内容正文:
云南省宣威市民族中学等高中一年级下学期期中
物理考试试题
满分100分,考试用时90分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)下列各题的四个选项中,只有一个最符合题意,请将所选答案填入答题卡相应位置。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动的速度方向可能不变 B. 曲线运动的加速度可能为零
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 曲线运动的加速度一定变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向,时刻发生变化,故A错误;
B.曲线运动速度方向时刻在变,则速度时刻发生变化,速度的变化量不为零,根据加速度的定义式可知加速度不为零,故B错误;
C.速度是矢量,曲线运动的速度方向时刻变化,说明速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动,故C正确;
D.曲线运动的加速度不一定变化,例如平抛运动的加速度为恒定的重力加速度,故D错误。
故选C。
2. 关于平抛运动,下列说法错误的是( )
A. 平抛运动是匀变速曲线运动
B. 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C. 平抛运动的时间由下落高度决定
D. 平抛运动的水平位移由初速度决定
【答案】D
【解析】
【详解】A.平抛运动的加速度恒为重力加速度,且初速度与加速度不在同一条直线上,因此是匀变速曲线运动,故A正确;
B.平抛运动水平方向不受外力作用,且水平方向具有初始速度,因此水平分运动是匀速直线运动,故B正确;
C.平抛运动竖直分运动为自由落体运动,由公式
可得运动时间
可知运动时间仅由下落高度决定,故C正确;
D.平抛运动水平位移
可知水平位移由初速度和下落高度共同决定,故D错误。
本题选错误的,故选D。
3. 一物体做匀速圆周运动,则下列物理量保持不变的是( )
A. 线速度 B. 向心加速度 C. 合力 D. 角速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动速度大小不变,方向时刻变化,即速率不变,速度改变,故A错误;
B.匀速圆周运动的加速度为向心加速度,其大小不变,方向时刻改变,所以加速度改变,故B错误;
C.做匀速圆周运动的物体所受合力提供向心力,由公式可知,向心力大小不变,方向时刻改变,故合力变化,故C错误;
D.角速度,所以匀速圆周运动是角速度的大小和方向都不变的圆周运动,故D正确.
4. 下列关于万有引力定律的表述,正确的是( )
A. 万有引力只存在于天体之间,不存在于微观粒子之间
B. 当两物体间距趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C. 开普勒第三定律适用于所有天体运动
D. 牛顿通过实验测得了引力常量G的数值
【答案】C
【解析】
【详解】A.万有引力是具有质量的物体间普遍存在的相互作用,天体、微观粒子之间均存在万有引力,故A错误;
B.万有引力定律公式仅适用于质点模型,当两物体间距趋近于零时,物体不能再视为质点,公式不再适用,无法得出万有引力趋近于无穷大的结论,故B错误;
C.开普勒第三定律是天体环绕运动的普适规律,适用于所有环绕中心天体运动的天体系统,故C正确;
D.牛顿仅提出了万有引力定律,引力常量是卡文迪什通过扭秤实验测得的,故D错误。
故选C。
5. 假设地球的质量为M,半径为R,地球表面的重力加速度为,则当该物体距地面高度为R时,重力加速度变为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】忽略地球自转影响时,物体所受重力等于地球对它的万有引力。地面处,由万有引力等于重力有
解得地面重力加速度
当物体距地面高度为时,物体到地心的距离,设此时重力加速度为,同理有
代入,解得
故选B。
6. 若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径越大,则( )
A. 线速度越大 B. 角速度越大
C. 周期越大 D. 向心加速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,即:
A.由可知,越大,线速度越小,故A错误;
B.由可知,越大,角速度越小,故B错误;
C.由可知,越大,周期越大,故C正确;
D.由可知,越大,向心加速度越小,故D错误。
故选C。
7. 关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 力对物体做功越多,功率一定越大
B. 功率是表示做功快慢的物理量
C. 滑动摩擦力一定做负功
D. 一对作用力与反作用力做功的代数和一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率的定义式为,功率由做功大小和做功时间两个因素共同决定,仅做功越多,功率不一定越大,故A错误;
B.功率的物理意义就是表示做功快慢的物理量,故B正确;
C.滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,但与物体对地的位移方向可能相同,例如将静止物块轻放在运动的传送带上时,滑动摩擦力对物块做正功,因此滑动摩擦力不一定做负功,故C错误;
D.作用力与反作用力作用在两个不同物体上,两个物体的位移不一定相等,例如滑块在固定桌面上滑动时,桌面对滑块的摩擦力做负功,滑块对桌面的摩擦力因桌面位移为0不做功,二者做功代数和不为零,故D错误。
故选B。
8. 质量为m的物体从离地面h高处由静止开始下落,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中重力势能增加了mgh B. 落地时动能增加了mgh
C. 下落过程中机械能减少了mgh D. 落地时重力势能全部转化为动能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.下落过程重力做正功
重力势能变化满足
即重力势能减少了,故A错误;
B.根据动能定理,合外力做功等于动能变化量,下落过程仅受重力作用,合外力做功为,因此动能增加量为,故B正确;
C.忽略空气阻力,下落过程只有重力做功,满足机械能守恒条件,机械能总量保持不变,故C错误;
D.根据机械能守恒定律,下落过程中,物体减少的重力势能全部转化为动能,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,根据功的公式,拉力做功的计算公式为( )
A. W=Fs B. W=Fssinθ
C. W=Fscosθ D. W=Fstanθ
【答案】C
【解析】
【详解】根据功的定义,力与力方向上的位移的乘积,可知W=Fscosθ
故选C。
10. 关于物体的机械能守恒,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀速直线运动时,机械能一定守恒
B. 物体所受合外力为零时,机械能一定守恒
C. 物体所受合外力做功为零时,机械能一定守恒
D. 只有重力或弹力做功时,物体的机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.做匀速直线运动的物体动能不变,但重力势能可能变化,例如匀速上升的物体,重力势能增加,机械能增大,故A错误;
B.物体所受合外力为零时,物体做匀速运动或静止,若物体匀速上升,重力势能增加,机械能不守恒,故B错误;
C.根据动能定理,合外力做功为零时物体动能不变,但重力势能可能变化,例如匀速上升的物体,合外力做功为零,机械能不守恒,故C错误;
D.机械能守恒的条件为只有重力或弹力做功,该过程中动能与重力势能、弹性势能相互转化,机械能总和保持不变,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,在物块通过平衡位置时,以下描述正确的是( )
A. 弹簧的弹性势能最大 B. 物块的动能最小
C. 物块的加速度最大 D. 物块的速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】做简谐运动的质点在通过平衡位置时,位移为零,故回复力为零,加速度为零;经过平衡位置的速度最大,故动能最大,弹性势能最小。
故选D。
12. 已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s,某卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为5km/s,则该卫星的轨道半径与地球半径之比约为( )
A. 2.5 B. 1.6 C. 0.4 D. 0.6
【答案】A
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由
解得环绕速度
第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,对应轨道半径等于地球半径,设该卫星轨道半径为,线速度,第一宇宙速度,则
因此
故选A。
二、实验题(共2小题,共14分)
13. 在“研究平抛运动”的实验中,某同学采用频闪照相技术研究平抛运动规律。频闪照片反映了平抛小球在竖直方向的位置变化规律(照片中相邻两个像点之间的竖直距离之比为1∶3∶5…)。
(1)该照片能直接说明平抛运动在竖直方向的分运动是______运动。
(2)若频闪照相的闪光频率为20Hz,实验中测得相邻两个像点之间的水平距离均为2.5cm,则小球平抛的初速度为______m/s。
(3)为了减小实验误差,实验中应选用______(填“光滑”或“粗糙”)的斜槽轨道。
【答案】(1)自由落体
(2)0.5 (3)粗糙
【解析】
【小问1详解】
照片中相邻两个像点之间的竖直距离之比为1∶3∶5…,根据匀变速直线运动规律可知,平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
【小问2详解】
频闪照相的闪光频率为20Hz,周期为
小球平抛的初速度为
【小问3详解】
本实验只需要保证小球离开斜槽时初速度水平且大小一致即可,即使斜槽粗糙,只要每次让小球从斜槽同一位置由静止释放,摩擦力的影响就完全相同,仍能保证初速度一致;若选用光滑斜槽反而会增大小球滚动的打滑概率,更难保证初速度稳定,因此选粗糙的斜槽轨道。
14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,重物从静止开始下落。打出一条纸带,在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C,用刻度尺测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3(O为打下的第一个点)。已知重物质量为m,当地重力加速度为g。
(1)从O点到B点,重物重力势能的减少量ΔEₚ=______,动能的增加量ΔEₖ=______。(用m、g、f、h1、h2、h3表示)
(2)实验中,总是发现ΔEₖ略小于ΔEₚ,其主要原因是______。
(3)为减小实验误差,应选择质量较______(填“大”或“小”)的重物。
【答案】(1) ①. ②.
(2)存在空气阻力或打点计时器对纸带的摩擦力
(3)大
【解析】
【小问1详解】
[1]从O点到B点,重物重力势能减少量为
[2] 根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度得
则动能的增加量为
【小问2详解】
通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减少量,其原因是物体在下落过程中克服空气阻力或打点计时器对纸带的摩擦力做功,导致重力势能没有完全转化为动能。
【小问3详解】
为减小实验误差,应选择质量较大的重物,可减小阻力做功的影响。
三、计算题(共4小题,共38分)
15. 将一小球以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球抛出后2s末的速度大小;
(2)小球在2s内的位移大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
小球抛出后2s末竖直方向的速度大小为
则小球抛出后2s末的速度大小为
【小问2详解】
小球在2s内的水平位移为
小球在2s内的竖直位移为
则小球在2s内的位移大小为
16. 已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。忽略地球自转的影响。求:
(1)地球的质量M;
(2)地球的第一宇宙速度v1;
(3)若某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,求该卫星的运行周期T。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据万有引力与重力的关系有
解得
【小问2详解】
根据万有引力提供向心力有
其中根据黄金代换式
联立解得
【小问3详解】
根据万有引力提供向心力有
其中根据黄金代换式
联立解得
17. 如图所示,一质量为m=2kg的物体,在水平恒力F=8N的作用下,从静止开始沿水平面运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2)。求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体在2s末的动能;
(3)前2s内拉力F所做的功。
【答案】(1)3m/s2
(2)36J (3)48J
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
根据速度与时间的关系,2s末物体的速度大小为
则物体在2s末的动能为
【小问3详解】
物体在2s内位移为
拉力F所做的功为
18. 如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道半径为R=0.5m,圆弧最低点B与水平面相切,一个质量为0.2kg的小物块从圆弧轨道最高点A由静止开始下滑,不计空气阻力,g=10m/s2)。求:
(1)物块到达B点时的速度大小;
(2)物块在B点时对轨道的压力大小;
(3)若物块与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,则物块在水平面上还能滑行多远。
【答案】(1)
(2)6N (3)2.5m
【解析】
【小问1详解】
物块从A到B,根据机械能守恒定律有
解得
【小问2详解】
物块在B点时,对物块根据牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律得物块在B点时对轨道的压力大小为6N。
【小问3详解】
由动能定理
解得
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云南省宣威市民族中学等高中一年级下学期期中
物理考试试题
满分100分,考试用时90分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)下列各题的四个选项中,只有一个最符合题意,请将所选答案填入答题卡相应位置。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动的速度方向可能不变 B. 曲线运动的加速度可能为零
C. 曲线运动一定是变速运动 D. 曲线运动的加速度一定变化
2. 关于平抛运动,下列说法错误的是( )
A. 平抛运动是匀变速曲线运动
B. 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C. 平抛运动的时间由下落高度决定
D. 平抛运动的水平位移由初速度决定
3. 一物体做匀速圆周运动,则下列物理量保持不变的是( )
A. 线速度 B. 向心加速度 C. 合力 D. 角速度
4. 下列关于万有引力定律的表述,正确的是( )
A. 万有引力只存在于天体之间,不存在于微观粒子之间
B. 当两物体间距趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C. 开普勒第三定律适用于所有天体运动
D. 牛顿通过实验测得了引力常量G的数值
5. 假设地球的质量为M,半径为R,地球表面的重力加速度为,则当该物体距地面高度为R时,重力加速度变为( )
A. B. C. D.
6. 若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径越大,则( )
A. 线速度越大 B. 角速度越大
C. 周期越大 D. 向心加速度越大
7. 关于功和功率,下列说法正确的是( )
A. 力对物体做功越多,功率一定越大
B. 功率是表示做功快慢的物理量
C. 滑动摩擦力一定做负功
D. 一对作用力与反作用力做功的代数和一定为零
8. 质量为m的物体从离地面h高处由静止开始下落,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中重力势能增加了mgh B. 落地时动能增加了mgh
C. 下落过程中机械能减少了mgh D. 落地时重力势能全部转化为动能
9. 如图所示,根据功的公式,拉力做功的计算公式为( )
A. W=Fs B. W=Fssinθ
C. W=Fscosθ D. W=Fstanθ
10. 关于物体的机械能守恒,下列说法正确的是( )
A. 物体做匀速直线运动时,机械能一定守恒
B. 物体所受合外力为零时,机械能一定守恒
C. 物体所受合外力做功为零时,机械能一定守恒
D. 只有重力或弹力做功时,物体的机械能守恒
11. 如图所示,在物块通过平衡位置时,以下描述正确的是( )
A. 弹簧的弹性势能最大 B. 物块的动能最小
C. 物块的加速度最大 D. 物块的速度最大
12. 已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s,某卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为5km/s,则该卫星的轨道半径与地球半径之比约为( )
A. 2.5 B. 1.6 C. 0.4 D. 0.6
二、实验题(共2小题,共14分)
13. 在“研究平抛运动”的实验中,某同学采用频闪照相技术研究平抛运动规律。频闪照片反映了平抛小球在竖直方向的位置变化规律(照片中相邻两个像点之间的竖直距离之比为1∶3∶5…)。
(1)该照片能直接说明平抛运动在竖直方向的分运动是______运动。
(2)若频闪照相的闪光频率为20Hz,实验中测得相邻两个像点之间的水平距离均为2.5cm,则小球平抛的初速度为______m/s。
(3)为了减小实验误差,实验中应选用______(填“光滑”或“粗糙”)的斜槽轨道。
14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,重物从静止开始下落。打出一条纸带,在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C,用刻度尺测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3(O为打下的第一个点)。已知重物质量为m,当地重力加速度为g。
(1)从O点到B点,重物重力势能的减少量ΔEₚ=______,动能的增加量ΔEₖ=______。(用m、g、f、h1、h2、h3表示)
(2)实验中,总是发现ΔEₖ略小于ΔEₚ,其主要原因是______。
(3)为减小实验误差,应选择质量较______(填“大”或“小”)的重物。
三、计算题(共4小题,共38分)
15. 将一小球以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球抛出后2s末的速度大小;
(2)小球在2s内的位移大小。
16. 已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。忽略地球自转的影响。求:
(1)地球的质量M;
(2)地球的第一宇宙速度v1;
(3)若某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,求该卫星的运行周期T。
17. 如图所示,一质量为m=2kg的物体,在水平恒力F=8N的作用下,从静止开始沿水平面运动,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2)。求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体在2s末的动能;
(3)前2s内拉力F所做的功。
18. 如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道半径为R=0.5m,圆弧最低点B与水平面相切,一个质量为0.2kg的小物块从圆弧轨道最高点A由静止开始下滑,不计空气阻力,g=10m/s2)。求:
(1)物块到达B点时的速度大小;
(2)物块在B点时对轨道的压力大小;
(3)若物块与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,则物块在水平面上还能滑行多远。
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