆周运动,月球的半径为R,则下列说法错误的是
A. 卫星运行时的向心加速度为
B. 卫星运行时的角速度为
C. 月球表面的重力加速度为
D. 卫星绕月球表面飞行的速度为
7. 卫星绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,如图所示,a、b是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,下列说法正确的是( )
A. a的线速度比b小 B. a的周期比b小
C. a的角速度比b小 D. a的加速度比b小
二、多选题
8. 从距水平地面高处,将物体以2m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,g取。则物体从抛出到落地过程中( )
A. 用时0.5s B. 用时0.125s
C. 水平方向的运动距离为1m D. 水平方向的运动距离为0.25m
9. 下列各种运动中,属于匀变速运动的有( )
A. 匀速直线运动 B. 匀速圆周运动
C. 平抛运动 D. 自由落体运动
10. 投出的篮球在空中做曲线运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 篮球的速度方向始终保持不变
B. 篮球的运动一定是变速运动
C. 篮球的速度方向与所受合力方向不在同一直线上
D. 篮球在某一点的速度方向不一定沿运动轨迹上这一点的切线方向
11. 关于地球的第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A. 它是卫星环绕地球运行的最小速度
B. 它是卫星环绕地球运行的最大速度
C. 它是发射地球卫星的最小发射速度
D. 它是发射地球卫星的最大发射速度
12. 如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一套轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中皮带不打滑,则以下判断正确的是( )
A. a点与b点的向心加速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小不等
D. a点与d点的向心加速度大小相等
三、填空题
13. 如图所示,一小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。经过前面的学习知道,匀速圆周运动是变速运动,根据牛顿运动定律可知,小球受力必然不为零。那么小球做匀速圆周运动所受的力指向__________。若用剪刀将细线剪断,小球将做_________运动。
14. 开普勒认为:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上所有行星的轨道的______的三次方跟公转______ 的二次方的比值都相等,其表达式为______。
15. 引力常量
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系,但没有测出引力常量G的值。
英国物理学家_______通过实验推算出引力常量G的值。通常情况下取G=________N·m2/kg2。
四、实验题
16. 我们选用小铁球、磁铁、固定有平滑白纸的水平桌面、圆弧形滑轨、直尺、铅笔等简易器材进行探究“物体做曲线运动的条件”的实验。在实验时,将圆弧形滑轨固定在白纸上,使其底端出口与桌面相切,让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察,在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一条直线。分别做以下三次实验,其中,图中不放置磁铁;图中将磁铁放置在直线上;图中将磁铁放置在直线一侧。
(1)在三次实验中,做曲线运动的是___________图;
(2)在三次实验中,小球在白纸上运动时,速度变化明显的是___________图;
(3)综合实验结果,物体做曲线运动的条件是____________________。
17. 在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D. 作图时,直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(3)在图乙的实验中,由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系,M、N两点的坐标分别为(x0,y0)、(2x0,3y0),如图丙所示,可求出小球从M到N的时间间隔T=______,做平抛运动的初速度v0=______。(用x0、y0、重力加速度g表示)
五、解答题
18. 如图,某同学利用国产大疆无人机玩“投弹”游戏,无人机以的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离 ,空气阻力忽略不计,g取。
(1)求小球下落的时间。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
19. 公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看作圆周运动。质量为的汽车在拱形桥上以速度前进,设桥面的圆弧半径为,此地的重力加速度为。
(1)求汽车通过桥的最高点时受到的支持力是多大?
(2)汽车以多大的速度行驶汽车对桥的压力为零?
20. 火星成为中国深空探测的第二颗星球。2020年4月24日,中国行星探测任务被命名为“天问系列”。若探测器在某高度处绕火星做匀速圆周运动的周期为T,忽略火星的自转,火星表面的重力加速度为g,已知火星的半径为R,引力常量为G,求:
(1)火星的质量M;
(2)求探测器距火星表面的高度h。
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云南省迪庆州藏文中学2024-2025学年高一下学期期中检测物理试题
一、单选题
1. 在不计空气阻力的情况下,抛出的铅球在空中做曲线运动,不断改变的是( )
A. 速度方向 B. 加速度方向
C. 合外力大小 D. 合外力方向
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】不计空气阻力的情况下,抛出的铅球在空中只受重力,即合外力大小和方向不变,产生的加速度为重力加速度方向竖直向下也不变,抛出的铅球做的是曲线运动,曲线运动一定变的是速度的方向。
故选A。
2. 若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,图中a,b,c,d表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物体的初速度方向与合外力的方向不在同一直线上,物体做曲线运动,曲线运动的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向,物体受到的恒定的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧。
故选B。
3. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动的速度大小一定变化
B. 曲线运动的加速度一定变化
C. 曲线运动的速度方向一定变化
D. 做曲线运动的物体所受的外力一定变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度大小可能不变,如匀速圆周运动,故A错误;
B.曲线运动的加速度不一定变化,如平抛运动,故B错误;
C.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同,即速度方向时刻改变,故C正确;
D.做曲线运动的物体所受的外力不一定变化,如平抛运动,故D错误。
故选C。
4. 关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是( )
A. 物体只受重力作用,是 的匀变速运动
B. 初速度越大,物体在空中运动的时间越长
C. 物体落地时的水平位移与初速度无关
D. 物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关
【答案】A
【解析】
【详解】A.平抛的物体只受重力的作用,是加速度 的匀变速运动,选项A正确;
B.根据
可得
可知下落的高度越大,物体在空中运动的时间越长,与初速度无关,选项B错误;
CD.物体落地时的水平位移
可知,与初速度和抛出点的高度都有关,选项CD错误;
故选A。
5. 如图所示,A、B两物块置于竖直轴匀速转动的水平圆盘上,A物块距轴较近,两物块始终相对应圆盘静止,下列关于两物块的说法,错误的是( )
A. 线速度相同 B. 周期相同
C. 角速度相同 D. 转速相同
【答案】A
【解析】
【详解】BCD.由于A、B在同一转盘上无相对运动,因此它们的角速度相等,周期相同,转速相同,所以BCD正确;
A.由v=ωr,可知,半径不同,线速度不同,故A错误;
本题选错误的,故选A。
6. 我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星.若卫星在距月球表面高度为h的轨道上以速度v做匀速圆周运动,月球的半径为R,则下列说法错误的是
A. 卫星运行时的向心加速度为
B. 卫星运行时的角速度为
C. 月球表面的重力加速度为
D. 卫星绕月球表面飞行的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A、卫星运行时轨道半径为r=R+h,向心加速度为:
;
故A正确,不符合题意;
B、卫星运行时轨道半径为r=R+h,角速度:
;
故B正确,不符合题意;
C、对于近月卫星,有:
;
对于探测卫星,有:
;
联立解得:
;
故C错误,符合题意;
D、对于近月卫星,有:
;
解得:
故D正确,不符合题意;
7. 卫星绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,如图所示,a、b是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,下列说法正确的是( )
A. a的线速度比b小 B. a的周期比b小
C. a的角速度比b小 D. a的加速度比b小
【答案】B
【解析】
【详解】A.a、b绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力
解得
因为
则
故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
解得
因为
所以
故B正确;
C.根据万有引力提供向心力
解得
因为
则
故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
解得
因为
则
故D错误。
故选B。
二、多选题
8. 从距水平地面高处,将物体以2m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,g取。则物体从抛出到落地过程中( )
A. 用时0.5s B. 用时0.125s
C. 水平方向的运动距离为1m D. 水平方向的运动距离为0.25m
【答案】AC
【解析】
【详解】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据得
水平方向做匀速直线运动,则水平方向的运动距离为
故AC正确,BD错误。
故选AC。
9. 下列各种运动中,属于匀变速运动的有( )
A. 匀速直线运动 B. 匀速圆周运动
C. 平抛运动 D. 自由落体运动
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】A.匀速直线运动没有加速度,不是匀变速运动, A错误;
B.匀速圆周运动受到的合力提供向心力,产生向心加速度,但是向心加速度的方向是在时刻变化的,所以不是匀变速运动, B错误;
C.平抛运动是只在重力的作用下,加速度是重力加速度,是匀变速运动, C正确;
D.做自由落体运动的物体也是只受重力的作用,加速度是重力加速度,所以是匀变速运动, D正确。
故选CD。
10. 投出的篮球在空中做曲线运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 篮球的速度方向始终保持不变
B. 篮球的运动一定是变速运动
C. 篮球的速度方向与所受合力方向不在同一直线上
D. 篮球在某一点的速度方向不一定沿运动轨迹上这一点的切线方向
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.投出的篮球在空中做曲线运动,根据曲线运动的特点可知,篮球的速度方向一定发生变化,故其运动一定是变速运动,故A错误,B正确;
C.篮球做曲线运动,根据曲线运动的特点可知,其速度方向与所受合力方向一定不在同一直线上,故C正确;
D.篮球做曲线运动,根据曲线速度方向的特点可知,其速度方向一定沿运动轨迹上这一点的切线方向,故D错误。
故选BC。
11. 关于地球的第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A. 它是卫星环绕地球运行的最小速度
B. 它是卫星环绕地球运行的最大速度
C. 它是发射地球卫星的最小发射速度
D. 它是发射地球卫星的最大发射速度
【答案】BC
【解析】
【详解】第一宇宙速度有三种说法:①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度,③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度;在地面附近发射飞行器,如果速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆,因此7.9km/s不是人造地球卫星环绕地球飞行的最大运行速度,大于此值也可以,只不过物体做的是椭圆轨道运动,7.9km/s是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,BC正确,AD错误。
故选BC。
【点睛】注意第一宇宙速度有三种说法:①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度,③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.
12. 如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一套轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中皮带不打滑,则以下判断正确的是( )
A. a点与b点的向心加速度大小相等
B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小不等
D. a点与d点的向心加速度大小相等
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则
b、c两点为共轴的轮子上两点,则
,
得
所以
且,根据得a点向心加速度大于b点的向心加速度,故A错误,C正确;
B.a、c两点的线速度大小相等,b、c两点的角速度相等,根据v=rω,c的线速度大于b的线速度,则a、b两点的线速度不等,因此a点和b点角速度不相等,故B错误;
D.由于,则
根据公式知,,所以
故D正确。
故选CD。
三、填空题
13. 如图所示,一小球在细线的牵引下,绕光滑桌面上的图钉做匀速圆周运动。经过前面的学习知道,匀速圆周运动是变速运动,根据牛顿运动定律可知,小球受力必然不为零。那么小球做匀速圆周运动所受的力指向__________。若用剪刀将细线剪断,小球将做_________运动。
【答案】 ①. 圆心 ②. 匀速直线
【解析】
【详解】[1]小球做匀速圆周运动,所受合力为向心力,指向圆心;
[2]若用剪刀将细线剪断,小球所受合力为零,将沿切线方向做匀速直线运动。
14. 开普勒认为:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上所有行星的轨道的______的三次方跟公转______ 的二次方的比值都相等,其表达式为______。
【答案】 ①. 半长轴 ②. 周期 ③.
【解析】
【详解】[1][2][3]开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。其表达式为
15. 引力常量
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系,但没有测出引力常量G的值。
英国物理学家_______通过实验推算出引力常量G的值。通常情况下取G=________N·m2/kg2。
【答案】 ①. 卡文迪什 ②. 6.67×10-11
【解析】
【分析】
【详解】略
四、实验题
16. 我们选用小铁球、磁铁、固定有平滑白纸的水平桌面、圆弧形滑轨、直尺、铅笔等简易器材进行探究“物体做曲线运动的条件”的实验。在实验时,将圆弧形滑轨固定在白纸上,使其底端出口与桌面相切,让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。为便于观察,在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一条直线。分别做以下三次实验,其中,图中不放置磁铁;图中将磁铁放置在直线上;图中将磁铁放置在直线一侧。
(1)在三次实验中,做曲线运动的是___________图;
(2)在三次实验中,小球在白纸上运动时,速度变化明显的是___________图;
(3)综合实验结果,物体做曲线运动的条件是____________________。
【答案】 ①. c ②. b和c ③. 合力与速度不在一条直线上
【解析】
【详解】(1)[1]a图中不放置磁铁,小钢球受到与速度方向相反的摩擦阻力作用,做直线运动;
b图中将磁铁放置在直线上,小钢球受到沿着速度方向的吸引力、与速度方向相反的摩擦阻力作用,合力与速度在一条直线上,做直线运动;
c图中将磁铁放置在直线一侧,钢球所受的磁铁的吸引力方向总是指向磁铁,与速度不在一条直线上,做曲线运动。
所以做曲线运动的是c图。
(2)[2]a图平滑白纸对小球的摩擦力很小,小球速度变化不明显;因为b和c图,小球受到磁铁的吸引力作用,所以小球速度会发生明显变化。
(3)[3]综合实验结果,当物体所受合力与速度不在一条直线上时,物体做曲线运动。
17. 在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落。本实验探究的是A球______(填“水平”或“竖直”)分运动的特点。
(2)该组同学又用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律。下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次都从斜槽上同一位置静止释放
D. 作图时,直接将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(3)在图乙的实验中,由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置,该小组成员只能以平抛轨迹中的某点O作为坐标原点建立坐标系,M、N两点的坐标分别为(x0,y0)、(2x0,3y0),如图丙所示,可求出小球从M到N的时间间隔T=______,做平抛运动的初速度v0=______。(用x0、y0、重力加速度g表示)
【答案】(1)竖直 (2)BC
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,B球同时竖直下落,利用两球同时落地判断平抛运动在竖直方向上是做自由落体运动,因此本实验探究的是A球竖直方向的分运动特点。
【小问2详解】
AB.本实验中应保证斜槽末端切线水平,即小球的初速度沿水平方向,但是不需要斜槽轨道光滑,故A错误,B正确;
C.为了保证小球平抛的初速度相同,则小球每次都从斜槽上同一位置静止释放,故C正确;
D.作图时,应用平滑曲线将坐标纸上确定的点用连接起来,舍弃偏离曲线较远的点,故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
[1][2]小球做平抛运动,水平方向有
竖直方向有
联立解得,
五、解答题
18. 如图,某同学利用国产大疆无人机玩“投弹”游戏,无人机以的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离 ,空气阻力忽略不计,g取。
(1)求小球下落的时间。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
【答案】(1)2s;(2)
【解析】
【详解】(1) 小球在竖直方向做自由落体运动,可得
代入数据可解得
(2)小球在水平方向做匀速直线运动,可得
代入数据可解得
19. 公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥时的运动也可以看作圆周运动。质量为的汽车在拱形桥上以速度前进,设桥面的圆弧半径为,此地的重力加速度为。
(1)求汽车通过桥的最高点时受到的支持力是多大?
(2)汽车以多大的速度行驶汽车对桥的压力为零?
【答案】(1)5000N;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)在最高点由牛顿第二定律可得
得
(2)汽车对桥的压力为零时,牛顿第二定律可得
得
20. 火星成为中国深空探测的第二颗星球。2020年4月24日,中国行星探测任务被命名为“天问系列”。若探测器在某高度处绕火星做匀速圆周运动的周期为T,忽略火星的自转,火星表面的重力加速度为g,已知火星的半径为R,引力常量为G,求:
(1)火星的质量M;
(2)求探测器距火星表面的高度h。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据万有引力定律
得
(2)对探测器
得
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