山东省齐河县第一中学2020-2021学年高一物理下学期第一次学习质量检测试题.doc

山东省齐河县第一中学2020-2021学年高一物理下学期第一次学习质量检测试题

山东省齐河县第一中学2020-2021学年高一物理下学期第一次学习质量检测试题

年级：
姓名：

11

山东省齐河县第一中学2020-2021学年高一物理下学期第一次学习质量检测试题
考试时间：90分钟；2021.4
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题48分）
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分。1-8单选，9-12多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分有选错的得0分。）
1．下列关于向心加速度的说法正确的是（　　）
A．在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
B．向心加速度的方向始终与速度方向垂直
C．向心加速度的大小与轨道半径成反比
D．向心加速度越大，物体速率变化越快
2．如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A．受重力和台面的持力
B．受重力、台面的支持力和向心力
C．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
D．受重力、台面的支持力和静摩擦力
3．如图所示，有一半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（　 　）
A．v的极小值为
B．v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大
C．当v由值逐渐增大时，轨道对小球的弹力逐渐减小
D．当v由值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大
4．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为（　　）
A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．16∶1
5．如图所示，微信启动新界面，其画面视角从非洲大陆上空（左）变成中国上空（右），新照片由我国新一代静止轨道卫星“风云四号”拍摄，见证着科学家15年的辛苦和努力。下列说法正确的是（　　）
A．“风云四号”可能经过北京正上空
B．“风云四号”的向心加速度大于月球的向心加速度
C．与“风云四号”同轨道的卫星运动的动能都相等
D．“风云四号”的运行速度大于7.9km/s
6．2015年4月，科学家通过欧航局天文望远镜在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，如图所示．若图中双黑洞的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．下列选项正确的是
A．双黑洞的角速度之比ω1∶ ω2＝M2∶ M1
B．双黑洞的线速度之比v1∶ v2＝M1∶ M2
C．双黑洞的轨道半径之比r1∶ r2＝M2∶ M1

D．双黑洞的向心加速度之比a1∶ a2＝M1∶ M2
7．2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,如图所示, 发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1;然后点火,使其沿椭圆轨道2运行;最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时( )
A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道3上的速率v3,则v1Q下落，物块B加速上升的过程中，A、B系统机械能守恒
10．如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下比例正确的是（　　）

A．A，B，C三点的加速度之比aA：aB：aC=6:2:1
B．A，B，C三点的线速度大小之比vA：vB：vC=3:2:2
C．A，B，C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=2:2:1
D．A，B，C三点的周期之比TA：TB：TC=1:1:2
11．质量为2×103kg的汽车发动机额定功率为80kW，若汽车在平直公路上所受阻力大小恒为4×103N，下列说法正确的是（　　
A．汽车在公路上的最大行驶速度为40m/s
B．汽车以额定功率启动，当汽车速度为5m/s时，加速度为12m/s2
C．汽车以2m/s2的加速度做匀加速运动后，第2s末发动机实际功率为32kW
D．汽车以2m/s²的加速度做匀加速运动所能维持的时间为5s
12．如图所示，一个质量为m＝2.0 kg的物体放在倾角为α=37°的固定斜面上，现用F=30 N、平行于斜面的力拉物体使其由静止开始沿斜面向上运动。已知物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50，斜面足够长，g取10 m/s2，sin 37°=0.60，cos 37°=0.80。物体运动2 s后，关于各力做功情况，下列说法中正确的是　　）
A．重力做功为-120 J
B．摩擦力做功为-80 J
C．拉力做功为100 J
D．物体所受的合力做功为100 J

第II卷（非选择题52分）
二、实验题(本题每空2分，共14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．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，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．如图是探究过程中某次实验时装置的状态．

（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同．
A．ω和r B．ω和m    C．m和r     D．m和F
（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系．
A．质量m     B．半径r     C．角速度ω
14．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80。那么：
(1)纸带的_____端（选填“左”或“右”）与重物相连；
(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和_____点来验证机械能守恒定律；
(3)从O点到(2)问中所取点，重物重力势能减少量=_____J，动能增加量=_____J；（结果取3位有效数字）
(4)实验的结论是 。

四、计算题（本题包括4小题，共38分。解答时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，解答中必须明确写出数值和单位。）
15．（本题6分）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是时，求：
(1)线的拉力；
(2)小球运动的加速度；
(3)小球运动的周期。

16．（本题8分）宇航员在某星球表面附近让一个小球从高度为h处做自由落体运动，经过时间t小球落到星球表面．已知该星球的半径为R，引力常量为G. 不考虑星球自转的影响．求：
（1）该星球表面附近的重力加速度；
（2）该星球的质量；
（3）该星球的“第一宇宙速度”．
17．（本题11分）如图所示，半径的圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端A，静止释放一个质量为的小木块，测得其滑至底端B时速度，以后沿水平导轨滑行而停止。（g取10m/s2）求∶
（1）在圆弧轨道上摩擦力对小木块做的功？
（2）BC段轨道的动摩擦因数为多少？
（3）小木块在C点至少需多大的初速度，才能返回A点？（假定曲面处摩擦力大小恒定，计算结果可以保留根号）

18．（本题13分）如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与粗糙水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量m＝1kg的小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA＝4m/s。已知AB段长为x＝1.6m，半圆形轨道的半径R＝0.4m，滑块从C点水平飞出后恰好落到A点，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）滑块经过C点时滑块对轨道的压力F；
（2）滑块运动到B点时的速度大小vB；
（3）滑块与水平面间的动摩擦因数。

物理月考参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
D
D
C
B
C
B
B
CD
ACD
CD
ABD
13．A C
14．左 B 1.88 1.84 在误差允许的范围内，验证物理机械能守恒
15．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)做匀速圆周运动的小球受力分析如图
由平行四边形定则得，小球受到的合力大小为mgtanα，因此
绳对小球的拉力大小为
………………………………(1分)
(2)小球受到的合力大小为mgtanα，由牛顿第二定律得
………………………………(1分)
则小球运动的加速度
………………………………(1分)
(3)由牛顿第二定律得
………………………………(1分)
由几何关系得
………………………………(1分)
所以小球运动的周期为
………………………………(1分)
16．（1）（2）（3）
详解】
（1）设此星球表面的重力加速度为g，小球做自由落体运动
………………………………(1分)
解得
……………………..…………(1分)
（2）设星球的质量为M，星球表面一物体的质量m；不考虑星球自转影响
………………………………(2分)
解得
…………………………….……(1分)
（3）卫星在星球表面附近绕星球飞行
………………………………(2分)
星球的“第一宇宙速度”
……………………………..…(1分)
17．（1）；（2）；（3）m/s
【详解】
(1)设小木块从A到B的过程中克服阻力做功为，由动能定理得
………………………………(3分)
解得
……………………………….………(1分)
(2)设BC段轨道的动摩擦因数为μ，对BC段运用动能定理得
………………………………(3分)
得
……………………………………….……(1分)
(3)根据能量守恒得
………………………………(2分)
代入数据解得
………………………………………….……(1分)
18．（1）30N；（2）；（3）0.5
【详解】
（1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点的时间为t，滑块从C点水平飞出后，做平抛运动
2R＝gt2………………………………(1分)
x＝vCt………………………………..…(1分)
解得
vC＝4m/s…………………………….….…(1分)
滑块在C点时，由牛顿第二定律有
F＋mg＝………………………………(1分)
根据牛顿第三定律可得，半圆形轨道对滑块的支持力
F＝30N………………………………….…(1分)
根据牛顿第三定律的滑块对轨道的压力大小为F、＝30N………(1分)
方向竖直向上………(1分)
（2）滑块从B到C过程，由动能定理得
－mg·2R＝m－m………………………………(2分)
解得vB＝4m/s…………………………….……………(1分)
（3）滑块从A到B过程，由动能定理有
－μmgx＝m－m………………………………(2分)
解得μ＝0.5……………………………………..…………(1分)