四川省成都市实验外国语学校2022-2023学年高一下学期半期模拟考试物理Word版无答案.docx

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成都实外2022-2023高一下学期期中模拟考试物理试题第Ⅰ卷（选择题）一、选择题（共8小题，满分24分，每小题3分）1.关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是（　　）A.物体做曲线运动时，它的加速度方向一定不变B.做曲线运动物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用C.物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向D.物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变2.如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，A、B为其运动轨迹上的两点，小球经过A点时，速度大小为10m/s、与竖直方向夹角为60°；它运动到B点时，速度方向与竖直方向夹角为30°，不计空气阻力、取重力加速度g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　）A.小球通过B点的速度为15m/sB.A、B之间的距离为mC.小球从A点运动到B点的时间为1.5sD.小球的抛出速度为5m/s3.如图所示，a，b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，则（　　）A.a，b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上B.改变初速度的大小，b球速度方向和斜面的夹角可能变化 C.改变初速度的大小，a球可能垂直撞在半圆轨道上D.a，b两球同时落在半圆轨道和斜面上时，两球的速度方向垂直4.全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（　　）A.物体匀加速阶段的位移为B.该起重机的额定功率为C.时刻物体正在减速上升D.和时间内牵引力做的功之比为5.如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放A、B两颗炸弹，分别击中倾角为的山坡上的点和点，释放A、B两颗炸弹的时间间隔为，此过程中飞机飞行的距离为；先后击中、的时间间隔为，、两点间水平距离为，且A炸弹到达山坡的点位移垂直斜面，B炸弹是垂直击中山坡点的。不计空气阻力，下列错误的是（　　）A.A炸弹在空中飞行的时间为B. C.D.6.如图所示，某人通过跨过定滑轮的绳子将小车拉上倾角为的光滑斜面，人拉动绳子的速度v恒定，下列说法正确的是（　　）A.小车沿斜面上升的过程中，人对绳子拉力恒定B.小车沿斜面上升的过程中，小车的动能先增大后减小C.小车沿斜面上升h高的过程中，绳子拉力对小车做的功大于小车重力势能的增加量D.当绳子与斜面斜边的夹角为时，小车的速度为7.2021年5月，基于俗称“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）的观测，国家天文台李菂、朱炜玮研究团组姚菊枚博士等首次研究发现脉冲星三维速度与自转轴共线的证据。之前的2020年3月，我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团（M13）中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1，它们的轨道半径分别为RA、RB，RA＜RB，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为T2，忽略A与C之间的引力，万引力常量为G，则以下说法正确的是（　　）A.若知道C的轨道半径，则可求出C的质量B.恒星A、B的质量和为C.若A也有一颗运动周期为T2的卫星，则其轨道半径大于C的轨道半径 D.设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t，则8.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，物块和传送带间的动摩擦因数为，物块的质量为m。则（　　）A.时刻，小物块离A处的距离最大B.时间内，小物块加速度方向先向右后向左C.时间内，因摩擦产生的热量为D.时间内，物块在传送带上留下的划痕为二、多选题（共5小题，满分20分，每小题4分）9.宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，从静止释放一个质量为的物体，由于气体阻力的作用，其加速度随下落位移变化的关系图像如图所示。已知该星球半径为，万有引力常量为。下列说法正确的是（　　）A.该行星的平均密度为B.该行星第一宇宙速度为C.卫星在距该行星表面高处的圆轨道上运行的周期为 D.从释放到速度刚达到最大的过程中，物体克服阻力做功10.如下图所示是自行车场地赛中一段半径为R的圆弧赛道（忽略道路宽度），赛道路面与水平面间的夹角为θ，不考虑空气阻力，自行车与骑手总质量为m，两者一起在该路段做速度为v的匀速圆周运动。路面与自行车轮之间的摩擦系数为μ，重力加速度为g，若自行车与赛道之间没有相对滑动，则对于骑手和自行车组成的系统，下列说法中正确的是（　　）A.若，则系统向心力由重力与支持力的合力提供B.若，则系统受到来自路面的摩擦力沿赛道斜面指向内侧C.系统的最大速度为：D.系统的最大速度为：11.2020年7月21日将发生土星冲日现象，如图所示，土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，土星约29.5年绕太阳一周。则（　　）A.地球绕太阳运转的向心加速度大于土星绕太阳运转的向心加速度B.地球绕太阳运转的运行速度比土星绕太阳运转的运行速度小C.2019年没有出现土星冲日现象D.土星冲日现象下一次出现的时间是2021年12. 瓦特利用飞球调速器来调控蒸汽机运动的速度，如图甲所示，其工作原理是两个飞球被蒸汽机带动旋转起来，蒸汽量越多旋转越快，飞球再带动下方的套筒运动，通过杠杆再把套筒的运动传递到蒸汽阀，控制进入蒸汽机的蒸汽量，达到自动稳定蒸汽机运行速度的目的。调速器飞球及套筒的运动可简化为如图乙所示模型，它由两个质量为m的钢球（可视为质点）通过4根长为l的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接，上方套筒固定，下方套筒质量为M，可沿轴上下滑动不计一切摩擦，重力加速度为g，飞球调速器的转速和蒸汽机的转速相同，则下列说法中正确的是（　　）A.蒸汽机转速增大或减小，上方轻杆对飞球的作用力都不变B.若蒸汽机转速过快，则调速器套筒会下移，控制蒸汽阀减少进入蒸汽机的蒸汽量C.若蒸汽机转速过慢，则调速器套筒会下移，控制蒸汽阀增加进入蒸汽机的蒸汽量D.若蒸汽机稳定工作时调速器轻杆与竖直杆夹角为θ，则此时蒸汽机的转速13.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，使某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上运动，如图甲所示，调节斜面与水平面的夹角θ，实验测得x与θ的关系如图乙所示，取g＝10m/s2。则由图可知（　　）A.物体的初速率v0＝3m/sB.物体与斜面间的动摩擦因数µ＝0.8C图乙中xmin＝0.36mD.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当θ＝37°，物体上滑过程中动能与重力势能相等时，物体上滑的位移为0.1875m 第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（共2小题，满分14分，每空2分）14.如图甲所示，一圆盘绕垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β（即）。我们用电磁打点计时器（所用电源频率为f、刻度尺、游标卡尺、纸带（厚度不计）、复写纸来完成下列实验。实验步骤如下：①用游标卡尺测得圆盘直径为D；②将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。③接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动（即角加速度恒定）。④经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带标出A、B、C、D……计数点（相邻两计数点间有一个点未画出），进行测量。请回答下列问题：（1）打出纸带上相邻两个计数点的时间间隔为___________。（2）由图乙可知，打下计数点B时，圆盘转动角速度大小为=___________，圆盘转动的角加速度大小为β=___________（用s1、s2、s3、s4、f、d表示）。15.某小组利用气垫导轨装置探究“做功与物体动能改变量之间的关系”。如图1中，遮光条宽度为d，光电门可测出其挡光时间：滑块与力传感器的总质量为M，砝码盘的质量为m0，不计滑轮和导轨摩擦．实验步骤如下：①调节气垫导轨使其水平，并取5个质量均为m的砝码放在滑块上：② 用细绳连接砝码盘与力传感器和滑块，让滑块静止放在导轨右侧的某一位置，测出遮光条到光电门的距离为S；③从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中，释放滑块后，记录此时力传感器的值为F，测出遮光条经过光电门的挡光时间Δt；④再从滑块上取出一个砝码放在砝码盘中，重复步骤③，并保证滑块从同一个位置静止释放；⑤重复步骤④，直至滑块上的砝码全部放入到砝码盘中。请完成下面问题：（1）若用十分度的游标卡尺测得遮光条宽度d如图3，则d＝________mm；（2）滑块经过光电门时的速度可用v＝________（用题中所给的字母表示，下同）计算；（3）在处理步骤③所记录的实验数据时，甲同学理解的合外力做功为W1＝FS，则其对应动能变化量应当是ΔEk1＝________；（4）乙同学按照甲同学的思路，根据实验数据得到F－的图线如图4所示，则其斜率k＝________。四、计算题（共4小题，满分42分）16.在天文观测中，观测到质量相等的三颗星始终位于边长为L的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动，如图所示。已知引力常量为G，不计其他星球对它们的影响。（1）求每颗星的质量m；（2）若三颗星两两之间的距离均增大为原来的2倍，求三颗星稳定运动时的线速度大小v。17.如图所示，半径为R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合．转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与之间的夹角θ,已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的摩擦系数大小为μ．(计算结果含有根式的保留)（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度；（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度最大值和最小值．18.“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的点，点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。（1）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。（2）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部?19.如图所示，货舱P中的两种谷物需要通过如下装置进行分离。谷物以相同的初速度v0=3m/s通过半径为R=0.4m的光滑半圆轨道的最高点A，并沿圆轨道运动至最低点B（最低点B与传送带平滑连接），之后谷物通过长度为L的传送带运动至另一端点C，最终从点C水平飞出落至收集板上，谷物落到收集板后保持静止。利用不同谷物与接触面间不同的动摩擦因数µ这一特性，并通过调节传送带运行速度v和传送带长度L来达到分离的目的，分离效果可由收集板上两种谷物的间距x来衡量。两种谷物和传送带间的动摩擦因数分别是0.2和0.4，点C距收集板的高度为h=1.25m。不考虑轮的半径及谷物在连接处的能量损失，不考虑谷物间的碰撞，忽略空气阻力，重力加速g=10m/s2.（结果可以保留根号形式） （1）求谷物运动至点B时的速度大小；（2）若传送带逆时针转动，调整传送带长度L=2.25m，求x；（3）现调整传送带顺时针运行速度为v=9m/s，为保证谷物的分离效果良好，需满足x≥0.5m，求传送带长度L的取值范围。