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PAGE試卷第=1頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)期中模擬測(cè)試卷(一)(解析版)學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________單選題(第1-8小題,每小題3分,第9-12小題,每小題4分,共40分)1.如圖所示,紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升,若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上升的同時(shí),使玻璃管水平向右做直線運(yùn)動(dòng),則關(guān)于紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的說(shuō)法不正確的是()A.若玻璃管做勻速運(yùn)動(dòng),則為直線PB.若玻璃管做勻加速運(yùn)動(dòng),則為曲線RC.若玻璃管做勻加速運(yùn)動(dòng),則為曲線QD.若玻璃管做勻減速運(yùn)動(dòng),則為曲線R【答案】B【詳解】A.紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若玻璃管在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),合速度的方向與合加速度的方向在同一條直線上,物體做直線運(yùn)動(dòng)知軌跡可能為直線P,A正確,不符合題意;BC.紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若玻璃管在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,物體做曲線運(yùn)動(dòng),根據(jù)軌跡夾在速度方向與合力方向之間,合力的方向大致指向軌跡凹的一向,知軌跡可能為曲線Q,B錯(cuò)誤,符合題意;C正確,不符合題意;D.紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),若玻璃管在水平方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,物體做曲線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)軌跡夾在速度方向與合力方向之間,合力的方向大致指向軌跡凹的一向,知軌跡可能為曲線R,D正確,不符合題意。故選B。2.在半徑為R的半球形碗的光滑表面上,一質(zhì)量為m的小球以角速度在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則該水平面到碗底的距離h為()A. B. C. D.【答案】D【詳解】設(shè)小球位置與O的連線與豎直方向的夾角為,小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為小球所受重力和支持力的合力充當(dāng)向心力,對(duì)小球受力分析可知解得又因?yàn)榻獾霉蔬xD。3.A,B兩小球都在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍,A的轉(zhuǎn)速為30r/min,B的轉(zhuǎn)速為15r/mim。則兩球的向心加速度之比為()A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1【答案】D【詳解】角速度A的轉(zhuǎn)速為30r/min,B的轉(zhuǎn)速為15r/min,知A、B的角速度之比為2:1,根據(jù)知,A球的軌道半徑是B球軌道半徑的2倍,則向心加速度之比為8:1,D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。4.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.平拋運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間內(nèi)速度的改變量不相同C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度保持不變D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力等于向心力【答案】A【詳解】A.平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力,加速度是重力加速度恒定不變,故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),故A正確;B.平拋運(yùn)動(dòng)的物體速度變化量為因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度不變,故相等時(shí)間速度的變化量相等,B錯(cuò)誤;C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變,方向時(shí)刻改變,故C錯(cuò)誤;D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體沿半徑方向的合外力等于向心力,D錯(cuò)誤。故選A。5.為了突破敵方關(guān)隘,戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭,居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈。戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆手榴彈,手榴彈在空中的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.甲在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙的長(zhǎng)B.甲、乙落地時(shí)的位移大小一樣大C.甲、乙落地時(shí)速度的水平分速度的大小一樣大D.甲、乙落地時(shí)速度的豎直分速度的大小一樣大【答案】D【詳解】A.平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)甲乙下落的初始高度相同,運(yùn)動(dòng)時(shí)間也相同,故A錯(cuò)誤;B.由圖發(fā)現(xiàn),豎直方向位移相同,水平方向甲的位移比較大,則落地時(shí)甲的位移較大,故B錯(cuò)誤;C.平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),水平方向甲的位移比較大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,說(shuō)明落地時(shí)甲的水平速度較大,故C錯(cuò)誤;D.平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,則甲、乙落地時(shí)速度的豎直分速度的大小一樣大,故D正確。故選D。6.一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn),在兩個(gè)互成銳角的恒力F1、F2作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后撤掉其中的一個(gè)力,則質(zhì)點(diǎn)在撤力前后兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分別是()A.勻加速直線運(yùn)動(dòng),勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.勻加速直線運(yùn)動(dòng),勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng),勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.勻加速直線運(yùn)動(dòng),勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】在撤掉其中的一個(gè)力之前,F(xiàn)1、F2的合力是恒定不變的,加之初速度為零,所以可以知道在撤掉其中的一個(gè)力之前,質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。其合力與任意一個(gè)分力的方向的夾角都是銳角,撤掉其中的一個(gè)力后,加速度的方向?yàn)槭S嗟牧Φ姆较蛳嗤?,與速度的方向的夾角不為零,且為銳角,所以,質(zhì)點(diǎn)會(huì)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),因勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力與速度始終垂直,所以該質(zhì)點(diǎn)不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。7.天文愛(ài)好者小郭在10月29日通過(guò)衛(wèi)星過(guò)境的GoSatWatch獲得天和空間站過(guò)境運(yùn)行軌跡(如圖甲),通過(guò)微信小程序“簡(jiǎn)單夜空”,點(diǎn)擊“中國(guó)空間站過(guò)境查詢”,獲得中國(guó)天和空間站過(guò)境連續(xù)兩次最佳觀察時(shí)間信息(如圖乙,11月2日開(kāi)始時(shí)間17:50:08和11月3日開(kāi)始時(shí)間18:28:40),這兩次連續(xù)過(guò)境中空間站繞地球共轉(zhuǎn)過(guò)16圈,但因白天天空太亮或夜晚空間站處在地球陰影中而造成觀察時(shí)機(jī)不佳。地球自轉(zhuǎn)周期為24h,不考慮空間站軌道修正,由以上信息可得同步衛(wèi)星的軌道半徑是天和空間站的軌道半徑的()A.3.6倍 B.6.3倍 C.9.6倍 D.12倍【答案】B【詳解】由圖乙的信息可知兩次最佳觀察時(shí)間約為24h,兩次最佳觀察過(guò)境中間空間站還有15次過(guò)境,可知空間站一天時(shí)間繞地球16次,根據(jù)空間站的周期根據(jù)開(kāi)普勒第三定律解得同步衛(wèi)星與天和空間站的軌道半徑之比為故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選B。8.一城市綠化灑水車停在路邊,其橫截面積為S的水龍頭噴嘴持續(xù)水平噴出速度恒定的水流。水流從剛離開(kāi)噴嘴到落地經(jīng)歷的時(shí)間為t,水流落地點(diǎn)與噴嘴的連線與水平地面間的夾角為,忽略空氣阻力及水滴在空中運(yùn)動(dòng)的細(xì)微差別,重力加速度大小為g,以下說(shuō)法正確的是()A.水流剛離開(kāi)噴嘴時(shí)的速度為B.空中水柱的水量為C.水流在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小為D.水流落地時(shí)的速度為【答案】B【詳解】A.水流落地時(shí)豎直方向的速度下落的高度水平方向的位移又解得故A錯(cuò)誤;B.空中水柱的水量為故B正確;C.下落得高度根據(jù)幾何關(guān)系得水流落地時(shí)位移大小為故C錯(cuò)誤;D.水落地時(shí)豎直方向的分速度水落地的速度解得故D錯(cuò)誤。故選B。9.圖甲是未來(lái)空間站的構(gòu)思圖。在空間站中設(shè)置個(gè)如圖乙繞中心軸旋轉(zhuǎn)的超大型圓管作為生活區(qū),圓管的內(nèi)、外管壁平面與轉(zhuǎn)軸的距離分別為R1、R2。當(dāng)圓管以一定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在管中相對(duì)管靜止的人(可看作質(zhì)點(diǎn))便可以獲得個(gè)類似在地球表面的“重力”,以此降低因長(zhǎng)期處于失重狀態(tài)對(duì)身體健康造成的影響。已知地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。當(dāng)空間站在地球靜止同步軌道上運(yùn)行時(shí),管道轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω大小為()A. B.C. D.【答案】B【詳解】人靠在外管壁上隨圓管一起做圓周運(yùn)動(dòng),由題意可知解得故選B。10.中國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器著陸火星,為下一步實(shí)現(xiàn)火星采樣返回打下了重要基礎(chǔ)。已知“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí),探測(cè)器到火星中心的最近和最遠(yuǎn)距離分別為280km和5.9×104km,探測(cè)器的運(yùn)行周期為2個(gè)火星日(一個(gè)火星日的時(shí)間可近似為一個(gè)地球日時(shí)間),萬(wàn)有引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出火星的()A.半徑 B.質(zhì)量C.密度 D.表面的重力加速度【答案】B【詳解】將橢圓軌道近似看成圓軌道可得由已知條件可知能求出火星質(zhì)量,無(wú)法求出火星半徑、密度、及表面重力加速度,故B準(zhǔn)確,ACD錯(cuò)誤。故選B。11.如圖所示,靠在一起的M、N兩轉(zhuǎn)盤(pán)靠摩擦傳動(dòng),兩盤(pán)均繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),M盤(pán)的半徑為r,N盤(pán)的半徑R=2r,A為M盤(pán)邊緣上的一點(diǎn),B、C為N盤(pán)直徑的兩個(gè)端點(diǎn)。當(dāng)O′、A、B、C共線時(shí),從O′的正上方P點(diǎn)以初速度v0沿O′O方向水平拋出一小球,小球落至圓盤(pán)C點(diǎn),重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是()A.若M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,則小球拋出時(shí)到O′的高度B.若小球拋出時(shí)到O′的高度為,則M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度必為C.只要M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度滿足(n=1,2,3…),小球就可能落至C點(diǎn)D.只要小球拋出時(shí)到O′的高度恰當(dāng),小球就一定落至C點(diǎn)【答案】A【詳解】M盤(pán)、N盤(pán)輪子邊緣各點(diǎn)線速度相等,由可知,若M盤(pán)角速度為,則N盤(pán)角速度為,故N盤(pán)的周期為設(shè)小球經(jīng)過(guò)時(shí)間t落到圓盤(pán)上的C點(diǎn)。若落在C點(diǎn)時(shí),各點(diǎn)順序?yàn)?,則有(n=1,2,3…)聯(lián)立可得(n=1,2,3…),若落在C點(diǎn)時(shí),各點(diǎn)順序?yàn)?,則有(n=1,2,3…)聯(lián)立可得(n=1,2,3…),A.由上述分析可知,若落在C點(diǎn)時(shí),各點(diǎn)順序?yàn)椋瑒t,下落高度一定為角速度需滿足(n=1,2,3…)當(dāng)時(shí)故A正確;B.若下落高度為則可以確定小球落在C點(diǎn)時(shí),各點(diǎn)順序?yàn)椤4藭r(shí)角速度滿足(n=1,2,3…)故不一定必為,B錯(cuò)誤;C.由上述分析可知,只要M盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度滿足(n=1,2,3…)或者(n=1,2,3…),小球都可以落至C點(diǎn),C錯(cuò)誤;D.由上述分析可知,能否落在C點(diǎn)除與高度有關(guān),還與初速度有關(guān),D錯(cuò)誤。故選A。12.汽車正在圓環(huán)形賽道上水平轉(zhuǎn)彎,圖示為賽道的剖面圖。賽道路面傾角為,汽車質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)彎時(shí)恰好沒(méi)有受到側(cè)向摩擦力。若汽車再次通過(guò)該位置時(shí)速度變?yōu)樵瓉?lái)的二倍,則以下說(shuō)法正確的是()A.汽車受到沿路面向下的側(cè)向摩擦力,大小為B.汽車受到沿路面向上的側(cè)向摩擦力,大小為C.無(wú)側(cè)向摩擦力時(shí),路面對(duì)汽車的支持力大小為D.速度變?yōu)樵瓉?lái)的二倍后,路面對(duì)汽車的支持力大小為【答案】AD【詳解】汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)恰好沒(méi)有受到側(cè)向摩擦力,設(shè)此時(shí)汽車速度為,汽車質(zhì)量為m,路面支持力為,對(duì)汽車受力分析如圖1所示則有當(dāng)速度為原來(lái)的2倍時(shí),汽車有向外的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),則賽道會(huì)增加內(nèi)側(cè)的靜摩擦力f,設(shè)此時(shí)路面支持力為,汽車速度則為,其受力分析如圖2所示則有以上式子聯(lián)立解得故選AD。二、填空題(每空2分,共20分)13.一條河寬200m,小船在靜水中的航速為4m/s,河水流速為2m/s。(1)若小船船頭始終垂直河岸,則小船渡河時(shí)間為_(kāi)_____s;(2)若要小船直接到達(dá)河的正對(duì)岸,則船頭朝向與河岸的夾角應(yīng)為_(kāi)_____度?!敬鸢浮?/p>
50
60【詳解】(1)[1]當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí),渡河時(shí)間最短,此時(shí)的渡河時(shí)間為(2)[2]當(dāng)合速度的方向與河岸垂直,小船直接到達(dá)正對(duì)岸,根據(jù)平行四邊形定則知解得即船頭朝向與河岸的夾角為60度。14.如圖所示,自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分,且半徑RB=4RA、RC=8RA,當(dāng)自行車正常騎行時(shí),A、B、C三輪邊緣的向心加速度的大小之比aA:aB:aC=___________,線速度的大小之比vA:vB:vC=___________?!敬鸢浮?/p>
【詳解】[1][2]由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng),皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小相同,故所以由于A輪和輪共軸,故兩輪角速度相同,即故由角速度和線速度的關(guān)系式可得所以又因?yàn)楦鶕?jù)得15.飛機(jī)做俯沖拉起運(yùn)動(dòng)時(shí),在最低點(diǎn)附近做半徑r=180m的圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示。如果飛行員的質(zhì)量m=70kg,飛機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度=360km/h,這時(shí)飛行員對(duì)座位的壓力為_(kāi)_________,方向?yàn)開(kāi)_______?!敬鸢浮?/p>
4589N
豎直向下【詳解】[1][2]在飛機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí),對(duì)飛行員受力分析,在豎直方向上由牛頓第二定律列出代入已知數(shù)據(jù)得N=4589N由牛頓第三定律知飛行員對(duì)座位的壓力的大小N′=N=4589N方向豎直向下。16.第一次通過(guò)計(jì)算揭示行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是橢圓的科學(xué)家是_________,發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的科學(xué)家是___________?!敬鸢浮?/p>
開(kāi)普勒
牛頓【詳解】[1]開(kāi)普勒通過(guò)分析第谷的數(shù)據(jù),經(jīng)計(jì)算得出了行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓,即第一次通過(guò)計(jì)算揭示行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是橢圓的科學(xué)家是開(kāi)普勒;[2]萬(wàn)有引力定律是牛頓發(fā)現(xiàn)的。17.如圖是一次衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程,先將衛(wèi)星發(fā)射進(jìn)入繞地球的較低圓形軌道Ⅰ,然后在a點(diǎn)使衛(wèi)星進(jìn)入橢圓形的轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ,再在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)b使衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道Ⅲ,已知Oa距離為r、Ob距離為2r,則衛(wèi)星在軌道Ⅰ的速率_______衛(wèi)星在軌道Ⅲ的速率(填“大于”、“等于”或“小于”),衛(wèi)星在軌道Ⅰ的周期與衛(wèi)星在軌道Ⅲ的周期之比為_(kāi)________?!敬鸢浮?/p>
大于
【詳解】[1]根據(jù)可得軌道Ⅰ的半徑小于軌道Ⅲ的半徑,因此衛(wèi)星在軌道Ⅰ的速率大于衛(wèi)星在軌道Ⅲ的速率。[2]根據(jù)可得由題知,因此衛(wèi)星在軌道Ⅰ的周期與衛(wèi)星在軌道Ⅲ的周期之比為三、解答題(18題14分,19題12分,20題14分,共計(jì)40分)18.如圖1所示是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可使兩側(cè)變速輪塔以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩輪塔上的不同圓盤(pán)上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其向心力由擋板對(duì)小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值。那么:(1)下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法與本實(shí)驗(yàn)相同的是()A.驗(yàn)證力的平行四邊形定則B.驗(yàn)證牛頓第二定律C.伽利略對(duì)自由落體的研究(2)若長(zhǎng)槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍,長(zhǎng)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。探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí),若將傳動(dòng)皮帶套在兩半徑之比等于3:1的輪盤(pán)上,將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板______和擋板______處(選填“A”或“B”或“C”),則標(biāo)尺露出紅白相間的等分格數(shù)的比值約為_(kāi)_____。若僅改變皮帶位置,通過(guò)對(duì)比皮帶位置輪盤(pán)半徑之比和向心力大小之比,可以發(fā)現(xiàn)向心力F與角速度的平方成正比。(3)為了能探究向心力大小的各種影響因素,左右兩側(cè)塔輪______(選填“需要”或“不需要”)設(shè)置半徑相同的輪盤(pán)。(4)你認(rèn)為以上實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因有(寫(xiě)出一條即可)。______(5)利用傳感器升級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置,用力傳感器測(cè)壓力,用光電計(jì)時(shí)器測(cè)周期進(jìn)行定量探究。某同學(xué)多次改變轉(zhuǎn)速后,記錄一組力與對(duì)應(yīng)周期數(shù)據(jù),他用圖像法來(lái)處理數(shù)據(jù),結(jié)果畫(huà)出了如圖2所示的圖像,該圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線,請(qǐng)你分析他的圖像橫坐標(biāo)x表示的物理量是()A.TB.C.T2D.【答案】
B
A##C
C##A
1:9
需要
皮帶打滑引起誤差
D【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)所用的研究方法是控制變量法,與驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)方法相同,故選B;(2)[2][3]探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持質(zhì)量和半徑相同,即應(yīng)將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C上;[4]若將傳動(dòng)皮帶套在兩半徑之比等于3:1的輪盤(pán)上,因兩輪盤(pán)的邊緣線速度相同,則角速度之比為1:3,向心力之比為1:9,故標(biāo)尺露出紅白相間的等分格數(shù)的比值約為1:9;(3)[5]為了能探究向心力大小的各種影響因素,因?yàn)橐芯拷撬俣纫欢〞r(shí)向心力與質(zhì)量或半徑的關(guān)系,則左右兩側(cè)塔輪需要設(shè)置半徑相同的輪盤(pán);(4)[6]以上實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的原因有:彈簧測(cè)力套筒讀數(shù)引起誤差;皮帶打滑引起誤差等。(5)[7]根據(jù)
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