
考生注意:
1.本試卷滿分100分,考試時(shí)間75分鐘。
2.答題前,考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。
3.考生作答時(shí),請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑;非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效,在試題卷、草稿紙上作答無效。
4.本卷命題范圍:新人教必修第二冊第五章至第七章。
一、選擇題(本題共12小題,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求,每小題3分,第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)
1. 科學(xué)的發(fā)展離不開科學(xué)家的不斷探索。關(guān)于科學(xué)家的貢獻(xiàn),下列說法正確的是( )
A. 卡文迪什首次通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量
B. 牛頓根據(jù)萬有引力定律測出了地球的質(zhì)量
C. 開普勒總結(jié)了行星運(yùn)動的規(guī)律,并指出這是萬有引力作用的結(jié)果
D. 伽利略提出了慣性概念,衛(wèi)星保持勻速率做圓周運(yùn)動的性質(zhì)就是慣性
【答案】A
【解析】AB.卡文迪什首次通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量,同時(shí)根據(jù)萬有引力定律,測出了地球的質(zhì)量,故A正確,B錯(cuò)誤;
C.開普勒總結(jié)了行星運(yùn)動的規(guī)律,并未發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,故C錯(cuò)誤;
D.伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動的實(shí)驗(yàn),提出慣性的概念,但勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,衛(wèi)星保持勻速率做圓周運(yùn)動的性質(zhì)不是慣性,故D錯(cuò)誤。
故選A。
2. 如圖所示為模擬過山車,小球安全通過軌道內(nèi)側(cè)最高點(diǎn),則小球通過最高點(diǎn)時(shí)( )
A. 受重力和向心力
B. 重力和彈力提供向心力
C. 受重力、彈力和向心力
D. 受豎直向上的離心力作用
【答案】B
【解析】向心力是效果力,可以是幾個(gè)力的合力也可以是某個(gè)力的分力,不是物體受到的力;也不存在所謂的離心力的說法,所以小球通過最高點(diǎn)時(shí)重力和彈力提供向心力。
故選B。
3. 甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力大小為,若甲質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量不變,乙質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量增大為原來的4倍,同時(shí)它們間的距離減為原來的,則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力大小將變?yōu)椋? )
A. B. C. 3FD. 9F
【答案】D
【解析】ABCD.由萬有引力定律得
,
解得
故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
4. 如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),現(xiàn)用一支鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度勻速移動,運(yùn)動過程中保持鉛筆的高度不變,懸掛橡皮的那段細(xì)線始終保持豎直。當(dāng)細(xì)線與豎直方向夾角為時(shí),橡皮的速度大小為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】將鉛筆與繩子接觸的點(diǎn)的速度分解為沿繩方向和垂直于繩方向,如圖所示
則沿繩子方向上的分速度為
則橡皮在豎直方向上的速度大小為
合速度大小為
故選A。
5. 如圖所示為某同學(xué)對著豎直墻面練習(xí)投籃,在同一高度的A、B兩點(diǎn)先后將球斜向上投出,籃球均能垂直打在豎直墻上的同一點(diǎn)P點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。關(guān)于籃球投出后在空中的運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A. A點(diǎn)投出在空中的運(yùn)動時(shí)間長
B. B點(diǎn)投出在空中運(yùn)動的時(shí)間長
C. B點(diǎn)投出打到P點(diǎn)的速度大
D. A、B兩點(diǎn)投出打到P點(diǎn)的速度大小無法比較
【答案】C
【解析】AB.籃球在空中的運(yùn)動時(shí)間由豎直方向的高度差決定,根據(jù),可知點(diǎn)、點(diǎn)投出的籃球在空中的運(yùn)動時(shí)間相等,故AB錯(cuò)誤;
CD.由逆向思維可知,從點(diǎn)出來的籃球做平拋運(yùn)動,根據(jù)
可知,水平位移越大初速度越大,則點(diǎn)投出打到點(diǎn)的速度大,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
6. 如圖所示,剪刀在使用過程中,剪刀上的A、B兩點(diǎn)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的角速度分別為ωA和ωB,線速度大小分別為vA和vB,則( )
A. ωA=ωB,vAvB
C. ωAωB,vA=vB
【答案】B
【解析】剪刀上的A、B兩點(diǎn)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動,則角速度相等,即
ωA=ωB
根據(jù)
因?yàn)?br>rA>rB
可知
vA>vB
故選B。
7. 長為L的懸線固定在O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方處有一釘子B,把懸線另一端的小球拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放,小球到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子,則小球的( )
A. 線速度突然增大B. 角速度突然減小
C. 向心力突然增大D. 懸線拉力突然減小
【答案】C
【解析】A.碰到釘子瞬間,線速度不突變,所以線速度不變,故A錯(cuò)誤;
B.碰到釘子瞬間,圓周運(yùn)動半徑減小,根據(jù)
可知角速度突然增大,故B錯(cuò)誤;
C.碰到釘子瞬間,圓周運(yùn)動半徑減小,根據(jù)
可知向心力增大,故C正確;
D.根據(jù)牛頓第二定律
小球重力不變,向心力增大,懸線拉力增大,故D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 生活中的很多現(xiàn)象往往都可從物理的角度進(jìn)行解釋。在下面的四幅圖中,甲圖展示的是正在脫水的衣物,乙圖展示的是火車正在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎,丙圖展示的是兒童正在蕩秋千,丁圖展示的是摩托車騎于正在球形鐵籠豎直面內(nèi)沿內(nèi)壁進(jìn)行“飛車走壁”表演。下列對四幅圖中有關(guān)現(xiàn)象的說法正確的是( )
A. 甲圖衣物中的水分因受到離心力的作用而被甩出
B. 乙圖中外軌高于內(nèi)軌,但是火車的輪緣可能對外軌產(chǎn)生側(cè)向擠壓
C. 丙圖中秋千擺至最低點(diǎn)時(shí),兒童處于失重狀態(tài)
D. 丁圖中在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動的麾托車,在最高點(diǎn)時(shí)的速度可以為零
【答案】B
【解析】A.甲圖脫水桶的脫水原理是:當(dāng)水滴的附著力小于需要的向心力時(shí),水滴做離心運(yùn)動,從而沿切線方向甩出,水滴并非受到離心力的作用,故A錯(cuò)誤;
B.乙圖中只要火車的速度滿足規(guī)定的速度時(shí),火車的輪緣對內(nèi)軌和外軌均無側(cè)向作用力,當(dāng)火車的速度超過規(guī)定的速度時(shí),火車有做離心運(yùn)動的趨勢,此時(shí)火車的輪緣就會對外軌產(chǎn)生側(cè)向擠壓,故B正確;
C.丙圖中秋千從高處擺至最低點(diǎn)時(shí),加速度向上,則兒童一定處于超重狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.丁圖中在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動的摩托車,在最高點(diǎn)時(shí)的最小速度滿足
即
即速度一定不為零,故D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 下列關(guān)于三種宇宙速度的說法正確的是( )
A. 第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動最大運(yùn)行速度
B. 第一宇宙速度,第二宇宙速度,則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于等于,小于
C. 第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛,成為繞太陽運(yùn)行的小行星的最小發(fā)射速度
D. 我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器,其發(fā)射速度大于第三宇宙速度
【答案】AC
【解析】A.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大運(yùn)行速度,故A正確;
B.第一宇宙速度,第二宇宙速度,則人造衛(wèi)星發(fā)射時(shí)的速度大于等于,小于,故B錯(cuò)誤;
C.第二宇宙速度是使物體可以掙脫地球引力束縛,成為繞太陽運(yùn)行的小行星的最小發(fā)射速度,故C正確;
D.我國發(fā)射的“天問一號”火星探測器,其發(fā)射速度大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度,故D錯(cuò)誤。
故選AC。
10. 小船過河,河寬300m,水流速度為4m/s,船在靜水中的速度為3m/s,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 船不可能到達(dá)正對岸
B. 船的最短過河時(shí)間為100s
C. 船頭指向正對岸過河到達(dá)對岸過程,船的運(yùn)動軌跡為曲線
D. 船頭指向正對岸過河到達(dá)對岸,船到達(dá)正對岸下游400m處
【答案】C
【解析】A.由于船速小于水速,不管船頭朝哪,都不可能到達(dá)正對岸,A正確,不符合題意;
B.船頭垂直河岸,過河時(shí)間最短,為
B正確,不符合題意;
C.船頭指向正對岸過河到達(dá)對岸的過程,合速度保持不變,故船的運(yùn)動軌跡為直線,C錯(cuò)誤,符合題意;
D.船頭指向正對岸過河到達(dá)對岸,渡河時(shí)間為100s,可得
故船到達(dá)正對岸下游400m處,D正確,不符合題意
故選C。
11. 有一個(gè)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動,在x方向的速度—時(shí)間圖像和y方向的位移—時(shí)間圖像分別如圖甲、乙所示。已知時(shí)質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)上,關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動,下列說法正確的是( )
甲 乙
A. 時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度大小為7m/s
B. 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為3N
C. 在0~2s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)速度變化量大小為4m/s
D. 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是一條曲線
【答案】CD
【解析】A.時(shí)質(zhì)點(diǎn)在方向的初速度,在方向的初速度
合速度
故A錯(cuò)誤;
B.在方向的加速度大小為
質(zhì)點(diǎn)的合力
故B錯(cuò)誤;
C.質(zhì)點(diǎn)在0~2s時(shí)間內(nèi)速度的變化量大小為
故C正確;
D.質(zhì)點(diǎn)在方向上做勻加速直線運(yùn)動,在方向上做勻速直線運(yùn)動,所以質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動,故D正確。
故選CD。
12. 如圖所示,一長為r的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,以另一端O為圓心,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動。以下說法正確的是( )
A. 小球過最高點(diǎn)時(shí),桿對球的作用力可能為零
B. 小球恰能過最高點(diǎn)時(shí)的速度為
C. 小球過最低點(diǎn)時(shí),桿對球的作用力一定豎直向下
D. 小球恰能過最高點(diǎn)時(shí)的速度為0
【答案】AD
【解析】A.當(dāng)小球通過最高點(diǎn)的速度為 時(shí),設(shè)桿對球的力為F,則
解得桿對球的作用力為零, A正確;
BD.小球在最高點(diǎn),由重力和桿對球的作用力提供向心力,若桿對球的支持力
根據(jù)
可知小球的速度為零,所以小球過最高點(diǎn)的最小速度是零,B錯(cuò)誤D正確;
C.在最低點(diǎn),球受到重力和桿的拉力,其合力提供向心力,故桿對球的作用力一定豎直向上,C錯(cuò)誤。
故選AD。
二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共16分)
13. 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究影響向心力大小的因素。已知長槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍,長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等,轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨塔輪勻速轉(zhuǎn)動,槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動。擋板對球的支持力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標(biāo)尺,根據(jù)標(biāo)尺上的等分格可以粗略估算出兩個(gè)球所受向心力的比值。
(1)本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是______。
(2)探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上,將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球各自放在擋板______處。(選填“A和B”或“A和C”或“B和C”)
(3)皮帶套左右兩個(gè)塔輪的半徑分別為,某次實(shí)驗(yàn)使,則A、C兩處的角速度之比為______。
【答案】(1)控制變量法 (2)A和C (3)1:3
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究影響向心力大小的因素,因此實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)探究方法是控制變量法。
(2)探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制圓周運(yùn)動的半徑不變,即應(yīng)將皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上,將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球各自放在擋板A和C處。
(3)皮帶連接的邊緣的線速度相等,根據(jù)
解得
14. 如圖甲所示是“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置,斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H。實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)小球P從斜槽末端飛出與擋片相碰,立即斷開電路使電磁鐵釋放小球Q,發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地,改變H大小,重復(fù)實(shí)驗(yàn),P、Q仍同時(shí)落地。
(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件,下列說法正確的有_______
A. 斜槽軌道必須光滑
B. 斜槽軌道末段N端必須水平
C. 小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放
D. 小球P每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放
(2)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明_______
A. 小球P在水平方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動
B. 小球P在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動
C. 小球P在豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動
D. 小球P在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動
(3)某同學(xué)記錄了小球P運(yùn)動過程中經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),建立了如圖乙所示的坐標(biāo)系,各點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已示出,重力加速度g取,則小球P從A運(yùn)動到C的時(shí)間為_______s,小球P平拋的初速度大小為_______s,小球P經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_______。
【答案】(1)BC (2)D
(3) 0.4 3 5
【解析】
【小問1詳解】
A.斜槽軌道是否光滑,對實(shí)驗(yàn)沒有影響,不需要光滑,故A錯(cuò)誤;
B.為使小球從斜槽末端飛出時(shí)初速度沿水平方向,斜槽軌道末段端必須水平,故B正確;
CD.這個(gè)實(shí)驗(yàn)只驗(yàn)證小球做平拋運(yùn)動在豎直方向是自由落體運(yùn)動,與水平方向無關(guān),所以不需要每次實(shí)驗(yàn)小球P離開水平槽時(shí)初速度相同,小球P可以從斜槽上不同的位置無初速度釋放,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
【小問2詳解】
AB.本實(shí)驗(yàn),無法驗(yàn)證小球P在水平方向的分運(yùn)動,故AB錯(cuò)誤;
CD.該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明:小球P在豎直方向的分運(yùn)動與小球Q的運(yùn)動相同,即自由落體運(yùn)動,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
【小問3詳解】
由圖乙可知,中相鄰兩點(diǎn)間水平距離相等,所以運(yùn)動時(shí)間相等,設(shè)均為,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有
解得
則小球P從A運(yùn)動到C的時(shí)間為
小球P平拋的初速度大小為
[3]小球P經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度大小為
則小球P經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小為
三、計(jì)算題(本題共3小題,共36分。作答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
15. 一物體在地面上受到的重力大小為,現(xiàn)把物體放在以加速度為豎直向上做勻加速直線運(yùn)動的火箭中,取地面重力加速度大小,地球半徑,求當(dāng)物體對火箭的壓力為時(shí)。
(1)物體受到的萬有引力的大小F;
(2)火箭離地面的高度h。
【答案】(1);(2)
【解析】解:(1)設(shè)物體的質(zhì)量為m、加速度為a,物體對火箭的壓力為,火箭對物體的支持力為,則
解得
(2)設(shè)當(dāng)物體對火箭的壓力為時(shí),地球的質(zhì)量為M,引力常量為G
解得
16. 風(fēng)洞是研究空氣動力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖所示,將剛性桿水平固定在風(fēng)洞內(nèi)距地面高度處,桿上套一可沿桿滑動、質(zhì)量為的小球,將小球所受的風(fēng)力調(diào)節(jié)為方向水平向左、大小為,小球以大小為的初速度向右離開桿端。假設(shè)小球所受風(fēng)力不變,重力加速度g取,求:
(1)小球在空中運(yùn)動的時(shí)間;
(2)小球落地時(shí)的水平位移大??;
(3)小球落地時(shí)的速度。
【答案】(1);(2);(3),水平方向的夾角的正切值為2
【解析】(1)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動,有
解得
(2)小球在水平方向,由牛頓第二定律有
小球落地時(shí)的水平位移大小為
(3)小球落地前瞬間,豎直分速度大小為
水平分速度大小為
小球落地時(shí)的速度大小為
設(shè)落地速度方向與水平方向的夾角為,則有
17. 如圖所示,一個(gè)半徑為的圓盤浮在水面上.圓盤表面保持水平且與水平道路AB的高度差為,C、D為圓盤直徑邊緣的兩點(diǎn)。某時(shí)刻將小球以一定的初速度從B點(diǎn)水平向右拋出,初速度方向與圓盤直徑CD在同一豎直平面內(nèi),重力加速度g取,不計(jì)空氣阻力,小球可看做質(zhì)點(diǎn)。求:
(1)若,小球恰好能落到圓盤的C點(diǎn),則B點(diǎn)與圓盤左邊緣C點(diǎn)的水平距離x;
(2)若小球正好落在圓盤圓心O處.則小球落到O處的速度;
(3)若小球從B點(diǎn)水平拋出的同時(shí),圓盤繞過其圓心O的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,要使小球能落到D點(diǎn),則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω。
【答案】(1);(2),與水平方向的夾角為;(3)
【解析】(1)小球從點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動,豎直方向上有
解得
點(diǎn)與圓盤左邊緣點(diǎn)的水平距離為
(2)小球剛好落在圓盤的圓心處,水平方向有
解得
豎直方向有
則小球落到處的速度大小為
設(shè)速度方向與水平方向夾角為,則
解得
(3)圓盤做勻速圓周運(yùn)動的周期為
要使小球落到點(diǎn),有
聯(lián)立解得
這是一份廣東省深圳市7校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中物理試卷(解析版),共16頁。試卷主要包含了選擇題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份廣東省深圳市實(shí)驗(yàn)名校高中園2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月培優(yōu)測試(二)物理試卷,共10頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份31,廣東省深圳市名校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試題,共9頁。試卷主要包含了答題前,考生務(wù)必用直徑0,本卷命題范圍等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功