淮安市淮安区2022-2023学年高一下学期期中调研测试
物理
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
一、选择题:共10题,每题4分,共40分.每小题只有一个选项符合题意.
1.下列关于物理学史叙述不正确的是( )
A.卡文迪什测出了万有引力常量 G
B.哥白尼经过对天体运行的观测与推算,提出了“地心说”
C.牛顿发现了万有引力定律
D.开普勒通过对大量行星绕太阳运动数据的分析得到了开普勒三大定律
2.如图所示,一行人拉着行李箱沿水平面向右匀速运动,关于行李箱所受各力对行李箱做功的情况,下列说法正确的是( )
A. 重力对行李箱做负功
B. 支持力对行李箱做正功
C. 摩擦力对行李箱不做功
D. 拉力对行李箱做正功
3.如图所示,某一行星P沿椭圆轨道绕太阳运动,在图中四个位置行星动能最大的是( )
A. a点
B. b点
C. c点
D. d点
4.如图所示,一个杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动,杯子角速度恒定, 下 列说法正确的是 ( )
A. 杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用
C. 杯子离转盘中心越远越容易做离心运动
B. 杯子受到的摩擦力方向沿圆周的切线方向
D. 若给杯子中加水,杯子更容易做离心运动
5.一半径为R的球形行星自转周期为T,其同步卫星距离行星表面的高度为3R,则在该行星的同步卫星线速度大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为h,桌面 距地面高为H,小球质量为m,则以下说法正确的是( )
A.小球的重力势能的减少量为mgh
B.以地面为参考面,小球的重力势能的减少量为
C.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最少
D.小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面,重力做功不一样多
(
θ
F
)7.如图所示,一个物体放在水平面上,在与竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了位移s,若物体的质量为m,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,则在此过程中( )
A.摩擦力做的功为-μmgs
B.摩擦力做的功为-μmgscosθ
C.力F做的功为Fssinθ
D.力F做的功为Fscosθ
8.摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动,游客坐在座舱中与座舱保持相对静止(座舱及乘客可视为质点),下列说法正确的是( )
A.游客受力平衡
B.游客在最高点处于超重状态
C.游客所受的合外力总是指向摩天轮的固定轴
D.座舱所受的合力始终不变
9.如图所示,在竖直平面内的光滑圆形管道的半径为R(管径远小于R),小球a、b大小相同,质量均为m,直径均略小于管径,均能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过管道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A. 当v=时,小球b在管道最高点对管道压力为0
B. 速度v至少为,才能使两球在管内做完整的圆周运动
C. 当小球b在最高点对管道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5mg
D. 只要两小球能在管内做完整的圆周运动,就有小球a在最低点对管道的 压力比小球b在最高点对管道的压力大6mg
10.2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛将在张家口举办,滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,如图所示。跳台滑雪运动员在助滑路段获得高速后从起跳区水平飞出,不计空气阻力,起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分,用Δv、Ep、Ek、P表示运动员在空中运动的速度变化量、重力势能、动能、重力的瞬时功率大小,用t表示运动员在空中的运动时间,下列图像中可能正确的是( )
(
A
O
Δ
v
B
O
t
E
p
C
O
t
E
k
D
O
t
P
)
二、非选择题:共5题,共60分.其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数据计算时,答案中必须写出数值和单位.
11.(15分)如图甲所示是“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.那么:
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径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 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)你认为以上实验中产生误差的原因有 (写出一条即可).
(5)利用传感器升级实验装置,用力传感器测压力,用光电计时器测周期进行定量探究.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,结果画出了如图乙所示的图像,该图线是一条过原点的直线,请你分析他的图像的横坐标x表示的物理量是 .
A. T B. C. D.
12.(8分)在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后,嫦娥五号探测器在月球表面预定的区域软着陆.若嫦娥五号在环月飞行时绕月球做匀速圆周运动,已知嫦娥五号距月球表面高度为h,运动周期为T,月球半径为R,引力常量为G,忽略月球自转.求:
(1)月球的质量;
(2)月球的第一宇宙速度.
13.(8分)如图所示,用轻质细线拴一质量为m的小球,让小球在水平面内做匀速圆周运动,摆线与竖直方向的夹角,细线上端悬点到圆心的距离为h,不计空气阻力.求:
(1)细线的拉力;
(2)小球做匀速圆周运动的角速度.
14.(13分)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为图像,如图所示(除2s~10s时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线).已知在小车运动的过程中,2s~14s时间段内小车以额定功率运动,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为2kg,可认为在整个运动过程中小车受到的阻力大小不变.求:
(1)小车受到的阻力大小;
(2)小车的额定功率;
(3)小车在变加速运动过程中位移的大小.
15.(16分)如图所示的赛车轨道,轨道由水平直轨道、圆轨道(B点与点在同一水平面上但不重合)、水平直轨道、圆弧轨道和管道式圆弧轨道组成,整个轨道处在同一竖直面内,段粗糙,其他轨道均光滑,和均沿竖直方向.已知,,,一遥控电动赛车(可视为质点)质量,其电动机额定输出功率,静止放在A点.通电后,赛车开始向B点运动,后关闭电源,赛车继续运动,到达B点的速度10m/s.()求:
(1)赛车克服阻力所做的功;
(2)赛车运动到C点时的速度及其对轨道的压力;
(3)要使赛车沿轨道运动到达F点水平飞出,且对管道F处的上壁无压力,赛车的通电时间应满足的条件.(假定赛车关闭电源时仍处于轨道上,管道上下壁间距比小车自身高度略大.)