腾冲市2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的学校、准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求。
1.下列描述符合物理史实的是( )
A.牛顿运动定律不仅能准确描述宏观物体的运动规律还能准确描述微观粒子的运动规律
B.力属于国际单位制中的基本物理量,对应基本单位是牛顿
C.相对论的提出否定了牛顿力学
D.伽利略根据理想实验,提出力不是维持物体运动的原因
2.“说走就走的旅行,绿色低碳的引领”是滇藏线上的一个路标,目前骑行旅游已经成为一种新时尚,深受广大年轻人的热爱。自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,其中小齿轮与后轮共轴,大齿轮和小齿轮被不可伸长的链条相连,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示,下列说法正确的是( )
A.A点的角速度比B点的角速度小 B.B、C两点周期不同
C.A、B两点线速度大小不等 D.B点的线速度比C点的大
3.“三桥”(如图甲)是腾冲三桥广场的标志性建筑,它是联系东西广场的“音乐喷泉”和“高黎贡山母亲像”的交通要道,其模型可简化为图乙,已知孔桥的拱高为h,A、B两点在同一水平面上、一游客在由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是( )
A.游客的重力势能先增大后减小,重力先做正功后做负功
B.游客的重力势能先减小后增大,重力先做负功后做正功
C.游客的重力势能先增大后减小,重力先做负功后做正功
D.游客在整个运动过程中重力做的总功不为零
4.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,速度不能超过
B.乙图中,“水流星”匀速转动过程中,在最低处水对桶底的压力最大
C.丙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用
D.丁图中,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球向心加速度不相等
5.如图A,B,C为三个完全相同的物体,当水平力F作用于B上,三物体可一起匀速运动,撤去力F后,三物体仍可一起向前运动,设此时A,B间作用力为,B,C间作用力为,则和的大小为( )
A. B.,
C., D.,
6.如图甲所示,放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系与物块的运动速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,g取。下列说法正确的是( )
A.滑动时物块受到的摩擦力大小是
B.物块的质量为
C.物块在内的加速度大小是
D.物块与地面间的动摩擦因数是0.4
7.新冠疫情期间很多市民居家隔离,我校一名同学利用所学知识设计了如图所示的装置,在与志愿者不接触的情况下将吊篮中的生活用品缓慢拉到窗口,图中轻绳的一端栓在轻杆上,另一端绕过定滑轮(不计一切摩擦)。下列说法正确的是( )
A.轻杆所受的压力大小先增大,后减小 B.轻杆所受的压力大小先减小,后增大
C.该同学手上所受的拉力大小始终不变 D.该同学手上所受的拉力大小一直减小
8.腾冲华侨城秘境森林乐园是滇西地区首家森林主题乐园,乐园里有一种叫“空中飞椅”(如图甲)的游乐项目。图乙是简化后的模型图,长度为L的轻质细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球,现让小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳与竖直方向夹角为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力 B.绳的拉力大小为
C.小球的周期与m无关和有关 D.小球的线速度大小为
二、多选题:本题共4小题,每小题4分,共16分。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
9.创文期间,每天早上和傍晚洒水车都要对腾冲市区主要街道进行洒水和清扫。洒水车以恒定的速率沿水平路面洒水,此过程洒水车的( )
A.惯性减小 B.惯性不变 C.牵引力减小 D.牵引力不变
10.探月工程中,“嫦娥三号”探测器的发射过程可以简化如下:卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经过P点时变轨进入距离月球表面100公里的圆形轨道1,在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2,轨道2与月球表面相切于M点,月球车将在M点着陆月球。下列说法正确的是( )
A.“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小
B.“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大
C.“嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小
D.“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过2点时的加速度
11.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图,已知岸上拉绳的速度v不变,则( )
A.船的速度逐渐增大 B.船的速度逐渐减小
C.船绕定滑轮转动的角速度增大 D.船绕定滑轮转动的角速度减小
12.在银河系中,双星的数量非常多,研究双星,对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统,A、B绕连线上一点O做圆周运动,测得A、B两颗恒星间的距离为L,恒星A的周期为T,其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍,则( )
A.恒星B的周期为 B.A、B两颗恒星质量之比为1:2
C.恒星B的线速度是恒星A的2倍 D.A、B两颗恒星质量之和为
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
三、实验题:13题7分,14题8分,共15分。
13.为了更全面地探究平抛运动的规律,某实验小组利用如图甲、乙所示两种装置进行实验:
(1)该小组先利用图甲所示装置,用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向抛出,同时使B球由静止自由下落,此后仅能听到一个落地声音,通过此现象可以得到,平抛运动在竖直方向做______(填“匀速直线”或“自由落体”)运动;
(2)该小组利用图乙装置操作时,以下做法合理的是( )
A.安装斜槽轨道,使其末端切线保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一位置由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(3)利用图乙装置,在某次实验得到一条轨迹,但忘了标记抛出点,记录了运动过程中A、B、C三点,测得各点之间的距离关系如图丙所示,,,,则小球平抛的初速度______。(g取)
14.某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)把木板的一侧垫高,调节木板的倾斜度,使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是______
A.理想化模型法 B.阻力补偿法 C.等效替代法 D.控制变量法
(2)已知交流电源频率为,启动打点计时器,释放小车,小车在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图2所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。小车的加速度大小为______(结果保留3位有效数字)
(3)下列做法正确的是______(填字母代号)。
A.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
B.为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远大于木块和木块上砝码的总质量
C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,需要重新调节木板倾斜度
(4)实验时改变砝码桶内砝码的质量,分别测量木块在不同外力作用下的加速度。
根据测得的多组数据画出关系图像,如图3所示。此图像的段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是______。(选填下列选项的序号)
A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大
C.所用小车的质量过大 D.所挂的砝码桶内及桶内砝码的总质量过大
四、解答题:15题10分,16题12分,17题15分,解答题共37分。
15.预计我国将在2030年前后实现航天员登月计划,航天员登上月球后进行相关的科学探测与实验。若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面以速度竖直向上抛出一个小球,经测量,小球上升的最大高度为h。已知月球半径为R,万有引力常量为G,小球可视为质点。求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的质量M和“第一宇宙速度”v的大小。
16.我国提出实施新能源汽车推广计划,提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车,质量,额定功率,当该电动车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍。()
(1)求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度;
(2)新型电动车在平直路面上从静止开始,以加速度做匀加速直线运动,求匀加速能维持的时间和匀加速阶段的位移;
17.如图所示,顺时针以匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B,右端与等高的光滑水平平台恰好接触,一小物块m(可看成质点)从A点正上方轻放于传送带上,小物块与传送带间动摩擦因数,最后从光滑水平平台上滑出,恰好落在台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差,,,,则
(1)小物块水平抛出的初速度是多少?
(2)斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带长度L各是多少?
(3)若斜面顶端高,则小物块离开平台后经多长时间1到达斜面底端?
腾冲市2022-2023学年高一下学期期中考试
物理 参考答案
1.D
【详解】A.牛顿运动定律仅能准确描述宏观物体的运动规律,不能准确描述微观粒子的运动规律,故A错误;B.力不属于国际单位制中的基本物理量,但其国际单位制的单位是牛顿,属于导出单位,故B错误;
C.爱因斯坦的相对论只是否定了牛顿的绝对时空观,没有否定整个牛顿力学,牛顿力学是相对论力学在低速运动状态下的一个特例,牛顿力学是整个力学的基础,牛顿所创造的概念,至今仍指导着我们的物理学思想。故C错误。
D.伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因,故D正确;
故选D。
2.A
【详解】AC.AB两点是链条传动,线速度大小相等,由
可知,A点的半径大,所以A点的角速度比B点的角速度小,故A正确,C错误;
BD.B、C两点是同轴转动,角速度、周期相等,由
可知,B点的半径小,所以B点的线速度比C点的小,故BD故错误。
故选A。
3.C
【详解】游客在由A点运动到B点的过程中,距离水平面的高度先增加后减小,则根据
可知,的重力势能先增大后减小,重力先做负功后做正功;因A、B在同一高度,则在整个运动过程中重力做的总功为零。
故选C。
4.B
【详解】A.汽车通过凹形桥的最低点时为超重,速度大小可以超过,A错误;
B.“水流星”匀速转动过程中,在最低处桶底对水的支持力为,则
得
由牛顿第三定律得,水对桶底的压力大小为
在最高处桶底对水的压力为,则
由牛顿第三定律得,在最高处水对桶底的压力大小为
所以在最低处水对桶底的压力最大,B正确;
C.丙图中,火车转弯超过规定速度行驶时,重力和支持力的合力不够提供向心力,外轨受到挤压,C错误;
D.丁图中,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,设筒臂和竖直方向的夹角为,则
得
所以A、B两位置小球向心加速度相等,D错误。
故选B。
5.С
【详解】开始三个物体在拉力F的作用下一起做匀速直线运动,知,撤去F后,三个物体一起做匀减速直线运动,整体的加速度为:
隔离对A分析,A在水平方向上的合力等于B对A的摩擦力,有:
隔离对分析,整体所受的合力等于C对它们的摩擦力,有:
A..故A不符合题意.
B.,.故B不符合题意.
C.,.故C符合题意
D.,.故D不符合题意.
6.D
【详解】A.根据图甲和图乙可知,在过程中,物块做匀速直线运动,则此时拉力等于摩擦力,即
故A错误;
BC.在过程中,根据牛顿第二定律得
解得
故BC错误;
D.物块与地面间的动摩擦因数是
故D正确。
故选D。
7.D
【详解】由题意进行受力分析如图所示
根据三角形相似可得
由题意可知,、h和不变,变小,则F变小,不变,结合牛顿第三定律可知轻杆所受的压力大小不变。
故选D。
8.C
【详解】A.小球只受重力和绳的拉力作用,二者合力提供向心力,故A错误;
B.绳子的拉力为
故B错误;
CD.小球做圆周运动的半径为
则由牛顿第二定律得
解得
小球的周期与m无关,与有关,故C正确,D错误。
故选C。
9.AC
【详解】AB.物体的惯性大小由物体的质量决定,洒水车在洒水过程中,质量减小,惯性减小,A正确,B错误;
CD.由于洒水车匀速运动,则有
由于洒水车在洒水过程中,质量减小,摩擦力减小,可知,牵引力减小,C正确,D错误。
故选AC。
10.AB
【详解】A.月球的第一宇宙速度等于近月轨道的环绕速度,根据
解得
由于轨道1的半径大于近月卫星的半径,则“嫦娥三号”在轨道1上的速度比月球的第一宇宙速度小,A正确;B.地月转移轨道变轨到轨道1是由高轨道变轨到低轨道,需要在两轨道切点P位置减速,即“嫦娥三号”在地月转移轨道上经过P点的速度比在轨道1上经过P点时大,B正确;
C.根据开普勒定律可知
由于轨道1的半径大于轨道2的半长轴,则“嫦娥三号”在轨道1上的运动周期比在轨道2上的大,C错误;D.根据
解得
卫星与月心间距相等,加速度大小相等,即“嫦娥三号”在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度,D错误。
故选AB。
11.AC
【详解】AB.设某时刻绳与水平方向夹角为,将船的运动分解则
随着小船靠岸,夹角逐渐增大,逐渐减小,则v不变的情况下,船速逐渐增大。
故A正确,B错误;
CD.船绕定滑轮转动的角速度
船速逐渐增加,也增大,r逐渐减小,则角速度增大。故C正确,D错误。
故选AC。
12.BD
【详解】A.由于A、B两恒星连线始终过O点,运动周期相同,均为T,A错误;
B.根据
①
可知
②
又由于
③
④
联立可得
⑤
B正确;
C.根据
⑥
②⑥联立可得
C错误;
D.由③④联立可得
D正确。
故选BD。
13.自由落体(2分)##(2分)1.5##1.50(3分)
【详解】(1)[1]A、B两球同时落地,说明A球的运动在竖直方向上和B球一致,故平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
(2)[2]A.小球离开轨道后,速度方向要水平,故需调整末端切线保持水平,A正确;
BC.本实验通过改变水平挡板的高度,测绘出小球做平抛运动时在不同高度的位置,故每次实验小球应从同一位置由静止释放,这样才能保证小球飞出轨道的初速度大小相等,故B错误,C正确;
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点应该用平滑的曲线连接,D错误。
故选AC。
(3)[3]由图丙可得,由平抛运动在水平方向上做匀速直线运动可知,在竖直方向上有
解得
又由
可解得
14.B(2分) 2.01(2分) C(2分) D(2分)
【详解】(1)[1]把木板的一侧垫高,调节木板的倾斜度,使木块沿木板的下滑的力大小等于摩擦力,即小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。此处采用的科学方法是阻力补偿法。
故选B。
(2)[2]由交流电源频率为,纸带上相邻两点间有4个点未画出,可知相邻两计数点间的时间间隔为
由
可得小车的加速度为
(3)[3]A.实验时,先接通打点计时器的电源,带打点稳定后,再放开木块,这样纸带会得到充分利用,会有多的数据信息,故A错误;
B.以木块及木块上砝码和砝码桶及桶内砝码组成的系统为研究对象,设木块及木块上砖码总质量为M,砝码桶及桶内砖码总质量为m,由牛顿第二定律,则有
木块的加速度为
木块所受的合外力为
当时,可认为木块受到的拉力等于砝码桶及桶内砖码的总重力。因此为使砖码桶及桶内砖码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量,故B错误;
C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,使小车能沿砝码桶拉力作用下做匀加速运动,以减小实验误差,C正确;
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,因是木块与木块上的砝码的总重力沿木板的下滑力来平衡摩擦阻力,则有
得
因此改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故D错误。
故选C。
(4)[4]ABC.由以上分析可知,当小车与平面轨道之间存在摩擦,平面轨道倾斜角度过大,所用小车的质量过大,都不会影响关系图,AB段明显偏离直线,ABC错误;
D.当所挂的砝码桶内及桶内砖码的总质量太大时,则有木块所受的合外力
造成此现象的主要原因可能是当有砝码桶内及桶内砖码的总质量接近木块及木块上砝码的总质量时,木块受到的合外力小于砖码桶及桶内砖码的总重力,木块的加速度就不成线性增大,实验误差增大,则有图像的AB段明显偏离直线,D正确。
故选D。
15.(1);(2),
【详解】(1)由
(2分)
解得
(2分)
(2)在月球表面附近有
(2分)
解得
(1分)
对月球的近月卫星,有
(2分)
解得
(1分)
16.(1);(2),
【详解】(1)当达到最大速度v时,牵引力F与阻力f平衡,满足
(2分)
解得
(2分)
(2)设匀加速结束时速度为,此时恰好达到额定功率,可得
(1分)
(2分)
联立可得
(1分)
匀加速能维持的时间为
(2分)
(2分)
17.(1);(2),;(3)
【详解】(1)物块恰好落在斜面顶端,则有
(2分)
物块平抛过程有
(1分)
解得
,(2分)
(2)物块平抛水平方向有
(1分)
解得
(1分)
由于小物块m(可看成质点)从A点正上方轻放于传送带上,初速度为0,小物块做匀加速直线运动,则有
(1分)
根据上述可知,物块到达传送带右端的速度小于传送带的速度,则物块一直匀加速直线运动,则有
(1分)
解得
(1分)
(3)物块到达斜面顶端的速度
(1分)
物块在斜面上做匀加速直线运动,对物块有
(1分)
根据位移公式有
(1分)
解得
(1分)
则小物块离开平台后到达斜面底端的时间
(1分)