内容正文:
高一年级4月物理学情检测
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
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 关于下列四个运动的描述,正确的是( )
A. 如图甲所示,空间站绕地球做匀速圆周运动时,速度保持不变
B. 如图乙所示,在忽略空气阻力的情况下,斜向上抛出的秧苗做匀变速曲线运动
C. 如图丙所示,从跳板上起跳后的运动员旋转下降时,头部的速度方向始终竖直向下
D. 如图丁所示,树叶上的蜗牛做圆周运动时,受到的合力为零
2. 体育课上,在伸直双手上举过程中,下列说法正确的是( )
A. 肘关节的角速度比指尖的角速度大
B. 肘关节的线速度比指尖的线速度大
C. 肘关节的角速度比指尖的角速度小
D. 肘关节的线速度比指尖的线速度小
3. 如图所示,2020年7月21日发生土星冲日现象,土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一条直线的状态,地球位于太阳与土星之间。“冲日”前后,土星离地球最近,亮度也最高,是观测的最佳时机。地球和土星绕太阳公转的方向相同,轨道都可近似为圆轨道,地球一年绕太阳一周,土星约29.5年绕太阳一周。则( )
A. 土星和地球的公转轨道半径之比约为
B. 土星绕太阳公转的线速度大于地球绕太阳公转的线速度
C. 土星“冲日”的现象下一次出现的时间是2021年7月21日
D. 土星绕太阳公转的向心加速度大于地球绕太阳公转的向心加速度
4. 滑板运动员在倾角的斜面轨道上练习起跳动作,某次起跳时速度大小,速度方向与斜面的夹角,不计空气阻力,重力加速度(已知,)。则运动员腾空过程中离开斜面的最大距离为( )
A. 1.0m B. 1.44m C. 2.0m D. 2.56m
5. 如图所示,滚筒洗衣机脱水时,滚筒绕水平轴转动,滚筒上有很多漏水孔,附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出,达到脱水的目的。某一阶段,如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动,已知滚筒半径为,取重力加速度为,那么下列说法正确的是( )
A. 衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同
B. 脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心
C. 增大滚筒转动的周期,水更容易被甩出
D. 在最低点时,水更容易被甩出
6. 我国科研人员发布了火星研究的最新成果,为重新认识火星提供了新的证据。火星属于类地行星,直径约为地球的,质量约为地球的,公转周期约为地球的2倍,忽略星球自转影响,下列说法正确的是( )
A. 地球表面重力加速度约为火星的 B. 地球密度约为火星的
C. 火星公转轨道半径约为地球的倍 D. 火星的第一宇宙速度约为地球的
7. 如图所示,科技馆中的科普器材中常有齿轮传动装置,已知三个齿轮的半径之比RA:RB:RC=3:1:2,当齿轮转动的时候,下列说法中正确的是( )
A. 三个齿轮的角速度大小之比为1:1:1
B. 三个齿轮的周期大小之比为2:1:3
C. 三个齿轮边缘的线速度大小之比为3:1:2
D. 三个齿轮边缘的向心加速度大小之比为2:6:3
8. “双星系统”与“三星系统”都是宇宙中常见的天体系统,两种系统中,天体均可在万有引力的作用下绕共同的圆心做匀速圆周运动。如图分别为两种天体系统的示意图,图中五个球形天体的质量均为M,天体连心线的长度均为L,引力常量为G、“双星系统”与“三星系统”运动周期之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题4分,共16分,多选错选不给分)
9. 发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点(如图),则以下判断正确的是( )
A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道2经过Q点的速度大于它在轨道1经过Q点的速度
C. 卫星在轨道2经过Q点的加速度等于它在轨道1经过Q点的加速度
D. 卫星在轨道3上的周期小于它在轨道2上的周期
10. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态
B. 图b中增大θ,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度不变
C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D. 图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨
11. 假设地球可视为质量均匀分布的球体,且不计地球的自转。已知地球半径为R,地球的第一宇宙速度为v,引力常量为G,且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 地球表面上方高处的重力加速度为
C. 地球表面下方深处的重力加速度为
D. 地球的密度为
12. 如图甲所示,轻杆一端与O点相连,另一端固定质量为m的小球。现让小球在竖直平面内做圆周运动,小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,速度大小为v,其图像如图乙所示。则()
A. 小球做圆周运动的半径
B. 当地的重力加速度大小
C. 时,小球受到的弹力方向向上
D. 时,小球受到的弹力大小与重力大小相等
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共14分)
13. 如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄,可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动,其向心力由挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法
(2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。
A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度ω D. 线速度v
(3)为了能探究向心力大小的各种影响因素,左右两侧塔轮________(选填“需要”或“不需要”)设置半径相同的轮盘。
(4)利用传感器升级实验装置,用力传感器测小球对挡板的压力,用光电计时器测小球运动的周期进行定量探究。某同学多次改变转速后,记录一组力与对应周期数据,他用图像法来处理数据,结果画出了如图所示的图像,该图线是一条过原点的直线,请分析图像横坐标x表示的物理量是______。
A. T B. C. D.
14. 一实验小组利用数字传感器探究“物体做圆周运动时向心力大小与角速度、半径的关系”。实验装置如图甲所示,水平转台随竖直转轴一起转动,用细线将固定在物块上的角速度传感器与固定在竖直转轴上的力传感器连接,细线处于水平伸直状态,当物块随转台一起匀速转动时,拉力大小、转动的角速度可通过传感器测得。
(1)第一次选择细线长度r1=10cm,多次实验得到向心力F和对应的角速度ω的数据并在图乙上作出 的关系图像。
(2)通过观察和分析,实验小组得出向心力与角速度的平方成正比的结论。接着,将细线长度分别调整为 又得到两条 图像,将三次实验得到的图像放在同一个坐标系中,如图丙所示。通过对三条图线的分析可得:当角速度一定时,半径分别为r1、r2、r3,对应的向心力之比为___________;即当角速度一定时,向心力与半径成___________。
(3)最后小组得出:做圆周运动的物体受到的向心力大小F与角速度ω、半径r的关系为 其中k的数值为___________(结果保留两位小数)。
四、解答题(15题9分,16题10分,17题12分,18题15分)
15. 距地面高度为的小球以的速度被水平抛出,g取。求:
(1)小球在空中的飞行时间t;
(2)小球落地点距抛出点的水平距离x;
(3)落地时小球的速度v的大小和与水平方向夹角的正切值。
16. 2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,成功实现环绕火星运动,成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时,周期为T,轨道半径为r。已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星的自转。求:
(1) “天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v;
(2)火星的质量M;
(3)火星表面的重力加速度的大小g;
(4)火星上的第一宇宙速度是多少?
17. 如图所示,半圆形轨道AB固定在水平面上,轨道半径,直径AOB竖直。将一质量的小球从轨道最低点B以某一速率水平向左射入,发现小球恰能通过轨道最高点A,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求小球经过A点的速率及从A点抛出到落地经历的时间;
(2)若小球经过B点的速率与小球落地速率相等,求小球进入轨道时对B点的压力大小。
18. 如图所示,一水平圆形转台上放有可视为质点的A、B两个物块,B位于转台边缘,两个物块间用轻质细线相连,细线伸直且恰无张力,O为圆心,A、O、B三点共线,且OA=,圆形转台可绕过转台中心的竖直轴转动。已知物块A、B质量均为m=1kg,,两个物块与转台间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,转台距水平地面高为h=0.8m,重力加速度,不计空气阻力。现让转台从静止开始转动,其角速度ω极其缓慢地变化。(以下计算结果可以保留根号)
(1)当物块A、B间细线恰好出现张力时,求转台转动的角速度ω1;
(2)若当转台角速度达到时,A、B间细线断裂,求物块B落地点与竖直轴间的水平距离s;
(3)若细线始终不会断裂,当A所受的摩擦力大小时,求转台转动的角速度的可能值。
高一年级4月物理学情检测
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
第I卷(选择题)
一、单选题(每题3分,共24分)
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】B
二、多选题(每题4分,共16分,多选错选不给分)
【9题答案】
【答案】BC
【10题答案】
【答案】BD
【11题答案】
【答案】BD
【12题答案】
【答案】BD
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(每空2分,共14分)
【13题答案】
【答案】(1)B (2)C
(3)需要 (4)D
【14题答案】
【答案】 ①. ②. 正比 ③.
四、解答题(15题9分,16题10分,17题12分,18题15分)
【15题答案】
【答案】(1)2s (2)20m
(3),方向斜向下,与水平方向夹角的正切值为2
【16题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【17题答案】
【答案】(1),1s
(2)150N
【18题答案】
【答案】(1)
(2)0.28m (3)见解析
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