山东省日照市五莲县2020-2021学年高一物理下学期期中试题.doc

山东省日照市五莲县2020-2021学年高一物理下学期期中试题

山东省日照市五莲县2020-2021学年高一物理下学期期中试题

年级：
姓名：

12

山东省日照市五莲县2020-2021学年高一物理下学期期中试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共7页，满分100分，考试时间90分钟。答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号填写在答题卡上规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.第Ⅰ卷共12小题，每小题选出答案后，须用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑，如需改动，必须先用橡皮擦干净后，再改涂其他答案标号。只能涂在答题卡上，答在试卷上无效。
2.第Ⅱ卷共6小题，所有题目的答案，考生须用0.5毫米的黑色签字笔答在答题卡上各题目指定的区域内，在试卷上答题无效；作图时先用铅笔作出正确图形，然后再用黑色签字笔描黑；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、本题包括12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12小题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。
1．发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是（　　）
A．开普勒、卡文迪什 B．牛顿、伽利略
C．牛顿、卡文迪什 D．开普勒、伽利略
2．下列关于向心力的说法中正确的是(　　)
A．向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B．做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
C．做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
D．做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零

3．下列过程中，运动物体机械能不变的是（　　）
A．物体沿斜面匀速下滑
B．物体沿水平面做匀速直线运动
C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动
D．物体竖直向下做匀速直线运动
4．2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)．该卫星(　　)
A．入轨后可以位于北京正上方
B．入轨后的速度大于第一宇宙速度
C．发射速度大于第二宇宙速度
D．若发射到近地圆轨道所需能量较少
5．如图所示，一圆柱形容器绕其轴线匀速转动，内部有A、B两个物体，均与容器的接触面始终保持相对静止.当转速增大后(A、B与容器接触面间仍相对静止)，下列说法正确的是(　　)
A.两物体受到的摩擦力都增大
B.两物体受到的摩擦力大小都不变
C.物体A受到的摩擦力增大，物体B受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的摩擦力大小不变，物体B受到的摩擦力增大
6．关于功率，下列说法中正确的是（　　）
A．由P=可知，做功越多，功率越大
B．由P=可知，单位时间内做功越多，功率越大
C．由P=Fv可知，做功的力越大，功率就越大
D．由P=Fv可知，物体的运动速度越大，功率就越大
7．如图所示，在光滑水平面上，轻弹簧的一端固定在竖直转轴O上，另一端连接质量为m的小球，轻弹簧的劲度系数为k，原长为L，小球以角速度ω绕竖直转轴做匀速圆周运动(k>mω2)．则小球运动的向心加速度为(　　)

A．ω2L　　 B.
C. D.
8．如图所示，有一条长为1 m的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为(g取10 m/s2)(　　)
A．2.5 m/s B． m/s
C． m/s D． m/s
9．一质量为2.0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力为1.6×104 N，当汽车经过半径为100 m的弯道时，下列判断正确的是(　　)
A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车转弯的速度为30 m/s时所需的向心力为1.6×104 N
C．汽车转弯的速度为30 m/s时汽车会发生侧滑
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过8.0 m/s2
10．如图所示，直径为d的纸筒以角速度ω绕中心轴匀速转动，将枪口垂直指向圆筒轴线，使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，若忽略空气阻力及子弹自身重力的影响，则子弹的速度可能是(　　)

A. B.
C. D.
11．如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为Ff，用水平的恒定拉力F作用于滑块，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为x，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是（　　）
A．上述过程中，F做功大小为mv12＋Mv22
B．其他条件不变的情况下，M越大，x越小
C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长
D．其他条件不变的情况下，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多
12．如图所示，两小滑块的质量分别为2m、m，P、Q用长为的轻杆通过铰链连接，套在固定的竖直光滑杆上，放在光滑水平地面上，原长为的轻弹簧水平放置，右端与相连，左端固定在竖直杆点上，轻杆与竖直方向夹角由静止释放，下降到最低点时变为，整个运动过程中，始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为。则下降过程中（　　）
A．组成的系统机械能守恒
B．下降过程中的速度始终比的速度大
C．弹簧弹性势能最大值为
D．达到最大动能时，受到地面的支持力大小为

第Ⅱ卷（非选择题 共 60分）
二、本题包括2小题，共15分，根据题目要求将答案填写在答题卡中指定的位置。
13．（6分）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材料：
A．精确秒表一个 B．已知质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个 D．天平一台（附砝码）
已知宇航员在绕行时作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的行星密度ρ。（已知万有引力常量为G）
(1)测量所选用的器材为___________（用序号表示）
(2)测量的物理量是___________ （写出物理量名称和表示的字母）
(3)用该数据推出密度ρ的表达式：ρ=___________。
14．（9分）用如图1所示的实验装置验证组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出的一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，已知=50g，=150g，（结果均保留两位有效数字）
（1）在打下第0个点到第5个点的过程中，系统动能增加=________J，系统势能减少=_______J（当地重力加速度g约为）
（2）若某同学作出图像如图3所示，则当地的重力加速度g=_____．
三、本题包括4小题，共45分。解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，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．（7分）如图所示，用长为的轻质细线拴一质量为的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角，不计空气阻力。（，，）
(1)小球的轨道半径；
(2)细线的拉力大小；
(3)小球的线速度大小。

16．（8分）嫦娥五号任务的圆满完成，标志着我国航天事业发展中里程碑式的新跨越。嫦娥五号从地面发射后进入地月转移轨道，再经过变轨后进入绕月圆形轨道，已知圆形轨道距月球表面高度为h，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0。求：（万有引力常量为G）
(1)月球质量M；
(2)探测器在圆轨道上运动的线速度v大小。

17．（14分）如图所示的“S”形玩具轨道， 该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成， 放置在水平面上， 轨道弯曲部分放置在竖直面内， 轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成， 圆半径比细管内径大得多， 轨道底端与水平地面相切， 轨道在水平方向上不可移动。弹射装置将一个小球从A点水平弹射向B点并进入轨道， 经过轨道后从最高点D水平抛出。已知小球与地面AB间的动摩擦因数m=0.2， AB段长L=1.25m， 圆的半径R=0.1m， 小球质量m=0.01kg， 轨道质量M=0.26kg， g取10m/s2， 求∶
(1)若v0=5m/s， 小球经过轨道最高点D时， 管道对小球作用力的大小和方向。
(2)设小球进入轨道之前， 轨道对地面压力大小等于轨道自身的重力， 当v0至少为多大时， 小球经过两半圆对接处C点时， 轨道对地面的压力为零。
18．（16分）如图甲所示，质量为m=0.4kg可视为质点的物块静止放在水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。距离物块S=7.5m处有一光滑半圆轨道，轨道最低点P的切线水平。t=0时用水平拉力F由静止拉动物块，使物块沿水平地面向半圆轨道做加速运动。物体的速度v与拉力F大小倒数的v—图像如图乙所示，AB平行于v轴，BC反向延长过原点O。物块运动过程中0~t1时间内对应图线中的线段AB，t1~t2时间内对应图线中的线段BC，时刻t2=1s，t2时刻后撤掉拉力。重力加速度取g=10m/s2。
(1)0~t1时间内物块的位移大小；
(2)物块能够经过半圆轨道最高点Q，半圆轨道的半径R满足什么条件？
(3)物块经半圆轨道最高点Q后抛出落回地面，落地后不再弹起。圆轨道半径R多大时物块落点离P点的距离最大，最大值为多少？

五莲县2020-2021学年高一下学期期中考试

物理答案 2021.04
一、本题包括12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12小题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。
1．C　 2. A　 3．B 4．D　 5．D　 6．B 7．B 8．A　 9．CD　10．AC　
11．BD　 12．CD 　
二、本题包括2小题，共15分。
13．（6分）答案：A 周期T （每空2分）
14．（9分）答案：0.58 0.59 9.7 （每空3分）
三、本题包括4小题，共45分。解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤，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．（7分）解析：(1)小球的轨道半径
（2分）
(2)对小球在竖直方向受力平衡，设细线的拉力为T，则有（1分）
解得细线的拉力大小为（1分）
(3)细线的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有（2分）
小球的线速度大小为（1分）
16．（8分）解析：(1)月球表面万有引力近似等于重力，有（2分）
解得（2分）
(2)探测器在圆轨道上运动时，万有引力提供向心力有（2分）
解得（2分）
17．（14分）解析：(1)设小球在轨道上D点时受到的轨作用力为F，在D点时的速度为vD，则根据动能定理有 －mmgL－mg×4R＝mvD2－mv02 （3分）
在D点由牛顿第二定律可得 F＋mg＝m （2分）
解得 F＝1.1N （2分）
方向竖直向下
(2)设小球在C点的速度为vC，受到的轨道压力为FC，小球从A到C的过程中应满足
-mmgL－mg×2R＝mvC2－mv02 （3分）
根据牛顿第二定律 FC＋mg＝m （2分）
FC＝Mg （1分）
解得小球速度至少 v0＝6m/s （1分）
18．（16分）解析：(1)物块在时间内做匀加速运动，发生位移为，则有
（1分） （1分）
联立解得 （1分）
(2)由运动学公式可得 （1分）
由题意知 （1分）
物块在时间内做变速运动位移为，由动能定理得
（2分）
撤去外力后，物块做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得
（1分）
物块能够达到圆轨道的最高点，则有 （1分）
物块从P点到Q点，机械能守恒，因此有 （1分）
代入数据解得
综上所述，R应满足条件 （1分）
(3)物块到达圆轨道最高点的速度为，则有 （1分）
物块离开Q点做平抛运动，因此可得 （1分）
（1分）
联立可得 （1分）
因此，当时，可算得 （1分）