重庆市綦江中学2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题

重庆市綦江中学2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列选项中可以和能量单位等效对应的是（）A．N·m B．N·m/s2C．N·m/s D．kg。

m/s2 2．下面对人类探索宇宙的历史表述不正确．．．的是（）A．开普勒通过研究第谷的行星观测数据得出了行星运动定律B．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律C．牛顿不仅提出了万有引力定律而且测量出了引力常量D．经典力学适用于低速运动的宏观物体3．如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A 随盘一起旋转时所需向心力的来源说法正确的是( )A．滑块的重力B．盘面对滑块的静摩擦力C．盘面对滑块的弹力D．可能是其他力4．如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块从A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀减速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹可能是图中的A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定5．质量为m的物体，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上向右运动．如图所示，下列说法正确的是（）A．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体不做功.B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功.C．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做正功.D．如果物体做匀速直线运动，合力一定对物体做正功.6．2003年秋，中国用“神州”5号飞船将宇航员杨利伟送上太空，中国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握载人航天技术的国家．若杨利伟测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T、离地面的高度为H，地球半径为R．则根据T、H、R和万有引力恒量G，他不能计算出（）A．地球的质量B．地球的平均密度C．飞船的线速度大小D．飞船所需向心力7．物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列图象中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图象是（）A．B．C．D．8．如图所示，圆a的圆心在地球自转的轴线上，圆b、c、d的圆心均在地球的地心上，对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言( )A．卫星轨道可能为a B．同步卫星轨道可能为bC．卫星轨道不可能为c D．同步卫星的轨道可能为d二、多选题9．如图所示的杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来．对于杯子经过最高点时水受力情况，下面说法正确的是( )A．水处于失重状态B．水可能受平衡力的作用，合力为零C．由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用D．杯底对水的作用力可能为零10．两个靠近的天体称为双星，它们在彼此引力作用下以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m1、m2，如图所示，以下说法正确的是（）A．它们的角速度相同．B．线速度与质量成正比．C．向心力恒定且与质量的乘积成正比．D．轨道半径与质量成反比．11．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0．t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变）．在下图中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化正确的是（）A．①③B．①④C．②③D．②④三、实验题12．在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：_________A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须不同C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线F.斜槽必须光滑(2) 某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球平抛运动的初速度为__________m/s，该小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s，(g取10m/s2)．13．如图a所示，一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于天花板的定滑轮上，纸带的下端悬挂一质量为m的重物，将重物由静止释放，滑轮将在纸带带动下转动．假设纸带和滑轮不打滑，为了分析滑轮转动时角速度的变化情况，释放重物前将纸带先穿过一电火花打点计时器，如图b所示，通过测量纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况．(1)电火花打点计时器的工作电压为：_______V(2)下图为打点计时器打出来的纸带，我们取了中间的一段，在这一段上取了5个计数点A、B、C、D、E，每相邻的两个计数点间有4个点没有画出，已知：x AB=2.52cm；x BC=4.52cm；x CD=6.54cm；x DE=8.53cm；a)根据上面的数据，可以求出C点的速度v C=__________ m/s；(保留三位有效数字)b)测出滑轮直径等于6cm，则打下C点时滑轮的角速度为____ rad/s；(保留三位有效数字)c)分析以上的数据，滑轮的角速度随时间变化的情况是__________________；四、解答题14．如图所示，可视为质点的物体m由静止开始沿倾角为θ=30°的光滑斜面自由下滑，已知m=2kg、斜面长为L=10m．（g取10m/s2）求：（1）物体滑到底端过程中重力与支持力所做的功各是多少？（2）物体滑到斜面底端时速度为多大？（3）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率是多少？15．若嫦娥三号卫星在离月球表面为h的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T.若月球半径r，引力常量为G. 试推导：（1）月球的质量表达式；（2）月球表面的重力加速度；（3）月球的第一宇宙速度.16．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OO′重合，转台以一定角速度ω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，小物块随着陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°。

已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的F 。

最大静摩擦力大小为4(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；(2)若改变陶罐匀速旋转的角速度，而小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值。

参考答案1．A【详解】根据功的表达式cos W Fl θ=，可知221J 1N m 1kg m s -=⋅=⋅故选A 。

2．C【详解】A ．开普勒通过研究第谷的行星观测数据，总结出了行星运动的三大规律，故A 正确；B ．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故B 正确；C ．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G 的数值，故C 错误；D ．经典力学适用于宏观低速物体的运动规律，对于微观、高速不再适用，故D 正确； 本题选择错误的，故选C 。

3．B【解析】对滑块受力分析，如图受重力G ，向上的支持力N ，重力与支持力二力平衡，滑块匀速转动，其向心力由静摩擦力提供，故选B.4．C【解析】【详解】当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，轨迹的凹向大致指向合力的方向。

蜡块的合速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向左，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向加速度的方向，即向左。

A. 不可能做直线运动，故A 错误；B. 曲线Q 。

轨迹的凹向指向右或右下，故B 错误；C. 曲线R 。

轨迹的凹向指向左或左上，故C 正确；D. 无法确定。

故D 错误。

5．C【解析】物体做匀速运动时，F 与s 一定同方向，故拉力F 一定做正功，故A 错误；物体做减速运动时，位移方向与F 的方向相同，力F 一定做正功，故B 错误，C 正确；根据动能定理可知，物体做匀速运动时，合力做功为零，故D 错误；故选C ．6．D【解析】人造地球卫星做匀速圆周运动，万有引力等于向心力，则有：()()2224Mm G m R h TR h π=++，解得：()3224R h M GT π+=，地球密度()3233R h M V GT Rπρ+==，线速度大小()2R h v T π+=，故ABC 都能计算出，由于缺少卫星质量，引力大小无法算出，故选D.【点睛】飞船绕地球做匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船的向心力，知道飞船绕地球圆周运动的周期T 、轨道半径R+H ，即可求出地球的质量．利用圆周运动的知识，由周期和半径，能求出飞船的线速度．7．D【详解】物体做自由落体运动，机械能守恒，则有：E P =E ﹣12mv 2，所以势能与速度的图象为开口向下的抛物线，故D 正确，ABC 错误。

8．B【详解】卫星要想稳定运行必须使地球对它的引力全部用来充当向心力,故a 轨道错误，而轨道b 、c 均是可能的轨道。

同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空。

故轨道只可能为b ，综上分析ACD 错误，B 正确。

故选B9．AD【解析】在最高点，水的加速度向下，水处于失重状态，故A 正确．在最高点，水靠竖直方向上的合力提供向心力，合力不为零．故B 错误．向心力不是物体受到的力，是物体做圆周运动所需要的力．故C 错误．在最高点的临界情况时，桶底对水的作用力为零，靠重力提供向心力．故D 正确．故选AD.10．AD【解析】双星以两者连线上点O 为圆心做匀速圆周运动，双星与O 点“三点一线”，则它们的角速度必定相同，故A 正确．设两星之间的距离为L ，则有：221211222m m G m r m r Lωω==，可得：1122m r m r =，即轨道半径和质量成反比，由v r ω=，知角速度相等，则线速度与半径成正比，故线速度与质量成反比，故B 错误，D 正确．向心力大小与质量的乘积成正比，向心力大小不变，但方向时刻在变化，所以向心力是变力，故C 错误．故选AD ．【点睛】在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力相同，同时注意：它们的角速度相同，然后根据向心力公式列方程即可求解．11．AD【解析】本题考查的是机车功率问题与图象的问题，t 1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，则牵引力会立即减小一半，而后逐渐增大，汽车匀减速运动，到t 2时刻，牵引力和阻力又恢复相等，汽车又恢复了匀速直线运动，根据P Fv =，可知此时速度变为原来的一半，AD 正确，BC 错误；12．(1)ACD (2) 0.1s 2m/s 2.5m/s【详解】为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需水平．故A 正确．为了使小球平抛运动的初速度相等，每次从同一位置由静止释放小球，与斜面是否光滑无关，故B 错误，CF 正确．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触．故D 正确．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接．故E 错误．故选ACD.（2）在竖直方向上有：2h gT ∆=，其中10h l cm ∆==，代入得：T=0.1s ，水平方向匀速运动有：0x v t =，其中220s l cm ==，t=T=0.1s ，代入解得：02/v m s =，根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，则位置2竖直方向的速度为23 1.5/0.2y l v m s ==，则位置2的速度2 2.5/v m s ==. 13．220 V 0.553m/s 18.4rad/s 随时间均匀增加【详解】（1）根据电火花计时器的工作原理可知，其工作电压是220V ；（2）根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知C 点的瞬时速度：()24.52 6.54100.553/220.1BD C x v m s T -+⨯===⨯，由v r ω=，则C 时刻的角速度：20.55318.4/6102C v rad s rω-===⨯，同理可知得出B 点的速度：()22.52 4.52100.352/220.1AC B x v m s T -+⨯===⨯，D 点的速度：()26.548.53100.754/220.1CE D x v m s T -+⨯===⨯，可知纸带做匀加速直线运动，结合v r ω=，可知滑轮做匀加速转动，即滑轮的角速度随时间均匀增大．14．（1）W G =100J ， W N =0（2）v =10m/s （3）P G =100W【详解】（1）物体滑到底端过程中重力的功sin 30100G W mgH mgL J ===支持力与运动方向垂直，故支持力不做功，即0N W =（2）物体下滑过程中机械能守恒，则有：212mgH mv =解得：10/v m s ===（3）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率sin 30100P mgv W ==15．（1）2324()π+=r h M GT （2）23224()r h g r Tπ+=（3）v =【解析】试题分析：（1）根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出月球的质量．（2）根据万有引力等于重力求出月球表面的重力加速度．（3）根据重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小．（1）嫦娥三号围绕月球做圆周运动时，有：()2224()Mm G m r h r h Tπ=++ 解得：()3224r h M GT π+=（2）根据万有引力等于重力得：2Mm G mg r = 解得：()32224r h g r T π+=（3）在月球表面，根据万有引力提供向心力得：22Mm v G m r r=解得：v =16．(1)0ω=(2) 【详解】(1)当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有20tan 45sin45mg mR ω︒=︒ 解得0ω=(2)当0ωω>时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为1ω，由牛顿第二定律得2N11cos45sin45sin45F F mR ω︒+︒=︒N1sin45cos45F mg F ︒+=︒联立解得1ω= 当0ωω<时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为2ω，由牛顿第二定律得2N22sin45cos45sin45F F mR ω︒-︒=︒N2sin45cos45F F mg ︒+︒=联立解得2ω=。