2020-2021学年重庆市三峡名校联盟高一下学期5月联考物理试题

这是一份2020-2021学年重庆市三峡名校联盟高一下学期5月联考物理试题，共14页。试卷主要包含了选择题，实验填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本题共10小题，共43分。其中1-7题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，每题4分；8-10题在每小题给出的四个选项中，多个选项是符合题意的，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选、不选不得分。）
1. 物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 物体必须受到恒力的作用
B. 物体所受合力必须等于零
C. 物体所受合力的大小可能变化
D. 物体所受合力的大小不变，方向不断改变
2. 如图所示，某河流中水流速度大小恒为，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°，点到地面的距离为2m，已知重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面1.55m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝，水平速度v0至少为（ ）
A. B. C. 3m/sD.
4. 三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则下列说法正确的是（ ）
A. C加速可追上同一轨道上的A
B. 经过时间，A、B相距最远
C. A、C向心加速度大小相等，且小于地面物体的自转加速度
D. 在相同时间内，A与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积
5. 如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧．现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若p端上移的距离为H，则物体重力势能的增加量为（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（ ）
A. 物体A向心加速度最大
B. 物体B受到的静摩擦力最大
C. 是C开始滑动的临界角速度
D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动
7. 如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB下列说法正确的是（ ）
A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为3R
B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为2.5R
C. 适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D. 适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
8. 2021年2月24日，“天问一号”探测器成功进入火星停泊轨道，标志着中国正式开始了对火星表面的探测活动。若探测器绕火星做半径为、周期为的匀速圆周运动，已知火星的半径为、自转周期为，且火星可视为质量均匀的球体，万有引力常量为，则下列说法正确的是（ ）
A. 火星的质量为B. 火星的密度为
C. 火星极点处的重力加速度为D. 火星赤道处的重力加速度为
9. 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 环到达B处时，重物上升的高度
B. 环到达B处时，环与重物的速度大小满足
C. 环到达B，重物的速度大小
D. 环从A到达B的过程中，环克服轻绳拉力做的功
10. 如图所示，一物块前端有一滑轮，轻绳一端系在右方固定处，水平穿过滑轮，另一端用力F拉住，力F大小如图甲所示，前内物块的图像如图乙所示，保持力F与水平方向之间的夹角不变，当用力F拉绳使物块前进时，下列说法正确的是（ ）
A. 内拉力F做功为B. 末拉力F的功率为
C. 内摩擦力大小为D. 内拉力F做的功为
二、实验填空题（本大题共2小题，每空2分，共16分）
11. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
(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”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系；
(2)探究向心力的大小与小球质量的关系时，应选择两个质量_________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与_________（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径_________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。
12. 某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_________
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置，且l与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是_________．
A．x2-x1=x3-x2 B．x2-x1＜x3-x2 C．x2-x1＞x3-x2 D．无法判断
（3）另一同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图丙所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P 1和P 2、P 2和P 3之间的水平距离相等．重力加速度为g．可求出小球从P 1运动到P 2所用的时间为_________，小球抛出时的水平速度为_________．
三、解答题（本大题共3小题，共41分。要求用必要的文字和公式表述）
13. 如图所示，质量为的小球绕点在竖直平面内沿半径的圆弧运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出。已知细线能承受的最大拉力为小球重力的5倍，点离水平地面的高度，取重力加速度。
（1）求小球在地面上的落点离点的水平距离；
（2）若细线断裂的瞬间，小球同时受到水平向左的恒力的作用，最终小球恰好落在地面上的点（点在点的正下方），求恒力的大小。
14. 总质量为的汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶，设汽车行过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为，汽车因油耗而改变的质量可忽略。试求在该过程中：
（1）汽车再次匀速运动时速度大小；
（2）时刻，汽车加速度大小；
（3）从汽车开始减速到再次达到匀速运动经历的时间？
15. 如图所示，质量小物块，放在半径的水平圆盘边缘处，小物块与圆盘的动摩擦因数。圆心角为，半径的光滑圆弧轨道与水平轨道光滑连接于点，小物块与水平轨道的动摩擦因数为。开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心的竖直轴缓慢加速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时与连线垂直纸面），恰好沿切线进入圆弧轨道处，经过圆弧进入水平轨道，在处进入圆心为，半径为光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，取，求：
（1）圆盘对小物块做的功；
（2）小物块刚离开圆盘时A、两点间水平距离；
（3）假设竖直圆轨道可以左右移动，若发现最终小物块能高于圆心但不能通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端与圆弧轨道底端之间的距离范围。
三峡名校联盟2020—2021年第二学期联考物理试题 答案版
（满分：100分 考试时间：75分钟）
一、选择题（本题共10小题，共43分。其中1-7题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，每题4分；8-10题在每小题给出的四个选项中，多个选项是符合题意的，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选、不选不得分。）
1. 物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 物体必须受到恒力的作用
B. 物体所受合力必须等于零
C. 物体所受合力的大小可能变化
D. 物体所受合力的大小不变，方向不断改变
【答案】D
2. 如图所示，某河流中水流速度大小恒为，A处的下游C处有个漩涡，漩涡与河岸相切于B点，漩涡的半径为r，。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
3. 如图所示，蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网，蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°，点到地面的距离为2m，已知重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计，若蜘蛛从竖直墙上距地面1.55m的C点以水平速度v0跳出，要到达蛛丝，水平速度v0至少为（ ）
A. B. C. 3m/sD.
【答案】C
4. 三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则下列说法正确的是（ ）
A. C加速可追上同一轨道上的A
B. 经过时间，A、B相距最远
C. A、C向心加速度大小相等，且小于地面物体的自转加速度
D. 在相同时间内，A与地心连线扫过的面积等于B与地心连线扫过的面积
【答案】B
5. 如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧．现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若p端上移的距离为H，则物体重力势能的增加量为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
6. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（ ）
A. 物体A向心加速度最大
B. 物体B受到的静摩擦力最大
C. 是C开始滑动的临界角速度
D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动
【答案】C
7. 如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB下列说法正确的是（ ）
A. 若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为3R
B. 若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为2.5R
C. 适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D. 适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
【答案】D
8. 2021年2月24日，“天问一号”探测器成功进入火星停泊轨道，标志着中国正式开始了对火星表面的探测活动。若探测器绕火星做半径为、周期为的匀速圆周运动，已知火星的半径为、自转周期为，且火星可视为质量均匀的球体，万有引力常量为，则下列说法正确的是（ ）
A. 火星的质量为B. 火星的密度为
C. 火星极点处的重力加速度为D. 火星赤道处的重力加速度为
【答案】AD
9. 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 环到达B处时，重物上升的高度
B. 环到达B处时，环与重物的速度大小满足
C. 环到达B，重物的速度大小
D. 环从A到达B的过程中，环克服轻绳拉力做的功
【答案】BC
10. 如图所示，一物块前端有一滑轮，轻绳一端系在右方固定处，水平穿过滑轮，另一端用力F拉住，力F大小如图甲所示，前内物块的图像如图乙所示，保持力F与水平方向之间的夹角不变，当用力F拉绳使物块前进时，下列说法正确的是（ ）
A. 内拉力F做功为B. 末拉力F的功率为
C. 内摩擦力大小为D. 内拉力F做的功为
【答案】CD
二、实验填空题（本大题共2小题，每空2分，共16分）
11. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
(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”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系；
(2)探究向心力的大小与小球质量的关系时，应选择两个质量_________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与_________（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径_________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。
【答案】 (1). 控制变量法 (2). 不相同 (3). 挡板A (4). 相同
12. 某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_________
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等 D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置，且l与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是_________．
A．x2-x1=x3-x2 B．x2-x1＜x3-x2 C．x2-x1＞x3-x2 D．无法判断
（3）另一同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图丙所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P 1和P 2、P 2和P 3之间的水平距离相等．重力加速度为g．可求出小球从P 1运动到P 2所用的时间为_________，小球抛出时的水平速度为_________．
【答案】 (1). B (2). C (3). (4).
三、解答题（本大题共3小题，共41分。要求用必要的文字和公式表述）
13. 如图所示，质量为的小球绕点在竖直平面内沿半径的圆弧运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出。已知细线能承受的最大拉力为小球重力的5倍，点离水平地面的高度，取重力加速度。
（1）求小球在地面上的落点离点的水平距离；
（2）若细线断裂的瞬间，小球同时受到水平向左的恒力的作用，最终小球恰好落在地面上的点（点在点的正下方），求恒力的大小。
【答案】（1）；（2）
14. 总质量为的汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为。司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶，设汽车行过程中所受阻力大小不变。从司机减小油门开始，汽车的图象如图，从汽车开始减速到再次达到匀速运动的过程中，行驶的位移为，汽车因油耗而改变的质量可忽略。试求在该过程中：
（1）汽车再次匀速运动时速度大小；
（2）时刻，汽车加速度大小；
（3）从汽车开始减速到再次达到匀速运动经历的时间？
【答案】（1）；（2）；（3）
15. 如图所示，质量小物块，放在半径的水平圆盘边缘处，小物块与圆盘的动摩擦因数。圆心角为，半径的光滑圆弧轨道与水平轨道光滑连接于点，小物块与水平轨道的动摩擦因数为。开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心的竖直轴缓慢加速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时与连线垂直纸面），恰好沿切线进入圆弧轨道处，经过圆弧进入水平轨道，在处进入圆心为，半径为光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，取，求：
（1）圆盘对小物块做的功；
（2）小物块刚离开圆盘时A、两点间水平距离；
（3）假设竖直圆轨道可以左右移动，若发现最终小物块能高于圆心但不能通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端与圆弧轨道底端之间的距离范围。
【答案】（1）；（2）；（3）至内。