2020-2021学年河北省保定市第一中学高一第二学期期中考试 物理

2020-2021学年河北省保定市第一中学

高一第二学期期中考试 物理

一、选择题：（本题共10小题，共43分。1～7题为单选题，每小题4分，给出的四个选项中，只有一个选项正确；8～10为多选题，每小题5分，给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1．下列说法中正确的是（    ）

A. 合运动的时间为分运动的时间之和             

B. 做曲线运动的物体，所受合外力方向与物体速度方向在同一直线上。

C．斜上抛可以看成是水平方向匀速直线运动和竖直方向竖直上抛运动的合运动

D．物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动

2.质量分别为m1和m2的两个物体，m1<m2，在大小相等的两个力F1和F2作用下沿力的方向移动了相同距离．若F1做的功为W1，F2做的功为W2，则(              )

A．W1<W2       B．W1=W2      C．W1>W2        D．无法确定

3．一小船在静水中的速度为2v,要渡过一条宽度为d的河流,已知河水流速为v,则小船渡河(　　)

A.最小位移为d                       B.最小位移为2d

C.相对河岸最小速度为v            D.相对河岸最大速度为v

4．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角θ＝60°，AB两点高度差h＝1 m，忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，则球刚要落到球拍上时速度大小为(　　)

A．2 m/s     B．2 m/s    C．4 m/s    D． m/s

5.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧管壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是(   )

A.小球在水平线以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力

B.小球在水平线以上的管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力

C.小球在水平线以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力

D.小球通过最高点时的最小速度

6.公园里的“飞天秋千”游戏开始前,座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空。秋千匀速转动时,绳与竖直方向成某一角度,其简化模型如图所示。若要使夹角θ变大,可              (　　)

A.增大转动周期　　 B.将钢丝绳变短  C.增大座椅质量  D.增大角速度

7.如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳将物块拉着匀速向上运动,力F作用在绳自由端B点,则              (　　)

A.绳对A的拉力增大

B.绳对A的拉力减小

C.杆对A的弹力减小

D.绳子自由端B的速率增大

8.（多选）如图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。假设“嫦娥三号”运行经过P点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆形轨道Ⅰ上运动,再次经过P点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为Q、高度为15 km,远地点为P、高度为100 km的椭圆轨道Ⅱ上运动,下列说法正确的是  (　　)

A.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运动时速度大小可能变化

B.“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道Ⅰ上运动的周期一定大于在椭圆轨道Ⅱ上运动的周期

C.“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的加速度一定大于经过P点时的加速度

D.“嫦娥三号”在椭圆轨道Ⅱ上运动经过Q点时的速率可能小于经过P点时的速率

9.（多选）“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,与圆心O等高且在处板与水平面夹角为θ.设球的质量为m,圆周的半径为R,重力加速度为g,不计拍的重力,若运动到最高点时拍与小球之间作用力恰为,则下列说法正确的是(   )

A.圆周运动的周期为 B.圆周运动的周期为

C.在处球拍对球的作用力大小为 D.在处球拍对球的作用力大小为

10.物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带的皮带轮沿顺时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下，则(　　)

A．物块可能仍落在Q点            B．物块可能会落在Q点的左边

C．物块可能会落在Q点的右边        D．物块一定会落在Q点的右边

二、实验题：（本题共2小题，共16分。把答案填写在答题卡相应的横线上。）

11．(6分)在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上O点稳定转动，如图(a)所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图(b)所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图(c)所示。

(1)圆的半径与陀螺的半径的比例应为____；

(2)将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作____。

A．控制变量法　　B．建模方法   C．等效替代法    D．图像方法

12．(10分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线____。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛____。

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为____m/s。

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为____ m/s；B点的竖直分速度为____ m/s。

三、计算题：本题共3小题，共41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。

13.（12分）一颗人造卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行,已知地球的第一宇宙速度为v1=7.9 km/s,g取9.8 m/s2,这颗卫星运行的线速度为多大?

14．(14分)如图所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h＝1.4 m、宽L＝1.2 m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H＝3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面。忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。(已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)，求：

(1)若运动员不触及障碍物，他从A点起跳后落至水平面的过程所经历的时间；

(2)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度。

15.(15分)如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1 kg,细线AC长l=1 m,B点距C点的水平和竖直距离相等。(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=,cos37°=)

(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;

(2)若装置匀速转动的角速度ω2= rad/s,求细线AC与竖直方向的夹角;

(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算讨论细线AC上张力T随ω2的变化关系(请用m、l和ω表示)。

参考答案

1.C  2.B  3.A  4.C  5.C  6.D  7.A  8.BC  9.AC  10.AC 

11.（1）1∶1   （2） B  12.（1） 水平   初速度相同 （2） 1.6 （3） 1.5  2

13.答案:5.6 km/s

卫星近地运行时,有G=m 

卫星离地面的高度为R时,

有G=m 

由以上两式得

v2== km/s≈5.6 km/s。 

14.答案：(1)0.8 s　(2)6.0 m/s

解析：(1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动，根据自由落体公式H＝gt2解得：t＝＝0.8 s。

(2)为了不触及障碍物，运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H－h时，他沿水平方向运动的距离为＋L，设他在这段时间内运动的时间为t′，则：H－h＝gt′2，＋L＝vt′，解得v＝6.0 m/s。

15.答案:(1) rad/s　(2)53°(3)当ω<ω1时,T=12.5 N不变;当ω>ω1时,T=mω2l

(1)细线AB上张力恰为零时有

mgtan37°=mlsin37°, (2分)

解得ω1== rad/s。 (2分)

(2)当ω2>ω1时, 细线AB应松弛,即

mgtanθ′=mlsinθ′, (2分)

解得cosθ′=,θ′=53°。

此时细线AB恰好竖直,但张力为零。 (2分)

(3)当ω<ω1时,细线AB水平,细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力:

Tcosθ=mg, (2分)

解得T==12.5 N; (1分)

当ω1<ω<ω2时,细线AB松弛,细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力

Tsinθ′=mω2lsinθ′, (1分)

T=mω2l。 (1分)

当ω>ω2时,细线AB在竖直方向绷直,仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力Tsinθ′=mω2lsinθ′,              (1分)

T=mω2l。 (1分)

综上所述:当ω<ω1时,T=12.5 N不变;

当ω>ω1时,T=mω2l。