高一下期半期考试物理试题答案
一选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C D B D B D C AD AD BC
二、实验题11. ①. B ②. ③. ④.
12. ①. B ②. 一 ③. 3:2
三、计算题
13.【答案】(1);(2);(3)增大
【详解】(1)对小球受力分析可得,小球的向心力大小为
(2)小球所受的合外力提供圆周运动的向心力
可得,小球做圆周运动的角速度的大小为
(3)当在绳长一定的情况下,转动角速度如果增大,根据
可得,减小,则绳与竖直方向夹角增大。
14、根据平抛运动规律:L=v0t h=g月t2 联立解得g月=;
由:mg月=G 解得:m月==;
月球的平均密度:ρ==
15. 【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小物块从A处滑出后,恰好掉在薄板上端则可知小物块做平抛运动速度得偏向角为,设小物块在A点的速度为,掉在薄板上端时在竖直方向的分速度为,根据几何关系及平抛运动的相关知识可得 ,,
联立解得
小物块在曲面上做圆周运动,设到达最低点A处时轨道对小物块的支持力为,根据牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知小物块对最低点压力为
(2)设小物块落到薄板上后运动的加速度大小为,薄板运动的加速度大小为,根据牛顿第二定律,对小木块和薄板分别有
解得
,
小木块落入薄板上时的速度大小为
设小物块第一次运动至挡板处时的时间为,小物块与薄板相对于斜劈的位移分别为、,则小物块的位移和薄板的位移之间的关系为
及
代入数据解得
或(不合题意舍去)
(3)由题意知,块与挡板碰撞时,物块和薄板速度交换,设第一次碰撞时,木块的速度为,木板的速度为,则有内江名校(2022-2023)学年度下学期高一半期考试物理试题
一、选择题(共 10 题,每小题 4 分,共计 40 分,第 1-7 题单选,第 8-10 题多选,选不全得 2 分,多选或
错选不得分。)
1. 关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度大小一定变化
B. 做曲线运动的物体所受力的合力一定变化
C. 做曲线运动的物体相等时间内速度变化量可能相同
D. 做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线
2. 如图所示为世界上最大的无轴式摩天轮“渤海之眼”,位于山东省潍坊市白
浪河入海口,其直径 125m,有 36个完全相同的轿厢,轿厢匀速转动。这些轿厢
具有相同的( )
A. 线速度 B. 向心加速度 C. 向心力 D. 周期
3. 如图所示,质量为m的小物块在粗糙圆盘上随圆盘转动而做匀速圆周运动,物块相
对圆盘始终静止,关于物块受力分析,以下正确的是( )
A. 物块受重力、支持力、向心力作用 B. 物块受重力、支持力、摩擦力作用
C. 物块受重力、支持力、向心力作用 D. 物块受重力、支持力作用
4. 某质点在 Oxy平面上运动。t=0时,质点位于 y轴上,它沿 x方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它
沿 y方向的位移—时间图像如图乙所示。则质点( )
A. 在 2s内运动轨迹是直线
B. t=0.5s时,速度方向与 x轴成 45°并偏向 y轴正方向
C. t=2s时,速度大小为 8m/s
D. 第 1s内,位移大小为5 2m
5. 如图所示。在竖直平面内有一半圆形轨道,圆心为 O。一小球(可视为
质点)从与圆心等高的圆形轨道上的 A点以速度 v0水平向右抛出,落于圆
轨道上的 C点。已知 OC的连线与 OA的夹角为 ,重力加速度为 g,则
小球从 A运动到 C的时间为( )
2v0 cos 2v0 sin 2v0 sin 2v cos A. B. C. D. 0
g(1 sin ) g(1 cos ) g(1 sin ) g(1 cos )
6. 科学家发现距离地球 2764光年的宇宙空间存在适合生命居住的双星系统,这一发
现为人类研究地外生命提供了新的思路和方向。假设宇宙中有一双星系统由质量分
1
别为 m和 M的 A、B两颗星体组成。这两颗星体绕它们连线上的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周
运动,如图所示,若 AO>OB,则( )
A. A的向心力大于 B的向心力 B. A的周期一定大于 B的周期
C. 因为 AO>OB,所以 m>M D. A的线速度大小大于 B的线速度大小
7. 如图所示,竖直平面内固定有一个半径为 R的光滑圆环形细管,现给小球(直径略小于管内径)一个初
速度,使小球在管内做圆周运动,小球通过最高点时的速度为 v。已知重力加速度为 g,则下列叙述中正确
的是( )
A. v的最小值为 gR
B. 当v gR时,小球处于完全失重状态,不受力的作用
C. 当 v 2gR 时,轨道对小球的弹力方向竖直向下
D. 当 v由 gR逐渐减小的过程中,轨道对小球的弹力也逐渐减小
8.2022年 7月 14日下午,长征五号 B火箭成功将我国空间站的首个实验舱“问天”实验舱送入太空与天和
核心舱进行对接,随后神舟十四号乘组顺利进入问天实验舱,开启了太空实验的新阶段。如图所示,已知
空间站在距地球表面高约 400km的近地轨道上做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,万有引力常量为 G,
则下列说法正确的是( )
A.空间站中的航天员处于完全失重状态
B.航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道,再加速追上空间站完成对接
C.空间站的运行周期近似等于 24小时
D.空间站在轨运行速度一定小于7.9km/s
9. (多选)胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽
车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶,其中一段路面
的水平观察视图如图所示,图中虚线是水平线下列说法正确的是( )
A. 若汽车速率不变,经过图中 A处最容易超压报警
B. 若汽车速率不变,经过图中 B处最容易超压报警
C. 若要尽量使胎压报警器不会超压报警,应增大汽车的速度
D. 若要尽量使胎压报警器不会超压报警,应减小汽车的速度
10.(多选)水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型,
从槽口水平流出的水初速度大小为 v0,垂直落在与水平面成 30°角的水轮叶面
上,落点到轮轴间的距离为 R。在水流不断冲击下,轮叶受冲击点的线速度大小
2
接近冲击前瞬间水流速度大小,忽略空气阻力,有关水车及从槽口流出的水,以下说法正确的是( )
A. 水流在空中运动时间为 t
2v
0 3vB. 水流在空中运动时间为 t 0
g g
2v
C. 3v水车最大角速度接近 0 D. 水车最大角速度接近
R
0
R
二、实验题(每空 2分,共计 14分)
11. 16. 某同学做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)该同学先用上图所示的器材进行实验。他用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,
同时 B球被松开,做自由落体运动,改变小球距地面的高度和打击小球的力度,多次重
复实验,均可以观察到 A、B两球同时落地。关于本实验,下 列说法正确的是( )
A.实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
B.实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
C.实验现象可以同时说明平抛运动在两个方向上的运动规律
(2)为了在(1)实验结论的基础上进一步研究平抛运动的规律,该同学用如图所示的器材继续进行实验,
描绘出小球做平抛运动的轨迹。然后,以小球的抛出点O为原点,水平方向为 x轴,竖直方向为 y轴建立
坐标系。该同学在轨迹上测量出A、 B、C三点的坐标分别为 (x1,y2 )、 (x2,y2 )和 (x3,y3)。如果纵坐
标 y1 : y2 : y3 ________,说明小球抛出后在O、A、B、C相
邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时,如果横坐标
x1:x2:x3 ______,那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。
(3)在探究清楚平抛运动的特点后,该同学在描出的平抛运动的轨迹上测量
了相关数据并标在图上,其中O点为物体的抛出点。根据图中数据,物体做平
抛运动的初速度 v0 _______m/s。( g取10m/s2 ,计算结果保留两位有效数字)
12. 某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心
力 F与小球质量 m、运动半径 r和角速度 之间的关系。左右塔轮自上而下有三层,每层半径之比由上至
下分别是 1∶1,2∶1和 3∶1(如图乙所示),它们通过不打滑的传动皮带连接,并可通过改变传动皮带所
处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽的 C处和长槽的 A(或 B)处,A、
C分别到左右塔轮中心的距离相等,B到
左塔轮中心的距离是 A到左塔轮中心距
离的 2倍,转动手柄使长槽和短槽分别随
变速塔轮一起匀速转动,槽内的球就做匀
速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供
3
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)本实验采用的主要实验方法为______
A.等效替代法 B.控制变量法 C.放大法
(2)若要探究向心力的大小 F与半径 r的关系,可以将相同的钢球分别放在挡板 C 和挡板 B 处,将传动皮
带置于第________层(填“一”、“二”或“三”)。
(3)某次实验时,将质量为m1和m2 的小球分别放在 B、C 位置,传动皮带位于第三层,转动手柄,则当
塔轮匀速转动时,左右两标尺的露出的格子数之比 1∶3,由此可知m1 :m2 ________。
三、计算题(共计 46分)
13. (14分)一根细线与小球相连,使小球在水平面内做匀速圆周运动,已知重力加
速度 g,测得小球质量为m,绳长为 l,绳子与竖直方向夹角为 。忽略球的大小,求:
(1)小球的向心力 Fn的大小;
(2)计算小球做圆周运动的角速度 的大小;
(3)试讨论在绳长一定的情况下,转动角速度如果增大,绳与竖直方向夹角会怎样变化?(说明理由)
14、(14 分)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。求:
(1)月球表面的重力加速度;(2)月球的质量;(3)月球的平均密度
15. (18 分)如图,高为H 4m,倾角为 30 的斜劈固定在水平面上,其上放有质量为m 0.1kg ,
长为 L 1.125m的薄木板(厚度可忽略不计),薄板左端与斜劈顶端对齐,薄板与斜劈的动摩擦因数
3 3 。有质量也为m的小物块(可视为质点)从左侧圆弧轨道的最低点 A处水平滑出,圆弧轨道的圆
8
心在 A的正上方,半径为 R 0.5m,A与斜劈顶点的高度差为 h 0.45m。小物块从 A处滑出后,恰好掉
3
在薄板上端,沿薄板下滑。小物块与薄板的动摩擦因数为 。已
2
知薄板下端底部有一挡板。若忽略空气阻力,重力加速度 g取10m/s2 ,求:
(1)在 A处小物块对圆弧的压力;
(2)小物块第一次运动至挡板时,小物块在薄板上的运动时间;
(3)小物块第一次与挡板碰撞前瞬间,物块和薄板的速度大小。
4