四川省成都市航天中学校2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题

四川省成都市航天中学校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．如图所示，光滑平面上一运动质点以速度v 通过原点O ，v 与x 轴正方向成α角，与此同时对质点加上沿x 轴正方向的恒力x F ，则( )A ．质点一定沿x 正方向做直线运动B ．质点一定沿v 正方向做直线运动C ．质点做变加速曲线运动D ．质点做匀加速曲线运动2．当物体做匀速圆周运动时，以下说法正确的是( )A ．物体速度保持不变B ．物体加速度保持不变C ．物体所受合外力大小保持不变D ．物体所受合外力为恒力3．小船在静水中的速度是v ，现小船要渡一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至河中时，河水流速增大，则渡河时间将（ ）A ．增大B ．减小C ．不变D ．不能确定 4．如图所示，以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，g 取9.8m/s 2，则这段飞行所用的时间为（ ）A ．3B ．3CD ．2 s5．两个大小相同质量分布均匀的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为.F若两个半径是小铁球2倍的质量分布均匀的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为()A．2F B．8F C．4F D．16F 6．1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，地球表面重力加速度取10m/s2，这两颗卫星的运动速度约为( )A．11.2km/s B．7.9km/s C．7.4km/s D．2.1km/s 7．如图，一杯子里盛有水，用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为0.4m，水恰好不从杯子中流出，则杯子运动到最高点的速度是（）A．1.0m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.0m/s8．山城重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜．每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激．假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为R，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为θ，则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为( )A B C D9．已知引力常数G与下列哪些数据，不可以计算出地球质量A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和地表的重力加速度二、多选题10．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，拉着重物A上升，下列说法中正确的是（）A．重物A匀速上升B．重物A加速上升C．绳中的拉力等于A的重力D．绳中的拉力大于A的重力11．如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是( )A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力12．市人民公园有一种叫“飞椅”的游乐项目，在没有转动时，其情景可以简化为如图所示，A、B、C、D是通过钢绳与转盘连接的座椅，其中A、D用钢绳固定在转盘的边缘，B、C固定点更靠近转轴，则当转盘匀速转动时，以下说法正确的是（）A．质量越大的同学所坐的转椅，其连接转盘的钢绳与竖直方向夹角越大B．连接A座椅的钢绳与竖直方向夹角更大C．连接所有座椅的钢绳与竖直方向夹角大小相等D．钢绳与竖直方向夹角与乘坐的同学质量大小无关13．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上（）A．调节斜槽末端保持水平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三、实验题14．一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取2g ，那么：10m/s(1)闪光频率是________Hz；(2)小球运动中水平分速度的大小________m/s；(3)小球在B点的速度大小为___________m/s。

（结果均保留两位有效数字）四、解答题15．如图所示，在倾角为53°的斜面顶端，水平抛出一小钢球，恰好落到斜面底端，如果斜面长为25m，求抛球的水平初速度．16．如图所示，从地面上方某点，将一小球以v0=5m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过t=1s落地，不计空气阻力(g=10m/s2)，求（1）小球抛出时离地面的高度是多少？（2）小球从抛出点到落地点的水平位移大小？（3）小球落地时的速度大小？17．如图,用一根长为L=1m 的细线,一端系一质量为m=1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=370,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T.求210/g m s = ,03sin375= ,04cos375=计算结果可用根式表示):(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度0ω 至少为多大?(2)若细线与竖直方向的夹角为600,则小球的角速度ω1为多大?(3)细线的张力T 与小球匀速转动的角速度ω有关,当ω的取值范围在0到ω1之间时,请通过计算求解T 与ω2的关系,并在图坐标纸上作出T-ω2的图象,标明关键点的坐标值.五、填空题18．如图是滑道压力测试的示意图，光滑斜面与半径为R 滑圆弧轨道, 在滑圆弧轨道弧的最低点B 处平滑相连接，某质量为m 的滑块从斜面上高h 处由静止下滑，重力加速度为g 则：（1）滑块运动到斜面底端的B 点时的速度大小为________；（2）滑块进入圆弧轨道的B 对轨道的压力_________。

参考答案1．D【解析】由于初速度v的方向与恒力x F的方向不在同一直线上，存在夹角，且角度小于90，又x F是恒力，故加速度是恒定的，故质点做匀加速曲线运动，其运动轨迹在力x F方向与速度v方向之间，并向力x F方向偏转，但不会沿x正方向运动，也不会沿v正方向运动，故ABC错误，D正确．【点睛】解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，若合力的方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，若合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．2．C【解析】A、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，是变速运动，故A错误；B、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，故B错误；C、物体所受合外力提供向心力，大小不变，但方向时刻指向圆心，是个变力，故C正确，D错误．故选C．【点睛】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动；角速度的大小和方向都不变．3．C【分析】【详解】小船的渡河时间取决于小船垂直河岸的分速度大小，与平行河岸的分速度大小无关。

水流速度变化，只改变小船平行河岸的分速度大小，不改变小船垂直河岸的分速度大小，所以小船渡河时间不变，故C正确，ABD错误。

故选C。

4．C【详解】把平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，将速度分解，可得 00tan 30y v v v gt== 代入数据解得 t =故选C 。

5．D 【解析】【详解】设两个大小相同的实心小铁球的质量都为m ，半径为r ，根据万有引力公式得：22(2)Gm F r =；根据m=ρ•43πr 3可知，半径变为原来的两倍，质量变为原来的8倍．所以若将两半径为小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起时，万有引力2222(8)416(4)m Gm F G F r r'=== ，故选D ．【点睛】运用万有引力定律时，要准确理解万有引力定律公式中各物理量的意义并能灵活运用．本题通常容易出现的错误是只考虑两球球心距离的变化而忽略球体半径变化引起的质量变化，从而导致错误．6．C【解析】卫星的万有引力提供向心力，有：22()Mm v G m R h R h ，在地球表面上的物体有：2Mm G m g R''=，联立并代入数据解得：37.410/7.4/v m s km s =⨯=，故选C ． 【点睛】卫星的万有引力提供向心力．若不考虑地球自转，则在地球表面上的物体有：2Mm G m g R''=，联立即可求出卫星运动的速度．7．B【解析】 在最高点，临界情况是桶底对水的弹力为零．有：2v mg m r=，解得：2.0/v m s ==，故选C ．【点睛】对水分析，在最高点，当杯子对水的弹力为零时，速度最小，由重力提供向心力，列式可以求出速度的最小值．8．C【解析】列车在这样的轨道上转弯安全行驶，此时列车受到的支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：2tan v mg m Rθ=,解得：v ，故C 正确，ABD 错误． 9．A【解析】【详解】已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离可以求出太阳的质量而不能求出地球的质量，故A 符合题意；月球绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G mMr 2＝m 4π2T 2r 可解得，M =4π2r 3GT 2，即已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径可求解地球的质量，选项B 不符合题意；由G mMR ＝m 4π2T R ，其中v =2πR T ，解得：M =Tv 32πG ，已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运动周期，可以求出地球的质量，故选项C 不符合题意；若不考虑地球自转，地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：GMm R 2=mg ，解得：M =gR 2G ，已知地球表面的重力加速度g 和地球半径R ，可求出地球质量，故D 不符合题意；故选A ．10．BD【解析】小车沿绳子方向的速度等于A 的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解，如图所示：根据平行四边形定则，物体A的速度v A=vcosθ，小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：T−G A=m A a，知拉力大于重力，故BD正确，AC错误．故选BD．【点睛】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则判断出A的速度变化，从而得出A的加速度方向，根据牛顿第二定律判断拉力和重力的大小关系．11．AB【详解】小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图根据牛顿第二定律得到，211vF mg mr+=；当F1＜0，为支持力，向上；当F1＞0，为拉力，向下；当F1=0，无弹力；由牛顿第三定律知，在a处杆对球可能为拉力，也可能为推力．球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故AB正确，CD错误．12．BD【解析】试题分析：设座椅的悬点到转轴的距离为r ，悬绳的长度为L ，座椅的轨道半径为R ；对座椅受力分析：重力mg 和钢绳的拉力F ，由合力提供向心力，则根据牛顿第二定律得： 竖直方向上：Fcos mg θ=水平方向上：2Fsin m R θω=其中R Lsin r θ=+解得：ω2R tan g ωθ=，其连接转盘的钢绳与竖直方向夹角与质量无关，故A 错误，D 正确；由公式可得：()2Lsin r tan g ωθθ+=，在ω一定的条件下，假设连接所有座椅的钢绳与竖直方向夹角大小相等，则r 越大，轨道半径R 越大，则钢绳与竖直方向夹角一定越大．假设不能成立，在ω一定的条件下，r 越大，轨道半径R 越大，连接座椅的钢绳与竖直方向夹角更大，故B 正确，C 错误．考点：向心力【名师点睛】座椅做的是圆周运动，确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键，向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供，在对物体受力分析时一定不能分析出物体受向心力这么一个单独的力．13．ACD【详解】A ．.通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A 正确； BC ．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B 错误，C 正确；D ．做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故D 正确；E ．将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故E 错误。