四川省成都外国语学校2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题+答案

成都外国语学校2020—2021学年度下期期中考试

高一物理试卷

 注意事项：

1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

2、本堂考试100分钟，满分100分；

3、答题前，考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上，并使用2B铅笔填涂。

4、考试结束后，将答题卡交回。

第Ⅰ卷  选择题部分（共48分）

一、单项选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题3分，共24分）

1．下列说法不符合物理学史的是(　　)

A．牛顿提出了万有引力定律，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中

B．英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值

C．开普勒第三定律中的常量k与中心天体无关

D．开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的

2．图(a)是用来“显示桌(或支持)面的微小形变”的演示实验；图(b)是用来“测量万有引力常量”的实验．由图可知，两个实验共同的物理思想方法是(　　)

A．极限的思想方法   

B．猜想的思想方法

C．控制变量的方法   

D．放大的思想方法

3．以下说法中正确的是(　　)

A．力对物体做功越快，力的功率一定越大

B．合外力不做功，物体必定做匀速直线运动

C．在相同的时间内作用力与反作用力做的功一定是绝对值相等，一正一负

D．由P＝可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率

4．如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，轮2与轮3是同轴固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比(　　)

A．线速度之比为1∶4

B．向心加速度之比为1∶8

C．周期之比为2∶1

D．角速度之比为4∶1

5．如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H、沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，在直升机A和伤员B以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起．设经t时间后，A、B之间的距离为l，且l＝H－t2，则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是(　　)

6．如图所示，我国发射“神舟十号”飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200 km，远地点N距地面340 km.进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1和v2，加速度大小分别为a1和a2.当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，启动飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时飞船的速率为v3，加速度大小为a3，比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包启动发动机阶段)的速率和加速度大小，下列结论正确的是(　　)

A．v1＞v3＞v2，a1＞a3＞a2

B．v1＞v2＞v3，a1＞a2＝a3

C．v1＞v2＝v3，a1＞a2＞a3

D．v1＞v3＞v2，a1＞a2＝a3

7．在电视剧里，我们经常看到这样的画面：屋外刺客向屋里投来两支飞镖，落在墙上，如图所示．现设飞镖是从同一位置做平抛运动射出来的，飞镖A与竖直墙壁成53°角，B与墙壁成37°角，落点相距为d，则刺客距离墙壁(　　)

A.d     B．2d     C.d      D.d

8．在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F－v2图像如图乙所示．已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是(　　)

A．X星球的第一宇宙速度v1＝

B．X星球的密度ρ＝

C．X星球的质量M＝

D．环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期T＝4π

二、多项选择题（本题共6小题。每小题只有两个正确选项，选对不全得2分，全部选对得4分，不选或错选不得分，共24分）

9．下列关于曲线运动的说法正确的是(　　)

A．任何曲线运动都是变速运动

B．任何变速运动都是曲线运动

C．做曲线运动的物体速度有可能不变

D．物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的

10．如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R，下列说法正确的是(　　)

A．一颗卫星对地球的引力大小为

B．地球对一颗卫星的引力大小为

C．三颗卫星对地球引力的合力大小为

D．两颗卫星之间的引力大小为

11．如图所示，人站在台阶式自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是(　　)

A．重力对人做正功

B．摩擦力对人做正功

C．支持力对人做正功

D．合力对人做功为零

12．2016年10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”成功实施自动交会对接．如图所示，已知“神舟十一号”与“天宫二号”对接后，组合体在时间t内沿圆周轨道绕地球转过的角度为θ，组合体轨道半径为r，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转．则(　　)

A．可求出组合体的质量

B．可求出地球的平均密度

C．可求出组合体做圆周运动的线速度

D．可求出组合体受到的地球的万有引力

13．如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)

A．摆球受重力、拉力和向心力的作用

B．摆球的加速度为gtanθ

C．摆球运动周期为2π

D．摆球运动的转速为sin θ

14．如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，重力加速度为g，关于小球在最高点的速度v，下列说法正确的是(　　)

A．v的最小值为

B．v由零逐渐增大，向心力也增大

C．当v由零逐渐增大到时，杆对小球的弹力一直减小

D．当小球通过最高点时，小球可能处于超重状态

第Ⅱ卷（非选择题  共52分）

注意事项：

1．答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。

2．请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。

三．实验题(本题共2个小题，满分12分）

15．（4分）如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球A、B分别以不同的角速度做匀速圆周运动．小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值．那么：

(1)现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是________．

A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验

B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验

C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验

D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验

(2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边的小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为______．

16．（8分）用如图所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．

(1)下列实验条件必须满足的有________．

A．斜槽轨道光滑

B．斜槽轨道末段水平

C．挡板高度等间距变化

D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．

a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行．

b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据；如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则________(选填“大于”“等于”或者“小于”)．可求得钢球平抛的初速度大小为________(已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示)．

四、计算题(本题共4个小题，共40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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)

17．（8分）火星半径约为地球半径的1/2，火星质量约为地球质量的1/9，地球表面的重力加速度g取10 m/s2.（忽略天体的自转）

(1)求火星表面的重力加速度．(结果保留两位有效数字)

(2)若弹簧测力计在地球上最多可测出质量为2 kg的物体所受的重力，则该弹簧测力计在火星上最多可测出质量为多大的物体所受的重力？

18．（8分）一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示．求：

(1)0～6 s时间内水平拉力F对物体所做的功；

(2)0～10 s时间内物体克服摩擦力所做功的功率．

19．（10分）如图所示，AB为一竖直面内的光滑四分之一圆弧轨道，半径R=0.5m，与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m，动摩擦因数µ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘，圆心O与C点在同一竖直线上，其半径OE上某点固定一小桶（可视为质点），OE与BC平行。一质量m=0.2kg的物块（可视为质点）从圆轨道上某点滑下，当物块经过B点时，圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N，物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2，求：
（1）物块通过B点的速度；

（2）小桶到圆心O的距离；

（3）圆盘转动的角速度ω应满足的条件。

20．（14分）如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着质量均为1 kg的A、B两个物块，物块之间用长为1 m的细线相连，细线刚好伸直且通过转轴中心O，A物块与O点的距离为0.4 m，物块可视为质点。A、B与转盘间的动摩擦因数均为0.1，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。

(1)当转盘至少以多大的角速度匀速转动时，细线上出现拉力？

(2)当转盘以ω1的角速度匀速转动时，A受到的摩擦力恰好为零，求ω1是多大？

(3)随着转盘角速度的增加，当细线上的拉力刚好达到5N时，烧断细线，求烧断那一瞬间， A和B的加速度大小？

成都外国语学校2020——2021学年度下期期中考试

高一物理参考答案

一、选择题（1——8题每题3分，9——14题每题4分）

二、实验题（共12分）

15、（4分）答案　(1)A(2分)　(2) 1∶2(2分)

解析　(1)根据F＝mrω2知，要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制小球的质量和小球运动的半径相等，故A正确，B、C、D错误．

(2)由F＝mrω2得

＝＝.

16、（8分）答案　(1)BD(2分)　(2)a.球心(1分)　需要(1分)　b．大于(2分)　x(2分)　

解析　(1)因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，B、D正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误．

(2)a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定y轴时需要y轴与重垂线平行．b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故相邻相等时间内竖直方向上位移之比为1∶3∶5…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大．因此＞；由y2－y1＝gT2，x＝v0T，联立解得v0＝x.

三、计算题(共40分)

17、（8分）答案　(1)4.4 m/s2　(2)4.5 kg

解析　(1)对于在星球表面的物体，有mg＝G(2分)

可得＝()2＝×()2＝(1分)

故g火＝g地≈4.4 m/s2.(1分)

(2)弹簧测力计的最大弹力不变，设该弹簧测力计在火星上最多可测出质量为m′的物体所受的重力，则mg地＝F＝m′g火(2分)

则m′＝m＝4.5 kg.(2分)

18、（8分）答案　(1)18J　(2)3w

解析　(1) 0～2s，W1=0J

由题图丙可知2～6 s时间内物体的位移为：x＝×3 m＝6 m.

W2=F x    W= W1+ W2        W=18J

(2)由题图丙可知，在6～8 s时间内，物体做匀速运动，则此时摩擦力f的大小等于拉力F的大小，由题图乙可知摩擦力f＝－2 N.

0～10 s时间内物体的总位移为：

x′＝×3 m＝15 m.

物体克服摩擦力所做的功：Wf＝|fx′|＝30 J.

P= Wf /t       P=3w

19、（10分）

20、（14分）