内容正文:
阿克苏市第四高级中学2024—2025学年第二学期高一年级期末考试
物理试卷
考试时间:70分钟满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本题有8小题,每小题4分,共32分)
1. 物体做曲线运动的条件为( )
A. 物体运动的初速度不为0
B. 物体所受的合外力为变力
C. 物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上
D. 物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上
【答案】D
【解析】
【详解】物体做曲线运动的条件是:物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。但物体的初速度可以为零,也可以不为零,合外力是变力或恒力都可以,但合外力不能为零。
故选D。
2. 关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速曲线运动
C. 平抛运动是变加速运动
D. 平抛运动的落地速度可能是竖直向下的
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.平抛运动初速度不为零且水平,运动过程中只受竖直向下的重力,加速度始终为重力加速度,所以平抛运动为匀变速曲线运动,AC错误,B正确;
D.平抛运动水平方向上做匀速直线运动,根据速度的合成可知平抛运动的速度任何时刻都不可能竖直向下,D错误。
故选B。
3. 如图所示,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向飞出,同时B球自由落下。多次改变小球距地面的高度和打击的力度,均可观察到两球同时落地。这个实验现象说明( )
A. A球在竖直方向上做自由落体运动 B. A球在竖直方向上做匀速直线运动
C. A球在水平方向上做匀速直线运动 D. A球在水平方向上做匀加速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比,只能说明A竖直方向运动情况,不能反映A水平方向的运动情况,每次两球都同时落地,说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。
故选A。
4. 如图所示为皮带传动示意图,假设皮带没有打滑,R>r,则下列说法中正确的是( )
A. 大轮的角速度较大 B. 大轮边缘的线速度较大
C. 大轮边缘的线速度较小 D. 两轮边缘的线速度大小相同
【答案】D
【解析】
【详解】BCD.由于皮带没有打滑,则两轮子在相同的时间内通过的弧长相等,可知线速度大小相等,故BC错误,D正确;
A.角速度
可知大轮半径大,角速度ω小,故A错误。
故选D。
5. 如图所示,小物体A随圆盘一起做匀速圆周运动,且与圆盘保持相对静止,那么小物体A受到的力有( )
A. 向心力、支持力、摩擦力
B. 向心力、支持力、重力
C. 重力、支持力、摩擦力
D. 重力、支持力、摩擦力、向心力
【答案】C
【解析】
【详解】对A受力分析有,重力、支持力、摩擦力,摩擦力提供向心力,向心力是一种效果力,所以不能说物体受到向心力。
故选C。
6. 汽车通过拱形桥时的运动可以看作圆周运动,如图所示。质量为m的汽车以速度v通过半径为R的拱形桥最高点时,下列说法正确的是( )
A. 桥对汽车的支持力小于汽车对桥的压力
B. 汽车对桥的压力大小为mg
C. 桥对汽车的支持力大小为
D. 无论汽车的速度有多大,汽车对桥始终有压力
【答案】C
【解析】
【详解】A.桥对汽车的支持力和汽车对桥的压力是一对作用力与反作用力,大小相等。故A错误;
BC.对汽车受力分析,受重力和支持力,由于汽车做圆周运动,故合力提供向心力,有
解得
故B错误,C正确;
D.当车的速度比较大时,车可以对桥面没有压力,此时车的重力提供向心力,则
得
即当车的速度大于等于时,车对桥面没有压力。故D错误。
故选C。
7. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )
A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】设地球半径为R,根据题述,地球卫星P的轨道半径为RP=16R,地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R,根据开普勒定律,可得
==64
所以P与Q的周期之比为
TP∶TQ=8∶1
ABD错误,C正确。
故选C正确。
8. 全国中学生足球赛在足球广场揭幕.比赛时,一学生用100N的力将质量为0.5kg的足球以8 m/s的初速度沿水平方向踢出20m远,则该学生对足球做的功至少为
A. 200J B. 16J C. 1000J D. 2000J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据
得学生对足球做功的大小为
故B正确,ACD错误.
故选B。
二、多项选择题(本题有4小题,每小题4分,共16分,错选得0分,少选得2分)
9. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体一定受变力作用
B. 速度发生变化的运动,一定是曲线运动
C. 做曲线运动的物体,所受合外力的方向一定指向曲线的凹侧
D. 做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,但永远不可能达到所受合外力的方向
【答案】CD
【解析】
【详解】A.力与速度方向不共线时物体做曲线运动,与变力或恒力无关,A错误;
B.若速度大小发生变化的运动,而速度方向不变,物体做的是直线运动,B错误;
C.根据曲线运动的特点,轨迹弯向合力,则所受合力的方向一定指向曲线的凹侧,C正确;
D.做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,但永远不可能达到所受合外力的方向,若二者方向相同,则做直线运动,D正确。
故选CD。
10. 如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长
B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小
D. b的初速度比c的大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.b、c的高度相同,大于a的高度,根据h=gt2,得,知b、c的运动时间相同,a的飞行时间小于b的时间。故A错误,B正确;
C.因为a的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,a的水平速度大于b的水平速度。故C错误;
D.b、c的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,则b的初速度大于c的初速度。故D正确。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移。
11. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的,已知内、外轨道平面与水平面的夹角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为,若质量为的火车转弯时速度大于,则( )。
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力大于 D. 这时铁轨对火车的支持力等于
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时,根据牛顿第二定律可得
解得此时火车的速度正好是
当火车转弯的速度大于,需要的向心力增大,而重力与支持力的合力不变,所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压。故A错误,B正确;
CD.火车以速度行驶时,铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力为FN,根据平衡条件可得
FNcosθ=mg
若火车转弯时速度大于时,由于外侧铁轨对外侧车轮有斜向下的压力,则此时火车对铁轨的压力大于,即铁轨对火车的支持力大于,故C正确,D错误。
故选BC。
12. 下图是行星m绕恒星M运动情况示意图,下列说法正确的是( )
A. 速度最大点是A点
B. 速度最小点是C点
C. m从A到B做减速运动
D. m从B到A做减速运动
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据开普勒第二定律,行星与恒星的连线在相同时间内扫过的面积相等,因为A点为近地点,连线最短;B点为远日点,连线最长,则速度最大点是A点,速度最小点是B点,A正确,B错误;
CD.由AB选项可知,m从A到B做减速运动,m从B到A做加速运动,C正确,D错误。
故选AC。
三、填空题(每空2分,共20分)
13. A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,二者的质量之比m1:m2=1:2,线速度之比v1:v2=3:2,角速度之比ω1: ω2=2:3,则二者的半径之比R1:R2=__________,周期之比T1:T2=_________,向心加速度a1:a2=________,向心力之比Fn1:Fn2=_______。
【答案】 ①. 9:4 ②. 3:2 ③. 1:1 ④. 1:2
【解析】
【详解】[1]根据公式
知
[2]根据公式
知周期之比之比为
[3]根据公式
知向心加速度之比为
[4]根据公式
可知向心力之比为
14. 研究“平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图实所示的装置,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离均为x=10.00 cm。A、B间距离y1=5cm,B、C间距离y2=15 cm。(g取10 m/s2)
(1)实验前,需要将斜槽轨道的末端调至_______(填“水平”或“倾斜”);
(2)为了得到图中的A、B、C三点,每次释放小球时的初位置应该______(填“相同”或“不同”);
(3)小球从A下落到B,与从B下落到C所用时间_____(填“相等”或“不等”);
(4)小球在平抛运动过程中,竖直方向做的是_______运动;水平方向做的是________运动;
(5)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0=________ m/s。
【答案】 ①. 水平 ②. 相同 ③. 相等 ④. 自由落体 ⑤. 匀速直线 ⑥. 1
【解析】
【详解】(1)[1]小球每次从斜槽轨道末端出来的运动是平抛运动,所以斜槽轨道的末端调至水平。
(2)[2]为了得到图中的A、B、C三点,小球每次做平抛运动的初速度应该相同,所以每次释放小球时的初位置应该相同。
(3)[3]小球从A下落到B,与从B下落到C的水平位移相同,平抛运动的水平方向的运动是匀速直线运动,有
可得时间相等。
(4)[4][5]平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动,竖直方向的分运动为自由落体运动,所以小球在平抛运动过程中,竖直方向做的是自由落体运动;水平方向做的是匀速直线运动。
(5)[6]在竖直方向上
水平方向上
联立方程解得
代入数值解得
四、计算题(本题共计32分,其中15题10分,16题10分,17题12分)
15. 将一物体从距离地面高20m的位置以5m/s的初速度水平抛出,g=10 m/s2.求:
(1)物体飞行的时间;
(2)物体水平方向运动的距离;
(3)物体落地时的速度;
【答案】(1)2s;(2)10m;(3),落地时速度方向与水平速度方向满足
【解析】
【详解】(1)根据位移公式
解得
(2)物体水平方向运动的距离
(3)竖直方向苏速度为
物体落地时的速度
落地时速度与水平速度方向满足
16. 如图所示,一质量为0.1kg的小球,用40cm长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动,()求:
(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度多大?
(2)小球以3m/s的速度通过圆周最高点时,绳对小球的拉力多大?
(3)当小球在圆周最低点时,绳的拉力为10N,求此时小球的速度大小?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球做圆周运动的半径,当细线拉力为零时,有
解得
(2)根据牛顿第二定律得
解得
(3)根据牛顿第二定律得
代入数据解得
17. 木星的卫星之一叫“艾奥”,它上面的珈火山喷出的岩块初速度为18m/s时,上升高度可达90m。已知“艾奥”的半径为R=1800km。忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,求:
(1)“艾奥”的质量;
(2)“艾奥”的第一宇宙速度。
【答案】(1)8.7×1022kg;(2)1800m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据v2=2gh可得
根据
可得
(2)根据
可得
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阿克苏市第四高级中学2024—2025学年第二学期高一年级期末考试
物理试卷
考试时间:70分钟满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题(本题有8小题,每小题4分,共32分)
1. 物体做曲线运动的条件为( )
A. 物体运动的初速度不为0
B. 物体所受的合外力为变力
C. 物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上
D. 物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上
2. 关于平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀速运动
B. 平抛运动是匀变速曲线运动
C. 平抛运动是变加速运动
D. 平抛运动的落地速度可能是竖直向下的
3. 如图所示,用小锤击打弹性金属片,A球沿水平方向飞出,同时B球自由落下。多次改变小球距地面的高度和打击的力度,均可观察到两球同时落地。这个实验现象说明( )
A. A球在竖直方向上做自由落体运动 B. A球在竖直方向上做匀速直线运动
C. A球在水平方向上做匀速直线运动 D. A球在水平方向上做匀加速直线运动
4. 如图所示为皮带传动示意图,假设皮带没有打滑,R>r,则下列说法中正确的是( )
A. 大轮的角速度较大 B. 大轮边缘的线速度较大
C. 大轮边缘的线速度较小 D. 两轮边缘的线速度大小相同
5. 如图所示,小物体A随圆盘一起做匀速圆周运动,且与圆盘保持相对静止,那么小物体A受到的力有( )
A. 向心力、支持力、摩擦力
B. 向心力、支持力、重力
C. 重力、支持力、摩擦力
D. 重力、支持力、摩擦力、向心力
6. 汽车通过拱形桥时的运动可以看作圆周运动,如图所示。质量为m的汽车以速度v通过半径为R的拱形桥最高点时,下列说法正确的是( )
A. 桥对汽车的支持力小于汽车对桥的压力
B. 汽车对桥的压力大小为mg
C. 桥对汽车的支持力大小为
D. 无论汽车的速度有多大,汽车对桥始终有压力
7. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍.P与Q的周期之比约为( )
A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1
8. 全国中学生足球赛在足球广场揭幕.比赛时,一学生用100N的力将质量为0.5kg的足球以8 m/s的初速度沿水平方向踢出20m远,则该学生对足球做的功至少为
A. 200J B. 16J C. 1000J D. 2000J
二、多项选择题(本题有4小题,每小题4分,共16分,错选得0分,少选得2分)
9. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体一定受变力作用
B. 速度发生变化的运动,一定是曲线运动
C. 做曲线运动的物体,所受合外力的方向一定指向曲线的凹侧
D. 做曲线运动的物体,速度方向时刻改变,但永远不可能达到所受合外力的方向
10. 如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )
A. a的飞行时间比b的长
B. b和c的飞行时间相同
C. a的水平速度比b的小
D. b的初速度比c的大
11. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的,已知内、外轨道平面与水平面的夹角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为,若质量为的火车转弯时速度大于,则( )。
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力大于 D. 这时铁轨对火车的支持力等于
12. 下图是行星m绕恒星M运动情况示意图,下列说法正确的是( )
A. 速度最大点是A点
B. 速度最小点是C点
C. m从A到B做减速运动
D. m从B到A做减速运动
三、填空题(每空2分,共20分)
13. A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,二者的质量之比m1:m2=1:2,线速度之比v1:v2=3:2,角速度之比ω1: ω2=2:3,则二者的半径之比R1:R2=__________,周期之比T1:T2=_________,向心加速度a1:a2=________,向心力之比Fn1:Fn2=_______。
14. 研究“平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图实所示的装置,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离均为x=10.00 cm。A、B间距离y1=5cm,B、C间距离y2=15 cm。(g取10 m/s2)
(1)实验前,需要将斜槽轨道的末端调至_______(填“水平”或“倾斜”);
(2)为了得到图中的A、B、C三点,每次释放小球时的初位置应该______(填“相同”或“不同”);
(3)小球从A下落到B,与从B下落到C所用时间_____(填“相等”或“不等”);
(4)小球在平抛运动过程中,竖直方向做的是_______运动;水平方向做的是________运动;
(5)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0=________ m/s。
四、计算题(本题共计32分,其中15题10分,16题10分,17题12分)
15. 将一物体从距离地面高20m的位置以5m/s的初速度水平抛出,g=10 m/s2.求:
(1)物体飞行的时间;
(2)物体水平方向运动的距离;
(3)物体落地时的速度;
16. 如图所示,一质量为0.1kg的小球,用40cm长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动,()求:
(1)小球恰能通过圆周最高点时的速度多大?
(2)小球以3m/s的速度通过圆周最高点时,绳对小球的拉力多大?
(3)当小球在圆周最低点时,绳的拉力为10N,求此时小球的速度大小?
17. 木星的卫星之一叫“艾奥”,它上面的珈火山喷出的岩块初速度为18m/s时,上升高度可达90m。已知“艾奥”的半径为R=1800km。忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,求:
(1)“艾奥”的质量;
(2)“艾奥”的第一宇宙速度。
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