江苏省连云港高级名校2023-2024学年高一下学期物理期中...

更新时间：2024-05-09 浏览次数：22 类型：期中考试

一、单选题（共11小题，每题4分，共44分）

1. 第一宇宙速度又叫环绕速度，已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，则地球的“第一宇宙速度”可表示为（　　）

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

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2. 如图，将地球看成圆球，A为地球赤道上某点一物体，B为北纬30°线上某点一物体，在地球自转过程中，A、B两物体均相对于地面静止且看作质点，下列说法正确的是（　　）

A . A、B两物体线速度大小之比为 $\text{[math]}$ B . A、B两物体角速度之比为2：1 C . A、B两物体向心加速度大小之比为4：3 D . A、B两物体向心力大小之比 $\text{[math]}$

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3. 下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（　　）

A . 图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力 B . 图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心 C . 图丙中小球做圆锥摆运动，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力 D . 图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大

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4. (2024高二下·资兴开学考) 如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知 $\text{[math]}$ 三颗卫星均做匀速圆周运动，卫星 $\text{[math]}$ 的轨道半径等于卫星 $\text{[math]}$ 的轨道半径且大于卫星 $\text{[math]}$ 的轨道半径，其中 $\text{[math]}$ 是地球同步卫星，则（）

A . 卫星 $\text{[math]}$ 也可能相对地面静止 B . 地球对卫星 $\text{[math]}$ 的引力一定小于地球对卫星 $\text{[math]}$ 的引力 C . 卫星 $\text{[math]}$ 的线速度大小等于卫星 $\text{[math]}$ 的线速度大小 D . $\text{[math]}$ 的周期大于卫星 $\text{[math]}$ 的周期

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5. 若“风云三号”06星绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h，绕地n圈的时间为t，引力常量为G，地球半径为R，则（）

A . 卫星的周期为 $\text{[math]}$ B . 卫星的线速度大小为 $\text{[math]}$ C . 地球的质量为 $\text{[math]}$ D . 地球表面重力加速度大小为 $\text{[math]}$

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6. 2021年5月7日，我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将遥感三十号08组卫星发射升空并进入预定轨道，在卫星发射过程中，火箭先将卫星发射进入绕地球运行的较低圆形轨道1.然后在P点使卫星进入椭圆形的转移轨道2，再在椭圆轨道的远地点Q使卫星进入较高的圆形轨道3.则下列说法正确的是（　　）

A . 卫星在轨道2和轨道3经过Q点的速度相等 B . 卫星在轨道1的速度小于在轨道3的速度 C . 卫星在轨道1的机械能小于在轨道3的机械能 D . 卫星在轨道1经过P点的加速度大于在轨道2经过P点的加速度

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7. 一人用力踢质量为1.0kg的足球，使足球由静止以20m/s的速度飞出。假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平地面运动了20m停止。则人对球所做的功为（　　）

A . 200J B . 400J C . 500J D . 4000 J

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8. 如图所示，木板上A、B两点相距5米。一物块相对木板向右从板上A点滑至B点，同时木板在地面上向左滑行2米，图甲为滑行前，图乙为滑行后，已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为20N，则下列说法正确的是（　　）

A . 物块所受的摩擦力做功为 $\text{[math]}$ B . 木板克服摩擦力做功为 $\text{[math]}$ C . 物块与木板间因摩擦产生的热量为60J D . 物块与木板间因摩擦产生的热量为40J

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9. (2024高三下·广东月考) 一辆质量为 $\text{[math]}$ 的参赛用小汽车在平直的公路上从静止开始运动，牵引力 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化关系图线如图所示， $\text{[math]}$ 时汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶， $\text{[math]}$ 后可视为匀速。小汽车的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，则（）

A . 小汽车受到的阻力大小为 $\text{[math]}$
B . 小汽车匀加速运动阶段的加速度大小为 $\text{[math]}$
C . 小汽车的最大功率为 $\text{[math]}$
D . 小汽车 $\text{[math]}$ 后速度 $\text{[math]}$

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10. 如图，光滑水平面与竖直面内的光滑半圆形导轨在 $\text{[math]}$ 点相切，半圆轨道半径为R，C是半圆形导轨上与圆心等高的点，一个质量为 $\text{[math]}$ 可视为质点的小球将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下小球获得某一向右的速度后脱离弹簧，从 $\text{[math]}$ 点进入半圆形导轨，恰能运动到半圆形导轨的最高点 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 点飞出后落在水平轨道上的 $\text{[math]}$ 点（ $\text{[math]}$ 点未画出），重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，则（　　）

A . 小球过最高点 $\text{[math]}$ 时的速度大小为 $\text{[math]}$ B . 释放小球时弹簧的弹性势能为 $\text{[math]}$ C . 小球运动到 $\text{[math]}$ 点时对轨道的压力为2mg D . 水平轨道上的落点 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 点的距离为 $\text{[math]}$

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11. 如图所示，竖直平面内固定一内壁粗糙的半圆弧槽，半径为2R，一质量为m的滑块（可视为质点）从距半圆弧槽D点正上方3R的A点自由下落，经过半圆弧槽后，滑块从半圆弧槽的左端冲出，刚好到达距半圆弧槽正上方2R的B点。不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法错误的是（　　）

A . 滑块第一次到达半圆弧槽D点的速度为 $\text{[math]}$ B . 滑块第一次到达D点时对半圆弧槽的压力为3mg C . 滑块第一次通过半圆弧槽的过程中克服摩擦力做的功为mgR D . 滑块从B点返回后经C再次到达D点时的速度为 $\text{[math]}$

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二、非选择题（共5题，共56分。其中第13题-第16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）

12. 验证机械能守恒定律的实验中，甲、乙两组同学分别设计了如图甲、乙所示的实验装置进行验证。甲图中绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。乙组同学用频闪摄影的方法验证机械能守恒定律，实验中将一钢球从与课桌表面等高处的位置O由静止释放，拍到整个下落过程的频闪照片如图乙所示，位置O到A、B、C各位置的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。已知频闪摄影的闪光频率为f，重力加速度为g。
1. （1）实验时，甲组同学进行了如下操作：
  ①用天平分别测出物块A、B的质量4m和3m（A的质量含遮光片）；
  ②用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图丙所示，则遮光条的宽度 $\text{[math]}$ cm；
  ③将重物A、B用轻绳按图甲所示连接，跨放在轻质定滑轮上，一同学用手托住重物B，另一同学测量出挡光片中心到光电门中心竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为 $\text{[math]}$ ，则此时重物B速度 $\text{[math]}$ （用d、 $\text{[math]}$ 表示）；
2. （2）甲组同学要验证系统（重物A，B）的机械能守恒，应满足的关系式为：（用重力加速度g、 $\text{[math]}$ 、d和h表示）；
3. （3）若在误差允许范围内，乙组同学要验证钢球从位置O运动到位置B的过程中机械能守恒，应满足的关系式为：（用g、f、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）；
4. （4）关于乙组实验，下列说法正确的是____。
  
  A . 实验开始时，先释放钢球再进行频闪摄影 B . 用 $\text{[math]}$ 计算出位置B的速度，算出钢球在B位置的动能，并用来验证机械能守恒 C . 多次实验测得小钢球的重力势能减少量总是略大于动能增加量，这是由于空气阻力造成的
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13. 在离地面 $\text{[math]}$ 高度处，以初速度 $\text{[math]}$ 斜向上抛出一个质量为 $\text{[math]}$ 的物体，落地时的速度大小为 $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）从抛出到落地，重力做的功 $\text{[math]}$ ；
2. （2）从抛出到落地，克服阻力做的功 $\text{[math]}$ 。
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14. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的木块在倾角 $\text{[math]}$ 的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）前3s内重力做的功；
2. （2）前3s内重力的平均功率；
3. （3） 3s末重力的瞬时功率。
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15. 宇航员在半径为R的某星球表面将一小钢球以 $\text{[math]}$ 的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力，引力常量为G。求：
1. （1）该星球表面的重力加速度g的大小；
2. （2）该星球的质量M；
3. （3）该星球的密度 $\text{[math]}$ 。
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16. (2024高一下·长沙) 如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道DCBA ，其中CBA部分是半径。R=0.4m的半圆形轨道（AC 是圆的直径），DC 部分是水平轨道。一个质量：m=0.5kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A后落在水平轨道上，已知落地瞬间速度方向与水平成45°角。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s²。求：
1. （1）小球经过A点的速度大小；
2. （2）小球落地点与C点间的水平距离；
3. （3）小球在A 点时轨道对小球的压力大小。
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