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致远高中 2022 学年第二学期期中教学评估
高一物理
一、阅读材料,回答下列问题。
黄浦江是长江汇入东海之前的最后一条支流,也是上海市最大的河流。主要发源于上海市青浦区朱家角镇
淀峰的淀山湖,流经青浦、松江、奉贤、闵行、徐汇、黄浦、虹口、杨浦、浦东新区、宝山等区。
奉贤与闵行一江之隔,很长一段时间里,奉贤人民通过西渡渡口去往上海市区。为了改善交通,1994年3
月18日奉贤人民筹资动工建设奉浦大桥;于1995年7月28日完成主桥合龙工程,是上海第一座建造在
软土地基上的大跨度混凝土连续梁桥。
1. 如图所示,渡口处河面宽为400m的河道,两渡口直线距离约为500米。渡轮从闵行渡口出发,渡江过
程中保持船头指向与河岸垂直。渡轮在静水中的速度大小为4m/s,若江面水流从西往东速度大小为3m/s。
下列说法正确的是( )
A. 渡船在河水中航行的轨迹是曲线
B. 渡船渡江的时间是125s
C. 渡船渡江过程中的位移大小为500m
D. 渡船在河水中的速度是7m/s
2. 实际情况河道中央的水流速度比岸边的流速快,若岸边水流速度大小为3m/s,方向不变。渡江过程中
保持船头指向与河岸垂直,船速保持4m/s,则上题过程中渡轮在河水中航行的轨迹为___________,到达
对岸的时间___________100秒。
A. 直线;小于 B. 直线;等于 C. 曲线:大于 D. 曲线;等于
3. 若把奉浦大桥看成是一座大跨度拱桥,汽车以一定速度通过拱桥,其轨迹为圆周运动的一部分。下列关
于运动的速度的说法正确的是( )
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A. 速度的大小与方向都在时刻变化
B. 速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
C. 速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发生变化
D. 速度的大小与方向都不变
4. 为了安全,汽车通过拱桥时的速度不能过大。如图所示。某汽车以安全速度(汽车与桥面间有相互作用
力),通过拱桥桥顶时汽车重力为G,受到桥面的支持力为N,则G___________N。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 无法确定
5. 分析并画出上题中汽车的受力图_______。
【答案】1. C 2. D 3. C 4. A
5.
【解析】
【1题详解】
A.渡船在河水中航行的轨迹是直线,A错误;
B.渡船渡江的时间为
d 400
t s100s
v 4
船
B错误;
C.渡船渡江过程中的位移大小等于两渡口直线距离约为500m,C正确;
D.渡船在河水中的速度是
v v2 v2 = 42 32m/s5m/s
船 水
D错误;
故选C。
【2题详解】
实际情况河道中央的水流速度比岸边的流速快,则水流方向的运动为变速运动,上题过程中渡轮在河水中
航行的轨迹为曲线,水流速度对渡河时间没有影响,到达对岸的时间等于100秒,故选D。
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【3题详解】
汽车过桥过程中以一定速度通过拱桥,则速度的方向时刻变化但大小不一定变化,故选C;
【4题详解】
汽车过桥过程中由重力及支持力的合力提供向心力
v2
GN m
r
可知
G N
故选A。
【5题详解】
上题中汽车的受力图如下图所示
二、阅读材料,回答下列问题。
6. 上海永久自行车有限公司是我国最早的自行车整车制造厂家之一,已有七十五年的历史。尤其是新中国
成立以后,它作为最大的国有自行车厂,为中国自行车行业的发展作出了不可磨灭的贡献。如图是一辆永
久牌公路自行车,它的质量为25kg,最大行驶速度为54km/h,后轮直径66cm。它的传动方式为大齿轮通
过链条带动小齿轮转动,小齿轮带动后轮提供自行车前进的动力。
(1)如图是该自行车传动结构的示意图,当自行车最大行驶速度为54km/h时,后轮的角速度为
___________,小齿轮的周期为___________。
(2)大齿轮、小齿轮与后轮的半径之比为2:1:4,它们的边缘分别有三个点A、B、C,则下列说法正确
的是( )
A.B、C两点的线速度大小之比为1:8
B.A、B两点的周期之比为1:2
C.A、C两点的角速度之比为2:1
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D.A、C两点的向心加速度大小之比为1:8
(3)如果地面的摩擦系数为0.5,当自行车以最大速度行驶时,自行车转弯半径至少多大?
【答案】(1) ①. 45.5 rad/s ②. 0.138s
(2)D (3)45m
【解析】
【小问1详解】
[1]当自行车最大行驶速度为54km/h时,则有
v 54km/h 15m/s
m
后轮的角速度为
v 15 500
m rad/s rad/s45.5rad/s
r 33102 11
C
[2]小齿轮的周期为
2 22
T s0.138s
500
【小问2详解】
A、B两点的线速度大小相等,根据
vr
可知A、B两点的角速度之比为
: r :r 1:2
A B B A
A、B两点的周期之比为
T :T : 2:1
A B B A
B、C两点的角速度相等,根据
vr
B、C两点的线速度大小之比为
v :v r :r 1:4
B C B C
A、C两点的角速度之比为
: : 1:2
A C A B
根据
a2r
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可知A、C两点的向心加速度大小之比为
a :a 2r :2r 1:8
A C A A C C
故选D。
【小问3详解】
如果地面的摩擦系数为0.5,当自行车以最大速度行驶时,设自行车转弯半径至少为R,根据牛顿第二定
律可得
v2
mg m m
R
解得
v2 152
R m m45m
g 0.510
三、阅读材料,回答下列问题。
7. 东京滑板比赛包括两个竞赛项目:街式赛和碗池赛。每个项目都包括男子组比赛和女子组比赛。2021
年7月26日,滑板女子街式赛在东京有明城市体育公园举行,中国小将曾文蕙成为首名参加奥运会滑板
项目角逐的中国运动员,她在预赛中发挥出色,以第6名的成绩晋级决赛。
(1)滑板运动员在比赛中从离地高度h处的平台冲出,则运动员在空中受到___________力(空气阻力不
计),可近似看成做___________运动。
(2)滑板运动员以速度v 从离地高度h处的平台末端水平飞出( )
0
A. v 越大,运动员在空中运动时间越长
0
B. v 越小,运动员在空中运动时间越长
0
C. 动员在空中运动时间与v 无关
0
D. 动员在空中运动时间与h无关
(3)观看奥运会比赛后的某滑板爱好者,在离地面高度h的平台上滑行如下图所示,水平离开A点后经
过0.7s落在水平地面的B点,其水平位移x3.5m。取重力加速度g 10m/s2,不计空气阻力,求:
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①人与滑板离开平台时的水平初速度;
②平台离地的高度h。
(4)请根据平抛运动的分析方法,分析运动员高台跳雪中运动员的运动特点_________________。
【答案】(1) ① 重力 ②. 平抛 (2)C
.
(3)①5 m/s;②2.45m
(4)空中只受重力,离开跳台时初速度斜向上,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动
【解析】
【小问1详解】
[1]不计空气阻力的情况下,运动员在空中只受到重;
[2]运动员在平台上冲出的时候速度方向水平,在空中只受重力,因此可看成做平抛运动。
【小问2详解】
[1]滑板运动员以速度v 从离地高度h处的平台末端水平飞出,可看作运动员做平抛运动,而平抛运动竖直
0
方向是自由落体运动,水平方向是匀速直线运动则有
1
h gt2
2
解得
2h
t
g
可知,在同一地点,重力加速度相同的情况下,时间只与高度有关,与初速度大小无关。
故选C。
【小问3详解】
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①设人与滑板离开平台时的水平初速度为v,则根据平抛运动的性质可知水平方向有
x vt
解得
v5m/s
②根据平抛运动的性质可知竖直方向有
1
h gt2
2
解得
h2.45m
【小问4详解】
[1]运动员在高台跳雪运动中,离开跳台时初速度斜向上,在空中只受到重力的作用,水平方向不受外力,
合力为零,做匀速直线运动,竖直方向只受重力,先向上减速后向下加速运动,即运动员在高台跳雪运动
中在空中只受重力,离开跳台时初速度斜向上,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动。
四、阅读材料,回答下列问题。
某同学在学完向心力的公式后,用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板
A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
8. 在该实验中,主要利用了___________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
A. 理想实验法 B. 微元法
C. 控制变量法 D. 等效替代法
9. 探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时,应选择两个质量___________(选填“相同”或“不同”)的
小球,分别放在挡板C与___________处。(选填“挡板A”或“挡板B”)
A. 相同:挡板A B. 相同;挡板B
C 不相同;挡板A D. 不相同:挡板B
.
10. 当用两个质量相等的小球做实验,将小球分别放在挡板B和挡板C处,转动时发现左、右标尺上露出
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的红白相间的等分格数之比为1:2,则左、右两边塔轮的半径之比为___________。
【答案】8. C 9. B
10. 2:1
【解析】
【8题详解】
用向心力演示器探究向心力大小的表达式,需采用控制变量法探究向心力与质量、半径、角速度之间的关
系。
故选C。
【9题详解】
探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时,需保证质量和角速度不变,圆周半径不同,则应选择两个质
量相同的小球,放在半径不同的挡板B处。
故选B。
【10题详解】
将质量相等的小球分别放在挡板B和挡板C处,则圆周运动半径之比为2:1,左、右标尺上露出的红白相
间的等分格数之比为1:2,则向心力之比为1:2,由公式F m2r可得,左右小球转动的角速度之比为
1
左
2
右
由公式vr 可得,由于左、右两边塔轮边缘线速度大小相等,则左、右两边塔轮的半径之比为2:1。
五、阅读材料,回答下列问题。
神舟飞船是中国自行研制、具有完全自主知识产权、达到或优于国际第三代载人飞船技术的空间载人飞
船。神舟飞船与国际第三代飞船相比,具有起点高、具备留轨利用能力等特点。神舟系列载人飞船由专门
为其研制的长征二号F火箭发射升空。
11. 神舟飞船要想发射成功,必须要超过第一宇宙速度,第一宇宙速度是( )
A 6.8km/s B. 7.2km/s C. 8.5km/s D. 7.9km/s
.
12. 北京时间2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的运载火箭发射成功,飞船发射后远离地球的过
程中,地球对它的万有引力大小( )
A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
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13. 如果忽略一切干扰因素,神舟飞船是在万有引力的作用下,在太空轨道上近似做的是什么运动
( )
A. 匀速直线运动 B. 抛体运动 C. 变速直线运动 D. 圆周运动
14. 若用运载神舟飞船的火箭将一辆特斯拉跑车发射到太空。假设其轨道示意图如下图中椭圆II所示,其
中A、C分别是近日点和远日点,图中I、III轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道,B点为轨道II、
III的交点,若运动中只考虑太阳的万有引力,则以下说法正确的是( )
A. 跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率
B. 跑车经过B点时的加速度大于火星经过B点时的加速度
C. 跑车在C点的速率一定大于火星绕日的速率
D. 跑车由A到C的过程中动能减小,机械能也减小
15. 若飞船轨道上运行可近似看成沿圆轨道做匀速圆周运动,离地球表面的平均高度h1.41106m。已
知地球半径r 6.37106m,地球质量M 5.971024kg,万有引力常量G 6.671011N·m2/kg2。
球
(1)求飞船绕地球运行的速度;
(2)求飞船绕地球运行的周期。
【答案】11. D 12. A 13. D 14. A
15. (1)7.15103m/s;(2)6.83103s
【解析】
【11题详解】
第一宇宙速度是7.9km/s,故选D。
【12题详解】
飞船发射后远离地球的过程中,由万有引力定律
Mm
F G
r2
可知地球对它的万有引力大小一直减小,故选A。
【13题详解】
如果忽略一切干扰因素,神舟飞船是在万有引力的作用下,在太空轨道上近似做圆周运动,故选D。
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【14题详解】
A.跑车经过A点时做离心运动,速率大于地球的速率,由地球和火星运行过程中由万有引力提供向心力
Mm v2
G m
r2 r
解得
GM
v
r
可知火星绕日的速率小于地球绕日的速率,故跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率,A正确;
B.由牛顿第二定律得
Mm
G ma
r2
解得
M
aG
r2
跑车经过B点时的加速度等于火星经过B点时的加速度,B错误;
C.跑车在C点的速率小于其过C点绕太阳做匀速圆周运动的速率,则跑车在C点的速率小于火星绕日的
速率,C错误;
D.跑车由A到C的过程中动能减小,机械能不变,D错误;
故选A。
【15题详解】
(1)飞船绕地球运行的过程中由万有引力提供向心力
Mm v2
G m
(r h)2 r h
球 球
代入数据解得
v7.15103m/s
(2)飞船绕地球运行的过程中由万有引力提供向心力
Mm 42
G m (r h)
(r h)2 T2 球
球
代入数据解得
T 6.83103s
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