成都七中高一物理下期半期考试试卷

2020-2021学年度下期高 2023届半期考试
物理试卷
考试时间：100分钟满分：110分
第Ⅰ卷选择题部分（54分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求。

1．下列说法正确的是（）
A．做曲线运动的物体，所受的合力一定发生变化
B．物体做匀速圆周运动，加速度恒定不变
C．平抛运动是匀变速曲线运动
D．轻绳一端固定，另一端系一小球，则小球在竖直平面内的圆周运动一定是匀速圆周运动
2．下列说法正确的是( )
A．为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，牛顿做了著名的“月-地”检验
B．在牛顿万有引力定律的指导下，开普勒发现了开普勒三大定律
C．在不同星球上，万有引力常量G的数值不一样
D．牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”
3．如图所示，a为放在地球赤道上相对地面静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。

下列关于a、b、c的说法中正确的是（）A．a、b、c做匀速圆周运动的角速度大小关系为ωa>ωb>ωc
B．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为a a>a b>a c
C．a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为T a=T c<T b
D．卫星b的线速度大小大于卫星c的线速度大小
4．2020年6月23日，“北斗三号”卫星导航系统最后一颗全球组网卫星从西昌卫星发射中心升空，卫星顺利进入预定轨道（轨道半径小于月、地间的距离），它是我国第55颗北斗导航卫星，是一颗地球静止轨道卫星。

关于它的说法中正确的是（）
A．该卫星可定点在成都天府广场上空
B．该卫星在轨道上运行速率大于11.2km/s
C．该卫星从地面上发射的速度大小为7.9km/s
D．该卫星若想返回地面，需在圆轨道上使其减速
5．如图所示为一简易机械装置，质量相等的两物块A和B，通过铰链和连杆相连，物块A与竖直墙壁接触，物块B放在水平面上。

现对物块B施加水平向左的外力F，使物块A匀速上升，直到连杆与竖直方向的夹角θ为30°。

不计铰链及物块与接触面间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．物块B的速度保持不变
B．连杆受到的弹力逐渐增大
C．物块A对墙面的压力逐渐增大
D．当连杆与竖直方向的夹角θ为30°时，物块B的速度是物块A的3倍
6． 长度L =0.5m 的细线，拴一质量m =2kg 的小球（不计大小），另一端固定于O 点。

让小球在水平面内做匀速圆周运
动，这种运动通常称为圆锥摆运动。

如图所示，摆线与竖直方向的夹角α=37°，重力加速度g =10m/s 2，则下列说法错误的是（ ）
A ．细线的拉力大小为25N
B ．小球运动的角速度为5rad/s
C ．小球运动的线速度大小为1.2m/s
D ．小球运动的周期约为1.26s
7．质量m =200kg 的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示
汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中阻力为车重的k 倍，在18s 末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是( ) A ．k =4
B ．0~8s 内汽车的牵引力为800N
C ．汽车在8s~18s 内的平均速度大小为9m/s
D ．8s~18s 过程中汽车牵引力做的功为8×104 J
8．一船在静水中的速度大小恒定为v 1，水流速度的方向沿着河岸向右且大小恒定为v 2，且v 1＞v 2，河岸宽度恒定为d 。

小船从O 点开始渡河，图中OB 垂直于河岸，AB ＝BC ＝L 。

已知当小船划行方向垂直于河岸时，小船正好航行到C 点。

下列说法中正确的是（ ） A ．v 1/v 2＝L/d
B ．若小船改变划行方向，最终到达对岸A 点，则从O 点到A 点所用时间等于小船航行到
C 点所用时间 C ．若小船的划行方向沿OA 方向，则小船最终会航行到BC 之间的某一点
D ．若小船改变划行方向，最终到达对岸B 点，则从O 点到B 点所用时间为
22
2
1
υ
υ+d
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分。

在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。

全部选
对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

9．甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，它们的质量之比m1：m2=1：2，它们圆周运动的轨道半径之比为r1：r2=1：2，下列关于卫星的说法中正确的是（）
A．它们的线速度之比v1:v2=1:√2
B．它们的运行周期之比T1:T2=1:2√2
C．它们向心加速度大小之比a1：a2= 1：4
D．它们向心力大小之比F1：F2= 2：1
10．如图所示，高为h=1.25 m的平台上，覆盖一层薄冰，现有一质量为60kg的滑雪爱好者，以一定的初速度v向平台边缘滑去，着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力。

由此可知（）A．滑雪者在空中运动的时间为0.5 s
B．滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5√2m
C．滑雪者着地时的速度大小是5.0 m/s
D．滑雪者着地前瞬间，重力做功的瞬时功率是3000W
11．杂技演员表演“水流星”，在长为2.5m的细绳的一端，系一个总质量为m=0.5kg的盛满水的小桶（小桶大小相对于细绳长度小得多），以绳的一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点的速度为v=5m/s，则下列说法正确的是（g=10m/s2）（）
A．“水流星”通过最高点时，会有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底受到的压力均为零
C．“水流星”通过和圆心等高和位置时，细绳中的拉力为零
D．“水流星”在最低点时，处于超重状态
12．如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。

设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小f不变，则下列说法正确的是（）
A．重力做功为mgL B．悬线的拉力做功为mgL
fπL D．克服空气阻力做功为fL
C．空气阻力做功为−1
2
13．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴2.5m处有一小物体
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为√3
2
角为30°，g取10m/s2，则以下说法中正确的是（）
A．小物体随圆盘以不同的角速度ω做匀速圆周运动时，ω越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大B．小物体受到的摩擦力不可能背离圆心
C．ω的最大值是1.0rad/s
D．小物体随圆盘做匀速圆周运动的过程中，一定受到三个力的作用
14．在足够大的光滑水平桌面上，一质量m=1kg的小球静止在图示坐标系的原点O处。

从t=0时刻起，小球受到沿＋x方向的大小为F1=2N的恒定拉力作用开始运动。

在t=1s时刻，撤去F1，立即换成沿＋y方向的大小为F2=2N的恒定拉力作用在物体上。

在t=2s时刻，把F2也撤去。

在t=3s时刻，小球开始进入一个固定在水平桌面上的圆形光滑细管道（在图上只画了该管道的管口，管道的内径略微大于小球的直径）。

已知小球是沿管道的切线方向进入管道的，且已知该管道的圆心在y轴上。

下列说法正确的是（）
A、3s末小球的位置坐标为（5m,3m）
B、3s末小球的位置坐标为（3m,3m）
C、进入管道后，小球的向心力大小为N
8.0
2
D、进入管道后，小球的向心力大小为N
6.1
第Ⅱ卷非选择题部分（56分）
三、实验题：本题共有2小题，每空2分，共14分。

15．（6分）
在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
如图1，将两个倾斜光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。

把两个质量相等的小钢球A、B分别从斜面的同一高度由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。

改变两小球相对斜面的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。

（g取10m/s2）
(1)该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律依次是_______。

A．A、B两个小球相撞
B．A、B两个小球同时落地
C．水平方向做匀速直线运动
D．竖直方向做自由落体运动
(2)通过图2中甲图的实验装置，在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长L=5cm，则该小球做平抛运动的初速度大小为______m/s；B点的竖直分速
度大小为_________m/s。

（计算结果均保留两位有效数字
．．．．．．．．）
16．（8分）
如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，图乙是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时作出的F-v2图像。

(1)在这个实验中，利用了_______(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来研究。

(2)根据乙图可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式为___________ 。

(3)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持___________不变。

(4)若该实验数据是在保持圆柱体质量不变、半径恒为r=0.1m的条件下得到的，再规范作图得出F-v2图线，如乙图所示，则该实验所用圆柱体的质量为_________kg。

乙
四、计算题：计算时要求写出必要的文字、公式、重要的步骤等。

本大题共有4个小题，满分共42分。

17．（6分）
据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，风云三号卫星已经成为及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况的重要手段。

风云三号卫星属于极地轨道气象卫星，已知风云三号在距地球表面高度为h的轨道上做匀
速圆周运动，已知地球的半径为R ，风云三号卫星的质量为m ，地球表面的重力加速度为g ，万有引力常量为G 。

求：
(1)地球的质量M ；
(2)风云三号卫星做匀速圆周运动的周期T 。

18．（7分）质量m =10kg 的物体在方向平行于斜面、大小为F =140N 的拉力作用下，从固定粗糙斜面的底端由静止开
始沿斜面向上运动，拉力F 作用2s 后撤去．已知斜面与水平面的夹角θ=37°，如图所示．斜面足够长，物体与斜面间的动摩擦因数µ=0.5，取重力加速度g=10m/s 2，sin37°=0.6 ，cos37°=0.8，．求： (1)1s 末F 做功的功率；
(2)物体向上运动过程中克服摩擦力做功。

19．（12分）
如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上的物体A 、B 、C 的质量分别为m 、2m 、3m ，A 叠放在B 上，C 、B 离圆心O 距离分别为2r 、3r 。

C 、B 之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好拉直。

已知C 、B 与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A 、B 间的动摩擦因数为4μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，现让圆盘从静止缓慢加速转动，求：
(1)圆盘角速度ω为多少时，细线上开始产生拉力； (2)圆盘角速度r
g 45μω=
时，求C 与水平圆盘之间的摩擦力；
(3)为使得ABC 均与圆盘保持相对静止，圆盘角速度ω需要满足的条件。

20．（17分）
科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB 部分水平，其长度L 1=1.344m ，传送带以v 1=1.2m/s 的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r =6.4cm ，其下端C 点与圆弧轨道DEF 的D 点在同一水平线上，E 点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF 对应的圆心角θ=37°且圆弧的半径R =0.5m ，F 点和倾斜传送带GH 的下端G 点平滑连接，倾斜传送带GH 长为L 2=0.4m ，其倾角θ=37°．某同学将一质量为0.5kg 且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A 处，物块经过B 点后恰能无碰撞地从D 点进入圆弧轨道部分，随即进入圆弧轨道，当经过F 点时，物体克服重力做功的瞬时功率为6W ，然后物块滑上倾斜传送带GH ．已知物块与两段传送带的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度g 取10m/s 2，sin37°=0.6 ，cos37°=0.8，求：
(1)物块由A 到B 所经历的时间； (2)物块在D 点对圆弧的压力大小；
(3)若要物块能被送到H 端，倾斜传动带GH 顺时针运转的速度应满足的条件。