2021吉安吉水二高高一下学期期中考试物理试题含答案

吉水二高2020-2021学年高一下学期期中考试

物理试卷

一、选择题（本题共12小题，共48分，1~8单选，9~12多选。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分）

1．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，一质量为M的小孩坐在座舱里，则（　　）

A．小孩运动周期为2πR/ω     

B．线速度的大小大于ωR 

C．在A位置小孩受座舱作用力的大小为Mg 

D．小孩所受合力大小始终为Mω2R

2．如图为某共享单车的主要传动部件,大齿轮和小齿轮通过链条相连,a、b分别是大齿轮和小齿轮边缘上的两点。已知大齿轮直径d1=20 cm,小齿轮直径d2=10 cm,若两齿轮匀速转动,则下列关于a点与b点的说法中正确的有（  ）

A．线速度大小之比为1∶2　B．角速度大小之比为1∶2

C．转速大小之比为2∶1     D．周期之比为1∶2

3.“天宫一号”（Ⅰ）主要是和载人飞船配合完成空间交会对接试验任务，而“天宫二号”（Ⅱ）则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室。已知“天宫二号”的轨道高度为393km，比“天宫一号”高了50km。关于两者运行情况的比较，以下结论正确的是（　　）

A. 线速度vⅡ>vⅠ      B. 加速度aⅡ>aⅠ    C. 角速度Ⅱ>Ⅰ     D. 周期TⅡ>TⅠ

4．如图所示，我国发射的“嫦娥二号”卫星运行在距月球表面的圆形轨道上，到点时调整成沿椭圆轨道上运行至距月球表面的点作近月拍摄，以下判断正确的是(   )

A．卫星在圈轨道上运行时处于失重状态，不受重力作用

B．卫星从圆轨道进入椭圆轨道时须加速

C．沿椭圆轨道运行时，卫星在点的速度比在点的速度小

D．沿圆轨道运行时在点的加速度和沿椭圆轨道运行时在A点的加速度大小不等

5．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为、半径为，探测器的质量为，引力常量为，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为的匀速圆周运动时，探测器的（  ）

A.周期为 B.动能为 

C.角速度为 D.向心加速度为

6．跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度为3g/5，则在运动员下落了h高度的过程中，下列说法正确的是(    )

A. 运动员的重力势能减少了3mgh/5    B. 运动员的动能增加了3mgh/5

C. 运动员克服阻力所做的功为3mgh/5  D. 运动员克服重力做了mgh的功

7．如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L/2长部分垂在桌面下，(桌面高度大于链条长度)，则链条上端刚离开桌面时的动能为(     )
A. mgL/2  B. mgL/3 C. mgL/4     D.3mgL/8

8．如图所示，半径为R，表面光滑的半圆柱体固定于水平地面上，其圆心在O点。位于竖直面内的光滑曲线轨道AB的底端水平，与半圆柱相切于半圆柱面顶点B．质量为m的小滑块从距B点高为R的A点由静止释放，则小滑块（　　）

A．将沿半圆柱体表面做圆周运动

B．落地点距离O点的距离为R

C．落地时的速度大小为

D．小球落地时重力的功率为2mg

9．如图所示，重1kg的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧．小滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.8 m，bc＝0.4 m，（取g=10 m/s2）那么下列说法正确的是（   ）

A．弹簧弹性势能的最大值是6 J

B．滑块动能的最大值是4J     

C．滑块从b到c的过程中滑块的机械能在不断的减少

D．滑块在整个过程中机械能守恒

10．如图所示，在倾角为θ的某下坡公路上，质量为m的汽车以恒定功率P从静止开始加速运动，经时间t速度达到最大值vm，此过程中汽车所受的摩擦阻力恒为f，以下判断正确的是（   ）

A．汽车达到最大速度时   B．汽车达到最大速度为vm=P/（f-mgsin）

C．汽车克服阻力做功为  D．汽车前进的距离s=

11．如图所示，质量为m的物体在地面上沿斜向上方向以初速度v0抛出后，能达到的最大高度为H.当它将要落到离地面高度为h的平台上时，下列判断正确的是(不计空气阻力且以地面为参考面)(     )
A. 它的总机械能为mv20/2          B. 它的总机械能为mgH
C. 它的动能为mg(H-h)            D. 它的动能为mv20/2-mgh

12．如下图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中卫星b、c在地球的同步轨道上，卫星a距离地球表面的高度为R，此时卫星a、b恰好相距最近．已知地球的质量为M、半径为R、地球的自转角速度为ω.引力常量为G，则(   )
A. 发射卫星a时速度要大于7.9km/s

B. 卫星b距地面的高度为

C. 卫星a和b下一次相距最近还需经过时间

D. 若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速

二、填空题（共16分，每空2分）

13．(1)实验中用图示装置探究功与速度变化的关系。
步骤Ⅰ：小滑块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面上的光滑轨道PQ滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1；
步骤Ⅱ：在钉子上分别套上2条、3条、4条橡皮筋，重复步骤Ⅰ，小滑块落点分别记为M2、M3、M4…；
步骤Ⅲ：测量相关数据，进行数据处理。
①关于该实验，下列说法正确的是______
A.每次实验时使用橡皮条必须完全一样     B.每次实验时必须使用同一个小滑块
C.每次实验时橡皮条拉伸的长度可以不一致     D.实验中必须设法算出橡皮筋每次对小滑块做功的数值
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、….….若功与抛出速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、______为横坐标作图，才能得到一条直线。
③由于小滑块所受的空气阻力不能忽略，则由此引起的误差属于______(填“偶然误差”或“系统误差”)。

(2)在用如图甲所示的装置“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中：

①下列说法正确的是______。
A.平衡摩擦力时，必须将钩码通过细线挂在小车上
B.实验时，应将小车靠近打点计时器由静止释放
C.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

②图乙是在实验中，挂一个钩码时获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz.小车的质量为0.5kg，则打B点时，小车的动能为______J(保留三位有效数字)。此动能应比钩码减小的重力势能______(填“大”或“小”)

14. 假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下图所示的力学实验：长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量为m=2kg的小球，若在最高点小球的速度为1.5m/s，杆对小球的支持力为1N，则(1)该星球表面的重力加速度g星=                      

(2).若测得该星球的半径为R=5000km，宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动，则探测器运行的最大速度为        （不考虑该星球的自转）

三、计算题(本题共5小题，46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)

15.（8分）如图所示，一质量m=1.0kg的物体从半径R=5.0m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F的大小始终为15N不变，方向始终沿物体在该点的切线方向..圆弧所对应的圆心角为60°，BO边沿竖直方向，g取10m/s2.在这一过程中，求：
(1)拉力F做的功；

(2)重力G做的功；

(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功.

16.（8分） 如图所示，质量m=1kg的滑块(可看成质点)，被压缩的弹簧弹出后在粗糙的水平桌面上滑行一段距离x=0.4m后从桌面抛出，落在水平地面上．落点到桌边的水平距离s=1.2m，桌面距地面的高度h=0.8m..滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2(取g=10m/s2，空气阻力不计)求：
(1)滑块落地时速度的大小；

(2)弹簧弹力对滑块所做的功。

17.（10分）质量为m=3000kg的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率为额定功率且恒为P=60kW，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为v=120km/h。求（1）行驶过程中汽车受到的阻力大小。

（2）当汽车的车速为时，求汽车的瞬时加速度的大小。

（3）若汽车从静止开始以0.4 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？

18.（10分）在2049年的某一天，一位江西师大附中的校友乘坐中国航天集团的飞行器，成功的降落火星上。他在离地高h处无初速释放一小球，并测得小球落地时速度为v（不计阻力），已知引力常量为G，火星半径为R，他出了下列三个问题，请你利用学过的知识解答：

（1）求火星的质量；

（2）假设火星可视为质量均匀分布的球体，求火星的密度。

（3）假设要在火星表面发射一颗卫星，第一宇宙速度为多少？

19.（10分）如图所示，竖直面内的圆弧轨道所对圆心角θ=60°，半径R=0.2m，圆弧轨道顶端固定一个小定滑轮，最低点切线水平，与桌面上的水平轨道平滑相连。一弹簧两端分别连接A、B 两个物块，mA=mB=0.8kg. B 通过不可伸长的细绳与质量mc=5.4kg的小球C相连。初始时，整个装置都处于静止状态，A位于地面上，C在外力作用下静止在圆弧轨道的顶端，细绳恰好伸直但无张力。现撤去外力，当C滑至圆弧轨道最低点时，A恰好要离开地面，细线断裂，B未到达定滑轮处。不计弹簧、细绳和滑轮的质量，不计一切摩擦和能量损失，已知弹簧始终在弹性限度内，.重力加速度g=10m/s2。求:

(1)弹簧的劲度系数k;

(2)细绳断裂后瞬间，小球C和物块B的速度大小分别为多少？（可用根号表示）

(3)细绳断裂后瞬间，小球C对圆弧轨道的压力FN。

吉水二高2020-2021学年高一下学期期中考试

物理答案

一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分.其中1~8题为单选题，9~12题为多选题，全部选对得4分，对而不全得2分，错选得0分）

二、填空题(本题共2个小题，每空2分，共16分)

13.  (1)①AB   ② L2     ③系统误差   (2) ① B  ② 0.107J  小

14. (1)5m/s2   (2)5×103 m/s

三、计算题（本大题共5小题，共44分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15.（8分）  (1)25πJ            (2)-25J     (3)0

16.(8分) （1）滑块落地时速度的大小为5m/s（2）弹簧弹力对滑块所做的功为5.3J

17．（10分）（1）由 得                            

（2）由 ,得由 ，得（3）50S

18.(10分) （1）设火星的质量为M，则在火星表面一质量为m的物体所受的重力近似等于万有引力，即 联立解得

（2）火星的体积为 联立可得火星的密度为

（3）

19. (10分) （1）80N/m   （2）VC=   VB=m/s（3）88.2N