2022北京市清华附中高一上学期期末考试物理试题
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2022-08-25 12:36:27
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高一第一学期期末试卷物理第Ⅰ卷请将第Ⅰ卷中所有题目的答案填涂在机读卡上,填写在试卷上无效。一、单项选择题(每题只有一项正确答案,每题3分,共36分)1.在国际单位制中,力学的三个基本单位是()A.kg、m、m/s2B.kg、m/s、NC.kg、m、sD.kg、m/s2、N2.下列哪些说法是正确的()A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态3.下列关于曲线运动的说法中,正确的是()A.对于匀速圆周运动的物体,它所受到的向心力是一个恒定不变的力B.平抛运动是变加速曲线运动C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D.两个直线运动合成后,其合运动可能是曲线运动4.如图所示,A、B两物体叠放在一起,用手拖住B,让它们静止靠在墙边,然后释放,它们同时沿竖直墙面下滑,已知mA>mB,则物体B()ABA.只受一个重力B.受到重力、摩擦力各一个C.受到重力、弹力各一个D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个5.人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动,它所受的向心力F跟轨道半径r的关系是()A.由公式可知F和r成反比B.由公式F=mω2r可知F和ω2成正比C.由公式F=mωv可知F和r无关D.由公式可知F和r2成反比6.若离地面高度为h处的重力加速度值,是地球表面处重力加速度值的,则高度h是地球半径的()A.3倍B.倍C.倍D.(-1)倍7.地球表面重力加速度为g,地球半径为R,万有引力恒量为G,下式关于地球密度的估算式正确的是(12/12\n)(球的体积公式:V=πR3)A.B.C.D.8.如图所示,车厢里悬挂着两个质量不同的小球,上面的球比下面的球质量大,当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时,下列各图中正确的是()9.物体做平抛运动的规律可以概括为两点:(1)在水平方向做匀速直线运动;(2)在竖直方向做自由落体运动。BADCE如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置,其中A、B为两个等大的小球,C为与弹性钢片E连接的小平台,D为固定支架,两小球等高。用小锤击打弹性钢片E,可使A球沿水平方向飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,在不同的高度多次做上述实验,发现两球总是同时落地。这个实验结果()A.只能说明上述规律中的第(1)条B.只能说明上述规律中的第(2)条C.能同时说明上述两条规律D.不能说明上述两条规律中的任意一条10.一物体的运动规律是x=3t2m,y=4t2m,则下列说法中正确的是()①物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动②物体的合运动是初速为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动③物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动④物体的合运动可能是做加速度为5m/s2的曲线运动A.①②B.①③C.①D.①④11.如图所示.在光滑水平面上有物体A、B,质量分别为、。在拉力F作用下,A和B以加速度做匀加速直线运动。某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为、。则()ABFA.B.;C.;D.;12/12\n12.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点之前的过程中,如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变,如图所示,那么()A.因为速率不变,所以石块的加速度为零B.石块下滑过程中受的合外力越来越大C.石块下滑过程中的摩擦力大小不变D.石块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心二、多项选择题。(每题至少有两项正确选项,每题3分,少选得2分,共18分)13.水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则()A.风速越大,水滴下落的时间越长B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关D.水滴下落的时间与风速无关14.物体在几个外力的作用下做匀速直线运动,如果撤掉其中的一个力而其余力保持不变,它可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.曲线运动15.在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法正确的是 ()A.物块接触弹簧后即做减速运动 B.物块接触弹簧后先加速后减速 C.当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度不等于零 D.当物块的速度为零时,它所受的合力不为零16.人造地球卫星在运行中,由于受到稀薄大气的阻力作用,其运动轨道半径会逐渐减小,但仍然可看成是圆周运动,在此进程中,以下说法中正确的是()A.卫星的速率将增大B.卫星的周期将增大C.卫星的向心加速度将增大D.卫星的向心力将减小17.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于q,则()A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压C.这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθD.这时铁轨对火车的支持力小于mg/cosθBAvθ18.如图,斜面粗糙,物体A、B相对静止,共同沿斜面匀速下滑,正确的是()A.A与B之间没有摩擦力 B.B受到斜面的滑动摩擦力为mBgsinθC.斜面受到B的滑动摩擦力,方向沿斜面向下 D.B与斜面的滑动摩擦因素 μ=tan θ第Ⅱ卷12/12\n请将第Ⅱ卷题目的内容的答案填写在答题纸上三、填空题(每空2分,共16分)19.某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中,在已经判定平抛运动在竖直方向为自由落体运动后,再来用下图甲所示实验装置研究水平方向的运动。他先调整斜槽轨道槽口末端水平,然后在方格纸(甲图中未画出方格)上建立好直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合,Oy轴与重垂线重合,Ox轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,并在方格纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹如图7乙所示。已知方格边长为L,重力加速度为g。510510y/格Ox/格乙O木板方格纸y重锤甲x(1)请你写出判断小球水平方向是匀速运动的方法(请在轨迹图上作图配合说明):。(2)小球平抛的初速度v0=;(3)小球竖直下落距离y与水平运动距离x的关系式为:y=。(4)为了能较准确的描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是()A.通过调节使斜槽末端的切线保持水平B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的C.每次必须由静止释放小球而释放小球的位置可以不同D.将球的位置标在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线20.在一段半径为R=15m的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ=1/6倍,则汽车拐弯时的最大速度是__________m/s。(g取10m/s2)abBA21.如图所示,A、B两轮半径之比为RA:RB=2:3,他们通过皮带传动,则在转动过程中他们的角速度之比为ωA:ωB=_______,向心加速度之比为aA:aB=_______。22.太阳光射到地面上历时500s,试估算太阳的质量大约为kg(万有引力恒量G=6.7×10-11N·m2/(kg)2,地球的公转周期为365天,光的速度为3×108m/s,结果保留一位有效数字)。四、计算题(共30分)23.(9分)有一个小铁球在h=3.2m高台边缘处被水平抛出,初速度v0=6m/s,不计空气阻力。(g取10m/s212/12\n)求:1)从抛出到落地,小铁球运动的时间是多少?2)小铁球水平飞出多远?3)小铁球落地时的速度?(注意是合速度)24.(6分)如图所示是一过山车轨道的一部分(此部分可视为圆弧),一个可视为质点的小球正通过轨道的最高点。已知小球质量为m=0.2kg,圆弧轨道的圆心为O,半径为R=0.4m,g=10m/s2。忽略其他阻力。试求:1)试证明小球在最高点时的最小速度为vmin=2)若小球在最高点时速度为v=4m/s,求小球对轨道的压力大小及方向;OR25.(7分)已知火星的半径为地球半径的一半,火星的质量为地球质量的1/9,已知一物体在地球上的重量比在火星上的重量大50N,求这个物体的质量是多少kg?(g=10m/s2)26.(8分)如图所示,质量为1.2kg的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成37°角斜向上、大小为4.0N的拉力作用下,以10.0m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37o=0.60,cos37o=0.80,g取10m/s2,求:1)金属块与桌面间的动摩擦因数;12/12\n2)若从某时刻起将与水平方向成37°角斜向右上方的拉力F变成与水平方向成37°角斜向左下方的推力(如图)F1=8.0N,求在换成推力F1后的2s时间内金属块的路程。370FF137012/12\n高一第一学期期中物理试卷II卷答题纸三、填空题510510y/格Ox/格乙19.1)判断小球水平方向是匀速运动的方法为________________________________________________________________________________________________________________________2)小球平抛的初速度v0=;3)关系式为:y=。4)你认为正确的是()20.汽车拐弯时的最大速度是m/s。21.角速度之比为ωA:ωB=_______,向心加速度之比为aA:aB=_______。22.太阳的质量大约为kg四、计算题23.OR24.12/12\n25.370F26.F1370附加题(共50分):(1-4题每空3分,5、6题各4分,7、8题各6分)1.如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,已知A、B圆运动的半径之比为3:2,则A、B两物体的线速度、角速度、向心加速度之比为:vA:vB=________;ωA:ωB=__________;aA:aB=________。AB12/12\n2.在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25厘米。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=______(用L、g表示),其值是________(取g=9.8m/s2).3.在以角速度ω匀速转动的转台上放一质量为M的物体,通过一条光滑的细绳,由转台中央小孔穿下,连结着另一个质量为m的物体,如图所示。设M与转台平面间动摩擦因数为μ(最大静摩擦力力小于mg),则物体M与转台仍保持相对静止时,物体离转台中心的最大距离为__________,最小距离为_________。4.已知地球半径为R,同步卫星离地心距离为NR,同步卫星的运行速度为v1,加速度为a1,近地卫星(轨道半径为R)的线速度为v2,加速度为a2,地球赤道上的物体随地球自转的速度为v3,向心加速度为a3,则有v1:v3=____________,a1:a3=__________,a2:a3=__________。5.地球同步卫星到地心的距离r可由r3=求出.已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m/s2.则( )(不定项选择)A.a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加速度B.a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是此卫星的加速度C.a是赤道周长,b是地球自转的周期,c是同步卫星的加速度D.a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度θ6.图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等。斜面倾角为θ,F是沿水平方向作用于a上的外力。已知a、b的接触面,a、b与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是()(不定项选择)A.a、b将沿斜面向上运动B.a对b的作用力一定为Fcosθ/2C.a、b对斜面的正压力相等D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力7.在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度为k的弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变,若A以加速度α(α<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,则从挡板开始运动到小球速度12/12\nθA最大时,球的位移s=___________,从挡板开始运动到球与板分离所经历的时间t=_____________。8.如图甲所示,质量M=1kg的薄木板静止在水平面上,质量m=1kg的铁块静止在木板的右端,可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F。F/Nf/N00.51.01.52.02.53.03.50.51.01.52.02.54.04.5图乙(1)若力F从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来。铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图乙所示,求木板与水平面间的动摩擦因数μ1,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2。(2)在第(1)问的基础上,若力F为恒力4N,作用1s后撤去F,最终发现铁块恰好能运动到木板的左端,求木板的长度;LMm左右F图甲高一第一学期期末物理试卷答案123456789CBDADDABB101112131415161718BDDBDBCDBCDACADCD三、填空题19、1)在图中描出四个点,坐标原点O、点A、B、C,可以看出这四个点的水平间隔均为3L,竖直距离依次为L、3L、5L,根据竖直方向的ΔS=gt2可知这四个点等时间间隔,而这四个点的水平距离相同,因此可以看出水平方向是匀速运动。2)/23)4)A20、521、3:2;3:222、2×1030四、计算题23、1)根据h=gt2/2,可求出时间t=0.8s2)水平位移S=v0t=4.8m3)vx=6m/s,vy=gt=8m/s,所以合速度v=10m/s,方向斜向下方,与水平夹角53度24、1)证明略12/12\n2)压力大小为6N,方向竖直向上25、在地球上(M及R为地球质量及半径)在火星上(及为火星质量及半径)又因为mg-=50,所以m=9kg26、1)建立水平竖直坐标系,在竖直方向上有:N+Fsin37o=mg水平方向上有:f=Fcos37o=μN解得μ=1/32)换成推力F1后,上述公式为:竖直方向:N’=F1sin37o+mg水平方向:ma=f-Fcos37o=μN’-Fcos37o得a=10m/s2,减速,因此1s后速度为零,此后f反向a’=2/3m/s2故,总路程为S=S1+S2=5+1/3=16/3m附加题:1、;;1:12、;0.353、;4、N:1;N:1;N3:15、AD6、BD7、s=mgsinθ/k;8、1)从图乙中可以看出,当F从3N逐渐增加到4.5N时,f不变,说明此时的f是滑动摩擦力,即f=μ2mg=2可得:μ2=0.2根据分析还可以知道,当力F从1N逐渐增加到3N时,铁块和木板相对静止,并且一起加速运动,以F=3N为例,此时铁块所受摩擦力为f=2N,因此可求出铁块的加速度为am=(F-f)/m=1m/s2对于木板,它的加速度此时也为这个值aM=am即aM=[f-μ1(mg+Mg)]/M=1可得:μ1=0.052) F=4N时,铁块的加速度为:am=(F–f)/m=2m/s2木板的加速度为:aM=[f-μ1(mg+Mg)]/M=1m/s2因此1s后,Sm=amt2/2=1mvm=amt=2m/sSM=aMt2/2=0.5mvM=aMt=1m/s此时铁块在木板上滑动了L1=0.5m这之后,铁块减速,其加速度为:a’m=μ2g=2m/s2木板加速,其加速度为:a’M=[f-μ1(mg+Mg)]/M=1m/s2共速时,vm-a’mt’=vM+a’Mt’求出t’=1/3s,共速的速度为4/3m/s从撤去力F到共速期间,铁块的位移S’m=5/9m,木板的位移S’M=7/18m这段时间的相对位移为L2=1/6m共速后,铁块与木板相对静止,一起减速到零,因此木板长度12/12\nL=L1+L2=2/3m12/12