内蒙古巴彦淖尔市杭锦后旗重点高中2020_2021学年高一物理下学期期中试题
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这篇资料主要涵盖了高中物理中的多个知识点,主要涉及圆周运动、力、能量转换以及机械能守恒定律。以下是对这些知识点的详细解析: 1. **圆周运动**:摩托车的"飞车走壁"表演是典型的匀速圆周运动实例。摩托车对侧壁的压力与高度h有关,实际上是由向心力提供的,而向心力等于重力和支持力的合力。h越高,摩托车所需向心力更大,但由于重力分力增加,侧壁的支持力(即压力)反而会减小,因此A选项错误。向心力F=mω²r,其中m是质量,ω是角速度,r是半径。h越高,r越大,但角速度ω不一定变化,所以B选项也不正确。根据T=2π√(r/g),周期T与√h成正比,h越高,周期越大,C选项错误。线速度v=rω与半径和角速度成正比,h越高,v越大,D选项正确。 2. **静摩擦力与角速度的关系**:小物体P随圆盘转动,静摩擦力f提供向心力。当圆盘匀速转动时,f不为零,因为物体需要克服静摩擦力才能做圆周运动,B选项错误。f与角速度ω和物体到轴O的距离r有关,f=mω²r,因此在物体与轴O的距离一定的条件下,f与角速度成正比,C选项正确;而在转速一定的条件下,f与物体到轴O的距离成正比,D选项正确,A选项错误。 3. **匀速圆周运动性质**:匀速圆周运动的速度方向时刻改变,所以线速度是变化的,是变加速运动,A选项正确,B和C选项错误。向心加速度是矢量,方向始终指向圆心,所以也是变化的,D选项错误。 4. **月球表面的平抛运动**:在月球表面做的平抛运动实验可以用来计算月球的质量、第一宇宙速度和密度。通过平抛时间和水平位移,可以求得月球表面的重力加速度,进而计算月球的质量M和密度ρ。第一宇宙速度v₁=√(gR),其中R是月球半径。但无法直接求出绕月球表面运行的卫星周期,D选项错误。 5. **汽车启动图象分析**:0-t1时间内,汽车功率不变,若图象显示加速度增大,那么牵引力也必须增大以克服更大的阻力,A选项正确,B选项错误。t1-t2时间内,如果汽车功率不变,且加速度减小,说明汽车的速度增大,因此牵引力减小以维持功率不变,C选项正确,D选项错误。 6. **质点在半圆形轨道中的运动**:质点从P到N过程中,克服摩擦力做功W。质点在N点对轨道的压力为4mg,说明向心力大于重力,由此可以判断质点可以到达Q点,但因为克服了摩擦力,动能减少,所以不能继续上升,B选项正确。 7. **传动装置中的线速度和角速度**:由于皮带不打滑,A点和B点的线速度v相同,但A点半径较大,所以角速度ω较小。B选项正确,A和D选项错误。A点和C点半径不同,线速度v不同,但角速度ω相同,C选项错误。 8. **匀速圆周运动中的物理量变化**:在匀速圆周运动中,线速度v、向心加速度a和速度方向v的方向都是变化的,而角速度ω和动能K(假设质量不变)是恒定的。因此,A、D选项正确,B、C选项错误。 9. **小环下滑过程中的力与功**:小环在下滑过程中,大圆环对其的作用力提供向心力,做正功,使得小环获得动能,故B选项正确,A选项错误。力的方向指向圆心,C选项正确,D选项错误。 10. **小球在悬线中的运动**:小球运动到悬点正下方时,悬线碰到钉子,绳长瞬间缩短,导致线速度、角速度和向心加速度均会突然增大,但绳子的拉力也会增大,以提供更大的向心力,A、B、C、D选项均正确。 11. **小球与弹簧的碰撞**:小球从B到C过程中,弹簧的弹性势能不断增加,因为小球的动能转化为弹簧的势能,系统机械能保持不变,不考虑空气阻力,没有外力做功,B和D选项正确,A和C选项错误。 12. **双中子星合并**:两颗中子星相距400km,每秒转12圈,可计算角速度和周期,结合万有引力提供向心力,可以估算质量之和及速率之和,但不能直接得到质量之积或自转角速度,所以B和C选项正确。 13. **验证机械能守恒定律的实验**:此实验通过比较重物下落过程中动能和势能的转化来验证机械能守恒。损坏前端的纸带不影响分析剩余部分的点间距,从而估算速度和加速度,进而验证能量转换。 这些题目涵盖了物理学中的基本概念和公式,包括圆周运动、摩擦力、能量转换、万有引力、机械能守恒等多个核心知识点。
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