山东省济宁市兖州区2020-2021学年高一物理下学期期中试题.doc

山东省济宁市兖州区2020-2021学年高一物理下学期期中试题

山东省济宁市兖州区2020-2021学年高一物理下学期期中试题

年级：
姓名：

13

山东省济宁市兖州区2020-2021学年高一物理下学期期中试题
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、单项选择题：（本题共8个小题，每小题，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 以下说法正确的是（　　）
A. 绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
B. 向心力是做圆周运动的物体实际受到的力
C. 洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉
D. 同步卫星只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值
2. 图所示，质量为的木块沿着倾角为的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为时，重力的瞬时功率为

A.
B.
C.
D.
3. 如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）

A. 15m/s B. 20m/s C. 25m/s D. 30m/s
4. 如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小
C. 甲的角速度比乙的大 D. 甲的线速度比乙的大
5. 一起重机钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机达到额定功率P。以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度v2为止，则整个过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）
A. 钢绳的最大拉力为mg
B. 钢绳的最大拉力为
C. 重物的平均速度大小为
D. 重物匀加速运动的加速度为－g
6. 如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则(　 　)

A. A物块不受摩擦力作用
B. 物块B受5个力作用
C. 当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力减小
D. A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
7. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止。则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（　　）

A. 小球P运动的周期变大 B. 小球P运动的线速度变大
C. 小球Р受到细线的拉力变小 D. Q受到桌面的支持力变大
8. 如图，半径为的半球形陶罐随水平转台一起绕过球心的竖直轴水平旋转，当旋转角速度为时，一质量为m的小物块恰好能随陶罐一起与陶罐保持相对静止做匀速圆周运动，已知小物块与陶罐的球心O的连线跟竖直方向的夹角θ为37°，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（重力加速度g取，取0.6，取0.8）。则小物块与陶罐内壁的动摩擦因数μ为（　　）

A. B. C. D.
二、多项选择题：（本题共4个小题，每题4分，共16分，每题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得，有错选的得0分。）
9. 一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，下列说法正确的是（　　）
A. 角速度为0.5 rad/s
B. 转速为0.5 r/s
C. 运动轨迹的半径为m
D. 频率为0.5 Hz
10. 高铁项目建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计与r和速率v有关。下列说法正确的是（　　）
A. r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越小
B. h一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大
C. r、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小越安全
D. 高速列车在弯道处行驶时，速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力
11. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
12. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的平均密度
C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的质量
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、实验题（每小题，共9分）
13. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。

（1）在探究向心力的大小F与质量m关系时，要保持不变的是__________（填选项前的字母）
A.和r B.和m C.m和r D.m和F
（2）图中所示是在探究向心力的大小F与__________的关系（填选项前的字母）
A.质量m B.半径r C.角速度
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。
四、计算题（本题共4小题，共5。解答应写出必要的文字说明、方程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。）
14. 一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5 kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（取g=10 m/s2，不计空气阻力）
（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；
（2）若在最高点水桶的速率v=3 m/s，求水对桶底的压力。

15. （1）若已知某一星球的半径为地球半径的一半，质量为地球质量的1/8，地球的第一宇宙速度约为。
（1）试求该星球的第一宇宙速度约是多少？
（2）已知一物体在地球上的重力，求这个物体在该星球上的重力是多少？
16. 2020年4月24日15时许，强对流云团影响，某地出现暴雨、冰雹天气。有报道称，当天有些在户外举行活动的人员，被冰雹砸伤。冰雹一般自的高空下落，是阵发性的灾害性天气。足够大的冰雹不间断地打击头部，就会导致昏迷。若冰雹竖直下落过程中受到的空气作用力与速度平方成正比，比例系数，一块质量的冰雹（可认为过程中质量始终保持不变）自高空下落，落地前已达到下落的最大速度。（g取）求：
（1）冰雹下落的最大速率；
（2）下落过程中克服空气作用力所做的功。

17. 如图所示，用一根长为L＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°. 设小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T.(g取10 m/s2，结果可用根式表示)求：

（1）若要小球刚好离开锥面，则此时小球的角速度ω0为多大？
（2）若细线与竖直方向夹角为α＝60°，则此时小球的角速度ω1为多大？
（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，请通过计算在坐标纸上画出ω的取值范围在0到ω1之间时的T-ω2的图象（要求标明关键点的坐标值）．

济宁市兖州区2020—2021学年第二学期期中检测
高一物理试题 答案版
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、单项选择题：（本题共8个小题，每小题，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 以下说法正确的是（　　）
A. 绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
B. 向心力是做圆周运动的物体实际受到的力
C. 洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉
D. 同步卫星只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值
【答案】C
2. 图所示，质量为的木块沿着倾角为的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为时，重力的瞬时功率为

A.
B.
C.
D.
【答案】D
3. 如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　）

A. 15m/s B. 20m/s C. 25m/s D. 30m/s
【答案】B
4. 如图所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小
C. 甲的角速度比乙的大 D. 甲的线速度比乙的大
【答案】A
5. 一起重机钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机达到额定功率P。以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到达到最大速度v2为止，则整个过程中，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　）
A. 钢绳的最大拉力为mg
B. 钢绳的最大拉力为
C. 重物的平均速度大小为
D. 重物匀加速运动的加速度为－g
【答案】D
6. 如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则(　 　)

A. A物块不受摩擦力作用
B. 物块B受5个力作用
C. 当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力减小
D. A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
【答案】B
7. 如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止。则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（　　）

A. 小球P运动的周期变大 B. 小球P运动的线速度变大
C. 小球Р受到细线的拉力变小 D. Q受到桌面的支持力变大
【答案】B
8. 如图，半径为的半球形陶罐随水平转台一起绕过球心的竖直轴水平旋转，当旋转角速度为时，一质量为m的小物块恰好能随陶罐一起与陶罐保持相对静止做匀速圆周运动，已知小物块与陶罐的球心O的连线跟竖直方向的夹角θ为37°，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（重力加速度g取，取0.6，取0.8）。则小物块与陶罐内壁的动摩擦因数μ为（　　）

A. B. C. D.
【答案】A
二、多项选择题：（本题共4个小题，每题4分，共16分，每题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得，有错选的得0分。）
9. 一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，下列说法正确的是（　　）
A. 角速度为0.5 rad/s
B. 转速为0.5 r/s
C. 运动轨迹的半径为m
D. 频率为0.5 Hz
【答案】BCD
10. 高铁项目建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计与r和速率v有关。下列说法正确的是（　　）
A. r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越小
B. h一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大
C. r、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小越安全
D. 高速列车在弯道处行驶时，速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力
【答案】BD
11. 2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B. 在轨道Ⅱ上经过A速度小于在轨道Ⅰ上经过A的速度
C. 在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
【答案】ABC
12. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）
A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的平均密度
C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的质量
【答案】BC
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、实验题（每小题，共9分）
13. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。

（1）在探究向心力的大小F与质量m关系时，要保持不变的是__________（填选项前的字母）
A.和r B.和m C.m和r D.m和F
（2）图中所示是在探究向心力的大小F与__________的关系（填选项前的字母）
A.质量m B.半径r C.角速度
（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。
【答案】 (1). A (2). C (3). 3∶1
四、计算题（本题共4小题，共5。解答应写出必要的文字说明、方程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。）
14. 一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5 kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（取g=10 m/s2，不计空气阻力）
（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；
（2）若在最高点水桶的速率v=3 m/s，求水对桶底的压力。

【答案】（1）；（2）4N，方向竖直向上
15. （1）若已知某一星球的半径为地球半径的一半，质量为地球质量的1/8，地球的第一宇宙速度约为。
（1）试求该星球的第一宇宙速度约是多少？
（2）已知一物体在地球上的重力，求这个物体在该星球上的重力是多少？
【答案】（1）；（2）50N
16. 2020年4月24日15时许，强对流云团影响，某地出现暴雨、冰雹天气。有报道称，当天有些在户外举行活动的人员，被冰雹砸伤。冰雹一般自的高空下落，是阵发性的灾害性天气。足够大的冰雹不间断地打击头部，就会导致昏迷。若冰雹竖直下落过程中受到的空气作用力与速度平方成正比，比例系数，一块质量的冰雹（可认为过程中质量始终保持不变）自高空下落，落地前已达到下落的最大速度。（g取）求：
（1）冰雹下落的最大速率；
（2）下落过程中克服空气作用力所做的功。

【答案】（1）；（2）
17. 如图所示，用一根长为L＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°. 设小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T.(g取10 m/s2，结果可用根式表示)求：

（1）若要小球刚好离开锥面，则此时小球的角速度ω0为多大？
（2）若细线与竖直方向夹角为α＝60°，则此时小球的角速度ω1为多大？
（3）细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关，请通过计算在坐标纸上画出ω的取值范围在0到ω1之间时的T-ω2的图象（要求标明关键点的坐标值）．
【答案】（1）（2）（3）