山东省济宁邹城市2021-2022学年高一下学期物理期中考试...

更新时间：2022-05-25 浏览次数：75 类型：期中考试

一、单选题

1. 下列说法正确是（）

A . 物体做圆周运动，其动能一定改变 B . 物体做圆周运动，其加速度一定指向圆心 C . 作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零 D . 合外力对物体不做功，物体的动能一定不变

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2. 关于下列四幅图中物体做圆周运动的描述正确的是（）

A . 图甲中只要铁轨外侧高于内侧，火车以任意速度转弯，铁轨对火车轮缘均不会产生作用力 B . 图乙中汽车以一定的速度通过拱形桥最高点时，对桥的压力等于汽车自身重力 C . 图丙中汽车以一定的速度通过凹形桥底端时，凹形桥半径越小，汽车越容易爆胎 D . 图丁中汽车在水平路面安全转弯时，由地面对汽车的滑动摩擦力提供向心力

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3. 人造地球卫星在离地面的高度等于地球半径 $\text{[math]}$ 处运行，已知地面上的重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则此卫星做匀速圆周运动的速度大小 $\text{[math]}$ 等于（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 如图所示，四个相同的小球 $\text{[math]}$ 、B、C、D，其中 $\text{[math]}$ 、B、C位于同一高度 $\text{[math]}$ 处， $\text{[math]}$ 做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，D从地面开始做斜抛运动，其运动的最大高度也为 $\text{[math]}$ 。在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。下列关系式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油，若在距离圆心5cm处放上水果装饰。下列说法正确的是（）

A . 圆盘转动的转速约为 2 $\text{[math]}$ r/min B . 圆盘转动的角速度大小为 $\text{[math]}$ rad/s C . 蛋糕边缘的线速度与所放水果的线速度之比约为 4：1 D . 蛋糕边缘的向心加速度与所放水果的向心速度之比约为 4：1

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6. 如图所示，一内壁光滑且粗细均匀的圆桶竖直固定放置，一质量 $\text{[math]}$ 的小球经过桶内壁上的光滑小洞 $\text{[math]}$ 以速度 $\text{[math]}$ 沿桶内壁圆（图中虛线圆）的切线方向水平射入桶中，圆桶足够长，内径 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ ，小球可视为质点，则下列说法中正确的是（）

A . 小球刚射入桶内时对桶的压力大小为 $\text{[math]}$ B . 小球射入桶内后对桶的压力大小逐渐增大 C . 小球射入桶内后第5次经过 $\text{[math]}$ 正下方的时间为 $\text{[math]}$ D . 小球射入桶内后第5次经过 $\text{[math]}$ 正下方的时间为 $\text{[math]}$

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7. 如图所示，小球沿竖直光滑圆轨道内侧运动到最高点时，小球的机械能E_机、重力势能E_p（取圆轨道的最低点重力势能为零）和动能E_k的相对大小（用柱形高度表示），可能正确的是（）

A . B . C . D .

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8. 国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为 $\text{[math]}$ ；东方红二号的加速度为 $\text{[math]}$ ；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 $\text{[math]}$ ；则下列关系正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

9. 爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在，双星的运动是产生引力波的来源之一，科学家已经探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为 $\text{[math]}$ ，P、Q两颗星的距离为 $\text{[math]}$ ，P、Q两颗星的轨道半径之差为 $\text{[math]}$ （P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），引力常量为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . P，Q两颗星的向心力大小相等 B . P，Q两颗星的线速度之差为 $\text{[math]}$ C . P，Q两颗星的质量之差为 $\text{[math]}$ D . P，Q两颗星的质量之和为 $\text{[math]}$

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10. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 环套在竖直杆上，质量为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 环套在水平杆上， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 用一根轻杆相连。某时刻 $\text{[math]}$ 环从如图所示位置由静止释放，当轻杆与水平杆夹角为 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 环的速度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 环速度为 $\text{[math]}$ 。不计一切摩擦，则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 环重力势能的减少量等于 $\text{[math]}$ 环的动能的增加量 D . $\text{[math]}$ 环克服轻杆弹力做的功等于 $\text{[math]}$ 环的动能的增加量

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11. 如图所示，高为 $\text{[math]}$ 的表面粗糙程度相同的弧形斜面体固定于水平地面上，末端 $\text{[math]}$ 与地面相切。质量为 $\text{[math]}$ 的小物块以速率 $\text{[math]}$ 从点 $\text{[math]}$ 滑上斜面，到最高点 $\text{[math]}$ 后沿斜面下滑回到 $\text{[math]}$ 点的速率为 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力，取地面处的重力势能为零，下列说法正确的是（）

A . 上滑过程中克服摩擦力做功等于下滑过程中克服摩擦力做功 B . 从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 再返回到 $\text{[math]}$ 的过程中克服摩擦力做功为 $\text{[math]}$ C . 上滑过程中动能等于重力势能的位置距离地面的高度等于 $\text{[math]}$ D . 上滑过程中动能等于重力势能的位置距离地面的高度大于 $\text{[math]}$

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12. 如图所示是动力滚筒输送机示意图，水平框架上安装了许多同样的转筒，由电动机带动转筒转动。当物体放到转筒上，依靠转筒摩擦带动运送货物。动力滚筒输送机适用于各类箱、包、托盘等货件的输送。滚筒输送机具有结构简单，可靠性高，使用维护方便等优点。某快递公司用动力滚筒输送机分拣快递，动力滚筒输送机水平方向放置，转筒半径为 $\text{[math]}$ ，转动角速度 $\text{[math]}$ ，现将一个质量 $\text{[math]}$ 的快递箱无初速放在 $\text{[math]}$ 点，将快递箱从 $\text{[math]}$ 点传送到 $\text{[math]}$ 点运动的距离为 $\text{[math]}$ 。快递箱与转筒间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，整个过程转筒始终保持匀速转动，快递箱大小可忽略不计，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，快递箱从 $\text{[math]}$ 点传到 $\text{[math]}$ 点的过程中，下列说法正确的是（）

A . 所需要的时间为 $\text{[math]}$ B . 所需要的时间为 $\text{[math]}$ C . 运送快递箱电动机多做的功为 $\text{[math]}$ D . 输送机对快递箱做的功为 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. (2020高一下·锦州期末) 某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力。
1. （1）该实验采取的实验方法为：；
2. （2）电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度 $\text{[math]}$ 、挡光杆通过光电门的时间 $\text{[math]}$ 、挡光杆做圆周运动的半径 $\text{[math]}$ ，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则计算其角速度的表达式为；
3. （3）图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知，曲线②对应的砝码质量（选填“大于”或“小于”）曲线①对应的砝码质量。
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14. 某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验时，提出了如图1所示的甲、乙两种方案。甲方案为利用重物自由落体运动进行实验，乙方案为利用小车在斜面上下滑进行实验。
1. （1）该小组同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组应选择的方案是（选填“甲”或“乙”）。
2. （2）若该小组采用甲方案的装置。
  ①完成该实验时，其中一个重要的步骤是，接通电源释放纸带，则如图2所示操作合理的是；（选填“ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ”）。
  
  ②用此装置打出了一条纸带如图3所示，相邻两点之间的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，该小组同学根据纸带算出了相应点的速度，并作出了 $\text{[math]}$ 的图像，如图4所示。根据图像可计算出重物下落的加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；（结果保留三位有效数字）
  
  ③如果某次实验时，发现动能的增加量略大于重力势能的减小量，请分析出现这种现象的原因可能为（填序号）。
  
  A．在测量重锤质量时测量的不准确
  
  B．所使用的交流电源的实际频率小于 $\text{[math]}$
  
  C．所使用的交流电源的实际频率大于 $\text{[math]}$
  
  D．重锤和纸带下落过程中受到摩擦力或阻力太大
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四、解答题

15. 鲁南高铁是国家“八纵八横”高速铁路网的重要连接通道，也是山东省“三横五纵”高速铁路网的重要组成部分，已于2021年12月26日正式开通运营。设有一个列从曲阜南站出发的高速列车，在水平直轨道上行驶，功率 $\text{[math]}$ 随时间变化规律如图，列车以恒定的加速度 $\text{[math]}$ 启动， $\text{[math]}$ 后达到额定功率，并保持额定功率行驶。已知列车总质量 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，轨道对列车的阻力 $\text{[math]}$ 恒为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 时的列车速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）若 $\text{[math]}$ 时列车恰好达到最大速度，求启动至 $\text{[math]}$ 内列车的路程。
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16. 如图所示为冲关游戏中的情景， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 是在水中的两个固定长方体平台，平台 $\text{[math]}$ 上表面与轻绳的悬点 $\text{[math]}$ 等高，平台 $\text{[math]}$ 上表面与绳子的悬点 $\text{[math]}$ 之间的高度差为 $\text{[math]}$ ，绳子的悬点 $\text{[math]}$ 可以左右移动从而改变绳子长度 $\text{[math]}$ 。一质量为 $\text{[math]}$ 的挑战者（可简化为质点）从平台 $\text{[math]}$ 右边缘的 $\text{[math]}$ 点处抓住轻绳，由静止开始摆下，同时锁定悬点 $\text{[math]}$ ，到达最低点时松手，安全落到平台 $\text{[math]}$ 上，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。求：
1. （1）挑战者到达最低点松手前瞬间，挑战者受到绳子的作用力大小；
2. （2）当绳子长 $\text{[math]}$ 为何值时，挑战者落到平台 $\text{[math]}$ 上位移 $\text{[math]}$ 最大，最大值是多少。
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17. 2020年7月23日12时41分，我国首次火星探测任务发射成功，迈出深空探测崭新一步。假设在火星上做了如图所示的实验，在光滑的圆锥顶用长 $\text{[math]}$ 的细线悬挂一质量为 $\text{[math]}$ 的小球，圆锥顶角为74°，当圆锥和球一起绕圆锥轴线以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力。已知火星质量为地球质量的 $\text{[math]}$ ，火星半径为地球半径的 $\text{[math]}$ ，地球表面的重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，忽略星球的自转。求：
1. （1）火星表面的重力加速度g；
2. （2）细线对小球的拉力F；
3. （3）圆锥和球一起匀速转动的周期T。
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18. 如图所示，水平面右端放一大小可忽略的小物块，质量 $\text{[math]}$ ，以 $\text{[math]}$ 向左运动，运动至距出发点 $\text{[math]}$ 处将弹簧压缩至最短，反弹回到出发点时速度大小 $\text{[math]}$ 。水平面与水平传送带理想连接，传送带长度 $\text{[math]}$ ，以 $\text{[math]}$ 顺时针匀速转动。传送带右端与一竖直面内光滑圆轨道理想连接，圆轨道半径 $\text{[math]}$ ，物块进入轨道时触发闭合装置将圆轨道封闭。（ $\text{[math]}$ ），求：
1. （1）物体与水平面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；
2. （2）弹簧具有的最大弹性势能 $\text{[math]}$ ；
3. （3）要使物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物体间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 应满足的条件。
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