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- 2021-05-26 发布
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内蒙古通辽市蒙古族中学2019-2020学年高一下学期
期中考试试卷
一、选择题(每小题4分,共60分。其中1-8为单项选择题,9-15题为多项选择题,选对选不全的得2分,有错误选项的不给分。)
1.曲线运动是自然界中更为普遍的运动形式,下面关于曲线运动的一些说法中,正确的是( )
A.物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动
B.物体在方向不变的外力作用下一定会做直线运动
C.物体在方向不断变化的外力作用下一定会做曲线运动
D.物体在大小不变的外力作用下必做匀变速曲线运动
2.在水平面上,小猴拉着小滑块做匀速圆周运动,O点为圆心,能正确地表示小滑块受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是( )
3.如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有( )
A. a.b.c同时到达地面 B. a最先到达地面
C. c最先到达地面 D.b、c同时最先到达地面
4.如图所示,水平台上的小车A通过绕过光滑定滑轮的细绳提升物体B,当小车A以恒定的速度v向左运动时,对于物体B来说,下列说法正确的是( )
A.匀加速上升
B.匀速上升
C.物体B受到的拉力大于物体B受到的重力
D.物体B受到的拉力等于物体B受到的重力
5. 在倾角为37°的斜面上,从A点以8 m/s 的速度水平抛出一小球,小球落在B点,如图所示,则以下说法错误的是(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A.小球在空中飞行时间为1.2 s
B.A、B两点距离为12 m
C.小球到达B点时的速度为14 m/s
D.小球在B点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.5
6.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘上的质点,且rA=rC=2rB,则三个质点的向心加速度之比aA:aB:aC等于( )
A.2:1:2 B.4:2:1 C.1:2:4 D.4:1:4
7.链球运动员在将链球抛掷出去之前,总要双手抓住链条,加速转动几圈,如图所示,这样可以使链球的速度尽量增大,抛出去后飞行更远,在运动员加速转动的过程中,能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大,则以下几个图象中能描述ω与θ的关系的是( )
8.假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G。地球的密度为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,铁路转弯处外轨应略高于内轨,若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是( )
A.若火车行驶到转弯处的速度大于规定速度v,火车将对外轨有侧向的挤压作用
B.弯道半径越大,火车所需向心力越大
C.若火车行驶到转弯处的速度小于规定速度v,火车将对外轨有侧向的挤压作用
D.若火车要提速行驶,而弯道半径不变,弯道的坡度应适当增大
10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,则( )
A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C.汽车的额定功率为60 kW
D.汽车的最大速度为30 m/s
11.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m1:m2=3:2。则可知( )
A.m1:m2做圆周运动的角速度之比为3:2
B.m1:m2做圆周运动的线速度之比为2:3
C.m1做圆周运动的半径为
D.m2做圆周运动的半径为
12.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,最大静摩擦因数均为μ。已知A的质量为2m,B、C的质量均为m,A、B离轴的距离均为r,C离轴的距离为2r,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动,如图所示),则( )
A.C的向心加速度最大
B.B的静摩擦力最小
C.当圆台转速增加时,C比B先滑动
D.当圆台转速增加时,B比A先滑动
13.如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地轨道1,然后经点火使其在椭圆轨道2上运行,最后再次点火将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于A点, 轨道2、3相切于B点.则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,下列说法中正确的是( )
A.卫星在轨道3上的周期大于在轨道1上的周期
B.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
C.卫星在轨道2上运行时,经过A点时的速率大于在轨道1上运行经过A点时的速率
D.卫星在轨道2上运行时,经过B点的加速度大于在轨道3上运行时经过B点的加速度
14.如图所示,有一个半径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,重力加速度为g,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是( )
A.v的极小值为
B.当v由值逐渐减小时,轨道对小球的弹力逐渐增大
C.当v由值逐渐增大时,轨道对小球的弹力逐渐增大
D.v由零逐渐增大,轨道对球的弹力逐渐增大
15.如图甲所示,一长为R的轻绳,一端系在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动,小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示,图线与纵轴的交点坐标为a,下列判断正确的是( )
A.利用该装置可以得出重力加速度,且g=
B.绳长不变,用质量较大的球做实验,得到的图线斜率更大
C.绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大
D.绳长不变,用质量较小的球做实验,图线与纵轴的交点坐标不变
二.实验题(8分,每空各2分)
16.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s,实际大小如图乙中坐标所示,则:
(1)由以上信息,可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点。
(2)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________ m/s2。
(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________ m/s。
(4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度大小是________ m/s。
三、计算题(3个小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
17.(9分)如图所示,水平地面上的物体质量为2 kg,在方向与水平面成37°角、大小为10 N的拉力F作用下移动2 m,已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2.求在这一过程中
(1)拉力F对物体所做的功;
(2)摩擦力对物体所做的功;
(3)外力对物体所做的总功?(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
18.(11分)已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,自转周期为T,引力常量为G,A为在地面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星,B为地球的同步卫星。
(1)求地球的质量及第一宇宙速度;
(2)若已知地球质量为M,不知道地球表面的加速度g,求卫星A运动的速度大小v;
(3)求卫星B到地面的高度h。
19.(12分)如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2 m的光滑圆形轨道,BC段为高h=5 m的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑,到达B点时的速度大小为2 m/s,离开B点做平抛运动(g=10 m/s2),求:
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C点的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小;
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远。如果不能,请说明理由。
【参考答案】
1C 2A 3D 4C 5C 6B 7D 8B
9AD 10BCD 11BCD 12ABC 13AC 14BC 15CD
16解析 (1)由初速度为零的匀加速直线运动经过相同的时间内通过位移之比为1∶3∶5可知,a点是抛出点。
(2)由ab、bc、cd水平距离相同可知,a到b、b到c运动时间相同,设为T,在竖直方向有Δh=gT2,T=0.10 s,可求出g=2 m/s2。
(3)由两位置间的时间间隔为0.10 s,水平距离为2cm,x=vt,得水平速度为0.2 m/s。
(4)b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度,根据速度的合成求b点的合速度,vy b= m/s=0.2m/s,所以vb==0.2m/s。
答案 (1)是 (2)2 (3)0.2 (4)0.2
18.解析 (1)对物体进行受力分析,如图所示。
W1=Flcos θ=10×2×0.8 J=16 J 3分
(2)FN=mg-Fsin θ=20 N-10×0.6 N=14 N 1分
Ff=μFN=0.3×14 N=4.2 N 1分
W2=Ff lcos 180°=-4.2×2 J=-8.4 J 2分
(3)W=W1+W2+W3+W4=7.6 J 2分
也可由合力求总功
F合=Fcos θ-Ff=10×0.8 N-4.2 N=3.8 N
F合与l方向相同,所以W=F合l=3.8×2 J=7.6 J
答案 (1)16 J (2)-8.4 J (3)7.6 J
19解析 (1)对卫星A,设其质量为mA,由牛顿第二定律得
黄金代换式2分结果1分第一宇宙速度1分
G=mA2分
解得v=1分
(2)对卫星B,设它到地面高度为h,质量为mB,同理
G=mB(R+h)2分
解得h=-R2分
答案 (1) (2)-R
20.解析 (1)设小球离开B点后做平抛运动的时间为t1,落地点到C点距离为x
由h=gt得t1==1 s,x=vBt1=2 m。3分
(2)小球到达B点时受重力G和竖直向上的弹力FN作用,由牛顿第二定律知
FN-mg=m2分
解得FN=6 N,1分
由牛顿第三定律知小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为6 N,方向竖直向下。1分
(3)运动过程分析如图所示,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d=h=5 m,因为d>x,所以小球离开B点后能落在斜面上。1分
假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2
Lcos θ=vBt2①1分
Lsin θ=gt②1分
联立①②两式得t2=0.4 s1分
L≈1.13 m。1分
答案 (1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上,第一次落在斜面上的位置距离B点1.13 m