内容正文:
高一年级下期物理练习题
说明:
1.本试卷满分100分,75分钟完成。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。
1.在2026世界超级摩托车锦标赛捷克站WorldSSP组别正赛中,中国摩托车制造商“张雪机车”包揽本站两回合冠军。摩托车从M点到N点弯道加速超车时,所受合力F的方向可能的是
A. B.
C. D.
2.如图所示是生产陶瓷的坯体制作工作台,坯体上宽下窄。当坯体匀速转动时,关于坯体上A、B两点的描述,下列选项正确的
A.ωA<ωB B.vA=vB C.vA<vB D.aA=aB
3.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接。物体A以速率vA匀速向右运动,当绳与轨道成53°角时,物体A的速度大小vA与物体B的速度大小vB之比为(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)
A. B.1 C. D.
4.果农在果园中用竹竿将果实打落,两颗质量相同的果实都从O点飞出,运动轨迹如图所示。两轨迹在同一竖直平面内,且交于P点,抛出时果实1和果实2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空气阻力,关于两果实在空中的运动,下列说法正确的是
A.果实2在最高点的速度大小等于v1
B.从O点运动到P点,果实1所用时间小于果实2
C.从O点运动到P点,两果实的动量变化量相同
D.果实2经过P点时重力功率比果实1经过该点时的重力功率小
5.如图所示,某兴趣小组对超市同款购物车(以下简称“车”)的碰撞进行了研究,分析时将购物车简化为小物块。车开始都静止在水平地面,将1号车以速度v1=3 m/s向右推出,先与2号车碰撞结合为一体后再撞击3号车,最终三车合为一体。已知车的净质量均为m=8 kg,忽略一切摩擦和阻力,则第二次碰撞过程中损失的机械能为
A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J
6.如图所示,部队士兵进行体能训练,用拖绳拖动轮胎在水平地面匀速直线前进。连接轮胎的拖绳与地面夹角为37°,绳子拉力大小为50 N,轮胎以5 m/s的速度匀速直线前进3 s,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力,则
A.水平地面对轮胎的摩擦力大小为30 N
B.3 s内,轮胎克服摩擦力做功为450 J
C.3 s内,绳子拉力对轮胎做功为600 J
D.3 s内,绳子拉力的功率为250 W
7.如图所示,某款无人配送车车身净质量为300 kg,最大承载质量为200 kg,设计满载最大速度为10 m/s。已知该车在水平路面行驶时,受到的阻力由两部分组成:轮胎滚动阻力约为总重力的0.05倍,空气阻力大小与速度的关系f=5v,重力加速度g取10 m/s2。该车在水平路面上直线行驶时,下列说法正确的是
A.配送车受到的最大阻力为250 N
B.配送车空载时,能达到的最大速度为15 m/s
C.配送车以额定功率启动时,先做匀加速直线运动,直至达到最大速度
D.满载情况下以额定功率启动,当速度为5 m/s时,配送车的加速度大小为0.65 m/s2
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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的不得分)
8.我国成功发射“天问二号”探测器,对小行星进行伴飞、采样并返回。已知地球绕太阳的公转轨道半径为r;小行星的公转周期与地球相等,其轨道为椭圆,近日点到太阳的距离为r1,远日点到太阳的距离为r2。A点为小行星轨道与地球轨道的交点,地球质量和半径分别为M地、R地,引力常量为G。下列说法正确的是
A.远日点到太阳的距离r2=2r-r1
B.小行星与地球经过A点时,受到太阳的引力大小一定相等
C.小行星在近日点的线速度v1与远日点的线速度v2满足
D.探测器从地球发射时,克服地球引力的最小发射速度为
9.如图1所示,杂技演员表演水流星节目,用轻绳两端分别拴住两个盛有水的容器,在竖直平面内以轻绳中点为圆心做圆周运动。容器在最高点时,绳对容器的拉力大小为T,容器速度大小为v,其T-v2图像如图2所示。每个盛水容器整体质量为m,且可视为质点,转动过程中,杂技演员不对水流星做功,则
A.整体重力大小为
B.轻绳的长度为
C.当时,轻绳的拉力大小为
D.只要,容器在最低点和最高点时绳的拉力大小之差恒为6a
10.如图所示,光滑水平面的左端A点与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接,右侧竖直面上的B点固定有被压缩且锁定的轻弹簧。将质量为m、可视为质点的滑块静止放在轻弹簧左端后,解除弹簧锁定,滑块离开弹簧后以速度v滑上传送带,第一次返回后压缩弹簧的最大压缩量为初始压缩量的。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ,弹簧弹性势能,其中k为劲度系数,x为弹簧形变量。不计空气阻力,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,则
A.传送带匀速转动的速度大小为
B.滑块第一次在传送带上往返运动总时间为
C.滑块第一次往返运动的过程中,电机多消耗的电能为
D.滑块第二次返回后压缩弹簧,弹簧的最大弹性势能为
第Ⅱ卷(非选择题共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共16分。把答案填在答题卡相应的横线上。)
11.某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。
(1)某同学实验时,将两个等质量的小球分别放在A、C位置,已知A、C转动的半径相同。此次实验是为了探究小球的向心力大小与________(选填“质量”、“角速度”或“半径”)的关系;
(2)另一同学利用如图2所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。当砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时,所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间Δt的数据。
①用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4 mm,某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20 m,经过光电门时的挡光时间为1.5×10-3 s,则小球的角速度ω=____________rad/s;
②保持砝码质量和运动半径不变,探究向心力F与角速度ω的关系,作出F-ω2图线如图3所示,牵引杆的质量和一切摩擦可忽略,由图线可得:当质量和运动半径一定,向心力F大小与角速度的平方成____________。
12.(10分)实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮,一端悬挂一个物块(含遮光条),光电门固定在铁架台上。主要的实验操作如下:
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
②用手指将细绳的另一端压在地面上,用米尺测量遮光条到光电门的高度h;
③松开手指,让物块由静止下落,记录遮光条经过光电门的遮光时间t;
④改变物块由静止下落时的位置,重复实验。
请回答下列问题:
(1)现有以下材质的物块,实验中应当选用____________;
A.铁块 B.木块 C.橡胶块 D.泡沫块
(2)物块经过光电门时速度的大小v为____________(用题中物理量的符号表示);
(3)若不计阻力与细绳质量,物块下落过程机械能守恒,则应满足关系式____________(用h、d、t、g表示);
(4)若不计阻力与细绳质量,测量时仅记录遮光条距地面高度,忘记记录光电门离地高度,导致每一组h的测量值均比真实下落高度偏大一个固定值。小明认为该操作会导致无法验证机械能守恒,则小明的观点____________(选填“正确”或“不正确”);
(5)若不计阻力与细绳质量,物块由静止下落,则物块经过光电门的速度大小v与下落的高度h之间的关系,下列图像可能正确的是____________
A. B.
C. D.
四、计算题(本大题共3小题,共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出答案的不能得分,有数字计算的题,答案中必须写出数字和单位。)
13.(10分)如图所示,把一个质量m1=0.2 kg的小球放在高度为h=5.0 m的固定直杆的顶端。一颗质量m2=0.01 kg的子弹以v0=500 m/s的速度沿水平方向击穿小球,小球落地点离杆的水平距离为x1=20 m。不计空气阻力,小球和子弹均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)子弹穿过小球时,小球的速度大小v1;
(2)小球、子弹落地点的水平距离差Δx;
(3)子弹击穿小球的过程中,子弹和小球组成的系统损失的机械能ΔE。
14.(12分)我国“天问一号”火星探测器成功实现火星环绕,为人类探索火星提供了大量精准数据。已知火星的质量为M,半径为R,万有引力常量为G,忽略火星自转的影响。求:
(1)火星表面的重力加速度大小g火;
(2)若探测器绕火星做半径为r=2R的匀速圆周运动,探测器的线速度大小v;
(3)若探测器从(2)中的圆轨道,通过短暂点火变轨到椭圆轨道,椭圆轨道的近火点为火星表面,远火点为原圆轨道的位置。忽略探测器点火过程的质量变化,则探测器在椭圆轨道近火点的速度大小v近(引力势能公式为,r为物体到星球球心的距离)。
15.(16分)如图所示,图1是游乐园常见的“过山车”项目,该系统结构可以简化成图2的模型、导体棒在ab处由静止释放,先经倾斜平行直轨道到达cd处,然后沿切线进入光滑圆弧轨道,圆弧轨道的底端ef又与足够长、上表面光滑水平导轨相切。已知导体棒在直轨道ac(bd)上的动摩擦因数μ=0.5,圆弧轨道ce(df)半径r=25 m,角度θ=37°,导体棒释放位置与c点的相对高度H=60 m,导体棒质量m=10 kg,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8不计空气阻力,求:
(1)导体棒在直轨道ac(bd)上运动的加速度大小a;
(2)导体棒经过ef时,轨道对导体棒支持力大小N;
(3)若导体棒经过圆弧轨道最低点ef时,开始对导体棒施加大小与速度关系为的电磁制动力,当导体棒速度大小减小为时,电磁制动力消失,改为大小为f=10 N的刹车摩擦力制动,则制动距离为多少。
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