陕西省西安市蓝田县西安市田家炳中学大学区联考2023-2024学年高一下学期6月月考物理试题
展开1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。回答非选择题时,用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上。
3.考试结束后将本试卷与答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一.单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.如图所示,一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动,当AB杆和墙的夹角为θ时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1,B端沿地面的速度大小为v2.则v1、v2的关系是( )
A. v1=v2
B. v1=v2cs θ
C. v1=v2tanθ
D. v1=v2sinθ
2.如图,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,物体A的运动及受力情况是( )
A.匀速上升,拉力小于重力B.加速上升,拉力大于重力
C.减速上升,拉力等于重力D.加速上升,拉力等于重力
3.汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆,如图所示,可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点,下端固定于箱内O'点,B为后盖上一点,后盖可绕过O点的固定铰链转动。在合上后备厢盖的过程中( )
A.A点相对O'点做圆周运动
B.A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等
C.A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等
D.A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等
4.用细绳拴着质量为m的小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示。则说法正确的是( )
A.小球通过最高点时,绳子张力可以为0
B.小球通过最高点时的最小速度是0
C.小球刚好通过最高点时的速度是eq \r(gR)
D.小球通过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
5.两个质量均为M的星体,其连线的垂直平分线为AB,O为两星体连线的中点,如图所示,一质量为m的物体从O沿OA方向运动,设A离O足够远,则物体在运动过程中受到两个星球万有引力的合力大小变化情况是( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
6.如图所示,质量相同的A、B两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的O1、O2点,绳长LA、LB的关系为LA>LB,将轻绳水平拉直,并将小球A、B由静止开始同时释放,取释放的水平位置为零势能的参考面,则下列说法错误的是( )
A.在下落过程中,当两小球到同一水平线L上时具有相同的重力势能
B.两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能相等
C.A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小
D.A、B两小球只要在相同的高度,它们所具有的重力势能就相等
7.如图所示,在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中,我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则( )
A.如果 不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同
B.不论 多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的
C.运动员落到雪坡时的速度大小是
D.运动员在空中经历的时间是
8.一根轻绳(忽略绳子的粗细)一端连接一小球,另一端固定于木棒的底部O点,且木棒竖直固定于光滑水平桌面上,如图所示.拉直轻绳使其水平,给小球一垂直轻绳的沿水平方向的初速度.说法正确的是( )
A.小球的线速度变大
B.小球的角速度大小不变
C.若绳子断裂,则小球背离O点沿速度方向做直线运动
D.绳长变为原来的一半时,绳子对小球的拉力将变为原来的4倍
9.如图所示,a、b两点处分别固定有等量异种点电荷+Q和-Q,c是线段ab的中点,d是ac的中点,e是ab的垂直平分线上的一点,将一个负点电荷先后放在d、c、e点,三点所在的电场强度分别为Ed、Ec、Ee,则下列说法中正确的是( )
A.Ed、Ec、Ee的方向都是水平向右 B.Ed、Ec的方向水平向右,Fe的方向竖直向上
C.Ed、Ee的方向水平向右,Fc=0 D.Ed、Ec、Ee的大小都相等
10.如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点。将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增加 B.在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流
C.A、B两板间的电场强度不变 D.P点电势升高
二.多项选择题(共4小题,每小题4分,共16分。本小题答案至少为两个及以上选项,选对得4分,少选得2分,选错不得分)
11.如图所示,一个电影替身演员准备跑过一个屋顶,然后水平地跳跃并离开屋顶,在下一栋建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是,那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取,不计空气阻力)( )
A.他安全跳过去是可能的
B.他安全跳过去是不可能的
C.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应不小于
D.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应小于
12.某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B,A盘上固定一个信号发射装置P,能持续沿半径向外发射红外线,P到圆心的距离为40 cm.B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q,Q到圆心的距离为24 cm.P、Q转动的线速度均为4π m/s.当P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,如图,P、Q可视为质点.则( )
A.A盘的转速为5 r/s
B.Q的周期为0.2 s
C.Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值为0.24 s
D.Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值为0.6 s
13.如图是关于地球表面发射卫星时的三种宇宙速度的示意图,下列说法正确的是( )
A.在地球表面附近运动的卫星的速度大于第一宇宙速度
B.在地球表面附近运动的卫星的速度等于第一宇宙速度
C.若想让卫星进入月球轨道,发射速度需大于第二宇宙速度
D.若想让卫星进入太阳轨道,发射速度需大于第二宇宙速度
14.如图所示,在玻璃管中心轴上安装一根直导线,玻璃管外绕有线圈,直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连。开始,感应圈未接通电源,点燃蚊香,让烟通过玻璃管冒出。当感应圈电源接通时,玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压,立即可以看到不再有烟从玻璃管中冒出来了。过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘,这是因为( )
A.烟尘在高压电场作用下带上了负电
B.烟尘在高压电场作用下带上了正电
C.带负电的烟尘吸附在管壁上,因此看不到有烟冒出
D.带正电的烟尘吸附在直导线上,因此看不到有烟冒出
第II卷(非选择题)
三、实验题(共3小题,总分20分)
15.(10分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源.待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定).在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的点迹如图2甲、乙所示,图中O点是打点计时器打的第一个点.
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为_____m/s;
(2)该电动小车运动过程中所受的阻力大小为_____N;
(3)该电动小车的额定功率为_____W.
16.(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示的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。现对小球利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做平抛运动的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。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,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
(1)由以上信息,可知a点_________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________;
(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是________m/s;
(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是________m/s(此空保留3位有效数字)。
四、计算题(18题7分,19题8分,20题9分,21题10分,共34分)
17.如图,两个质量均为2 kg的物块(均可视为质点)分别放在支架的上端和水平端,用长为1 m的细线连接,开始时细线刚好拉直且与竖直方向夹角为37°,现使支架绕竖直轴缓慢加速转动。已知与支架间的动摩擦因数均为,重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,。求:
(1)细线即将产生拉力时的角速度;
(2)物块B刚好离开支架时的角速度及此时A对支架的作用力大小;
(3)为使A不滑离支架,支架的角速度的最大值。
18.由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式,三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况).若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形的边长为a,求:
(1)A星体所受合力大小FA;
(2)B星体所受合力大小FB;
(3)C星体的轨道半径RC;
(4)三星体做圆周运动的周期T.
19.如图所示,在水平面上放置一个质量M=1kg的长木板A,可视为质点的物块B放在木板A的最左端,其质量m=2kg。已知A、B间的动摩擦因数为,A与地面间的动摩擦因数为,开始时A、B均处于静止状态。某时刻B突然获得水平向右的初速度,g取。
(1)计算物块B获得速度后,开始向右运动时A、B加速度的大小;
(2)若物块B恰好不从A的右端滑出,计算此过程中A、B接触面因摩擦产生的热量;
(3)在(2)情形下,当物块B运动到木板A的右端时,立即在A上施加一个水平向右的拉力F=16N(图中未画出),计算物块B在木板A上运动的总时间。
20.如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8.求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.
高一物理答案
1-5CBCAD 6-10BBCAB
11BC 12AD 13BD 14BC
15.1.5 1.6 2.4
16.(1)是 (2)8 (3)0.8(4)1.13
17.(1) (2) (3)
解析:(1)对物块B有
解得
(2)物块B刚好离开支架时,对B有
解得
对A有
解得
由牛顿第三定律可知,A对支架的作用力大小为
(3)A将要离开支架时设细线与竖直方向夹角为α,则对B有
对A有
解得
18.(1)由万有引力定律,A星体所受B、C星体引力大小为FBA=Geq \f(mAmB,r2)=Geq \f(2m2,a2)=FCA
方向如图所示:
则合力大小为FA=FBA·cs30°+FCA·cs30°=2eq \r(3)Geq \f(m2,a2)
(2)同上,B星体所受A、C星体引力大小分别为
FAB=Geq \f(mAmB,r2)=Geq \f(2m2,a2)
FCB=Geq \f(mCmB,r2)=Geq \f(m2,a2)
方向如图所示,
由余弦定理得合力为:
FB=eq \r(FAB2+FCB2-2FAB·FCB·cs120°)=eq \r(7)Geq \f(m2,a2)
(3)由于mA=2m,mB=mC=m
通过分析可知,圆心O在BC的中垂线AD的中点
则RC=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),4)a))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)a))\s\up12(2))=eq \f(\r(7),4)a
(4)三星体运动周期相同,对C星体,由FC=FB=eq \r(7)Geq \f(m2,a2)=m(eq \f(2π,T))2RC,可得T=πeq \r(\f(a3,Gm)).
19.(1),4m/s2;(2)36J;(3)4s
【详解】
(1)根据牛顿第二定律,物块B开始向右运动时
解得
aB=4m/s2
对A受力分析,由牛顿第二定律得
解得
(2)开始运动后,B做匀减速运动,A做匀加速运动,当两者速度相等时,B恰好滑到A的右端。设此时它们的共同速度为v,经历的时间为t,由速度关系有
解得
由位移关系有
解得
A、B接触面因摩擦产生的热量为
(3)在A上施加拉力F后,A继续向右加速,A的速度将大于B,B受到的摩擦力反向,也改为向右加速。由牛顿第二定律对A有
解得
对B有
解得
设经过时间t′,物块B从左端离开A,由位移关系有
解得
物块B在木板A上运动的总时间为
20.(1)F=3.0×10-3N (2)m=4.0×10-4kg (3)v=2.0m/s
【解析】(1)根据电场力的计算公式可得电场力;
(2)小球受力情况如图所示:
根据几何关系可得,所以;
(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒,则,解得v=2m/s.
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