【物理】山东省安丘市实验中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 9页

安丘市实验中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 一、单项选择题（每题3分，共24分）‎ ‎1．如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为θ时，物体B的速度为(　　)‎ A.v 　　　 B. C.vcos θ 　　　 D.vsin θ ‎2、如图所示，B点位于斜面底端M点的正上方，并与斜面顶端A点等高，且高度为h，在A、B两点分别以速度va和vb沿水平方向抛出两个小球a、b(可视为质点)，若a球落到M点的同时，b球恰好落到斜面的中点N，不计空气阻力，重力加速度为g，则( )‎ A．va＝vb B．va＝vb C．a、b两球同时抛出 D．a球比b球提前抛出的时间为(－1) ‎3、如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(　　)‎ A．线速度之比为1∶4‎ B．角速度之比为4∶1‎ C．向心加速度之比为8∶1‎ D．向心加速度之比为1∶8‎ ‎4、如图所示，质量为m＝‎2 kg的木块在倾角θ ‎＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取‎10 m/s2，则2 s末重力的瞬时功率为（ ）‎ A、24 W B、48 W C、60W D、12W ‎5、如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细绳的一端，在竖直面内绕O点做圆周运动，小球恰好到达最高点，忽略空气阻力，重力加速度为g，则在最低点时绳对小球的拉力大小为(　　) ‎ A. ‎3mg B.4mg C．6mg D.7mg ‎6、如图所示，质量为‎10 kg的物体放在水平面上，在变力F作用下做直线运动，F随位移x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为‎1 m/s，一切摩擦不计，设水平向右为正方向，则物体运动到x＝‎16 m处时的速度大小为( )‎ A．2 m/s B．‎3 m/s C．‎4 m/s D． m/s ‎7、如图所示为牵引力F和车速的倒数的关系图象，若汽车质量为2×‎103 kg，它由静止开始沿平直的公路行驶，设阻力恒定且最大车速为‎30 m/s，则(　　)‎ A．汽车所受的阻力为6×103 N B．汽车的速度为‎15 m/s时的功率为6×104 W C．汽车匀加速运动的加速度为‎3 m/s2‎ D．汽车匀加速所需的时间为7.5 s ‎8、如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点．若已知OD＝l，选O点所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则下列说法错误的是（ ）‎ A、小球由A点到C点的过程中，重力做功为mgl B、小球由B点到C点的过程中，重力做功为mgl C、小球由B点到C点的过程中，重力势能减少mgl D、 小球在B点时的重力势能-mgl 二、多项选择题（每题4分，选不全得2分,共16分）‎ ‎9、据外媒综合报道，英国著名物理学家史蒂芬·霍金在‎2018年3月14日去世，享年76岁．这位伟大的物理学家，向人类揭示了宇宙和黑洞的奥秘．高中生对黑洞的了解为光速是在星球(黑洞)上的第二宇宙速度．对于普通星球，如地球，光速仍远远大于其宇宙速度．现对发射地球同步卫星的过程进行分析，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，P点是轨道Ⅰ上的近地点，然后在Q点通过改变卫星速度让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则(　　)‎ A.卫星在轨道Ⅰ上经过P点的速度小于第一宇宙速度‎7.9 km/s B卫星在轨道Ⅰ上的运行周期小于在轨道Ⅱ上的运行周期 C.卫星在轨道Ⅰ上运动的过程中机械能守恒 D.卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能 ‎10 、若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知月球半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是(　　)‎ A．月球表面的重力加速度g月＝ B．月球的质量m月＝ C．月球的自转周期T＝ D．月球的平均密度ρ＝ ‎11、“开普勒－‎47”‎，该系统位于天鹅座内，距离地球大约5 000光年。这一新的系统有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星质量只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为G，则下列判断正确的是(　　)‎ A.大恒星与小恒星的角速度之比为1∶1 B.大恒星与小恒星的向心加速度之比为1∶2‎ C.大恒星与小恒星相距 D.小恒星的轨道半径为 ‎ ‎12、火星的半径为R,若一个质量为m的火星探测器在运动到距离火星表面高度为时,开始竖直向下做减速运动,在该高度处探测器受到的阻力大小为探测器在火星表面重力大小的倍.火星的一颗卫星“火卫一”的轨道半径为3R,绕火星公转周期为T,忽略火星自转,引力常量为G,下列说法正确的是(　　)‎ A.火星的密度为 B.“火卫一”的线速度大小 C.探测器在距离火星表面高度处向下做减速运动时的加速度大小为 D.探测器在火星表面的重力加速度为 三、非选择题（6小题，共60分）‎ ‎13、（6分）用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：‎ ‎(1)在研究向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的________。‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法 ‎(2)图中是在研究向心力的大小与________的关系。‎ A．质量m B．角速度ω C．半径r ‎ ‎(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为(　　)‎ A．1∶9 B．3∶1 ‎ C．1∶3 D．1∶1‎ ‎14、（10分）为了研究平抛运动，甲乙同学采用了不同的方案：‎ ‎（1）如图1为甲同学研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为‎5 cm的小方格，重力加速度g取‎10 m/s2，由图可知：拍摄时闪光的时间间隔_______s；小球抛出时的初速度大小为________ m/s，小球在B点的速率是________ m/s(可用根号表示)。‎ ‎ 图1 图2‎ ‎（2）乙同学在研究平抛运动时所用装置如图2所示，在实验中用了一块平木板附上复写纸和白纸，竖直立于正对槽口前某处，使小球从斜槽上滑下，小球撞在木板上留下痕迹A，将木板向后移动距离x，再使小球从斜槽上同样高度滑下，小球撞在木板上留下痕迹B，将木板再向后移动距离x，小球再从斜槽上同样高度滑下，再得到痕迹C。A、B间距离y1，A、C间距离y2。若测得木板后移距离x＝‎20 cm，测得y1＝‎10.0 cm，y2＝‎30.0 cm，g=‎10 m/s2。‎ ‎①根据以上物理量推导出测量小球初速度的公式v0＝________(用题中所给字母表示)。‎ ‎②小球的初速度为________m/s。(保留两位有效数字)‎ ‎15、（8分）‎ 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过时间1 s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R＝‎5 m，小球可看作质点且其质量为m＝‎5 kg，重力加速度g=‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)小球经过管道B点时的速度大小 ‎(2)小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小和方向. ‎ ‎16、（8分）如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度x=‎5 m，轨道CD足够长且倾角为θ，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=‎4.30 m、h2=‎1.35 m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取‎10 m/s2。求:‎ ‎(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小。‎ ‎(2)小滑块最终停止的位置距B点的距离。‎ ‎17、（12分）a、b两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a为近地卫星，b卫星离地面高度为3R，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：(忽略地球的自转)‎ ‎(1)a、b两颗卫星的周期；‎ ‎(2)a、b两颗卫星的线速度之比；‎ ‎(3)若某时刻两卫星正好同时通过赤道同一点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？‎ ‎18、（16分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×‎103 kg的汽车，正以‎10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示(在t＝15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW 不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小．求：‎ ‎(1)汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1；‎ ‎(2)汽车刚好到达B点时的加速度a；‎ ‎(3)BC路段的长度．‎