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2020-2021学年高一下学期期中考试
物理试题
一、单选题（本大题共12小题，每题4分，共48分）
1.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中错误的是( )
A.相等的时间内通过的路程相等 B.相等的时间内通过的弧长相等
C.相等的时间内通过的位移相等 D.相等的时间内转过的角度相等
2.下列关于匀速圆周运动的说法中,正确的是( )
A.因为false,所以向心加速度与半径成反比
B.因为false,所以向心加速度与半径成正比
C.因为false,所以角速度与半径成反比
D.因为false,所以角速度与转速成正比
3.如图所示,物体false随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有( )
A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心
B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心
C.物体B受到圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D.物体B受到圆盘对B的摩擦力和向心力
4.一个圆锥摆由长为false的摆线、质量为false的小球构成，小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角为false，如图所示。已知重力加速度大小为false，空气阻力忽略不计。下列选项正确的是（ ）
A.小球受到重力、拉力和向心力的作用
B.小球的向心加速度大小为false
C.小球圆周运动的周期为false
D.某时刻剪断摆线，小球将做平抛运动
5.媒体报道了一起离奇交通事故：家住公路转弯处外侧的李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示，交警根据图示作出的以下判断，你认为正确的是( )
A.公路在设计上一定是内侧高外侧低
B.公路在设计上一定是外侧高内侧低
C.拐弯时汽车一定受到了离心力
D.拐弯时汽车一定做了离心运动
6.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A.所有的行星都绕太阳做圆运动
B.对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积
C.在false中,k是与太阳无关的常量
D.开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动
7.火星和地球都可视为球体，火星的质量M火和地球质量M地之比M火/M地=p，火星半径R火和地球半径R地之比R火/R地=q，那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力加速度g地之比g火/g地等于（ ）
A.p/q2 B.pq2 C.p/q D.pq
8.已知万有引力常量false，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星平均密度的是( )
A.在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度false和时间false
B.发射一颗绕火星做圆周运动的飞船，测出飞船的周期false
C.观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径false和火星绕太阳运行的周期false
D.发射绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星轨道半径与火星半径之比K和卫星周期false
9.设两个行星A和B各有一个卫星a和b，且两卫星的圆轨道均很贴近行星表面.若两行星的质量比MA:MB=p,两行星的半径比RA:RB=q，那么这两个卫星的运行周期之比Ta:Tb应为( )
A.false B.false C.false D.false
10.我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”运行轨道高度为350km,“神州八号”运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周，则( )
A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B.“天宫一号”比“神州八号”周期长
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神州八号”加速度大
11.已知地球半径约为火星半径的2倍,地球密度约为火星密度的1.5倍,则地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为( )
A．false B．false C．false D．false
12.如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在false点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则（ ）
A.该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度false
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度false
C.在轨道Ⅰ上，卫星在false点的速度大于在false点的速度
D.卫星在false点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
二、实验题（本题共2小题，共7个空，每空2分，共14分）
13.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取个g=10m/s2，那么：
（1）照相机的闪光频率是______ false；
（2）小球运动中水平分速度的大小是______m/s；
（3）小球经过B点时的速度大小是______m/s．
14.在“探究平抛运动规律”的实验中：
(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹。下列对实验过程的描述哪些是正确的（ ）
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次静止释放小球的位置必须相同
C．小球平抛运动时应与木板上的白纸相接触
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将所有的点连接成一条平滑曲线
(2)某同学实验时得到了如图所示物体的运动轨迹。O、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，O______（填“是”或“不是”）抛出点。
(3)则小球平抛的初速度v0=_____m/s（结果保留两位有效数字）
(4)小球运动到B点的速度vB=_____m/s(g=10m/s2)（结果保留两位有效数字）
四、计算题（本大题共3小题，共38分）
15（12分）宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课。若已知飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球半径为R,地球表面重力加速度g,求:
（1）地球的第一宇宙速度v
（2）飞船离地面的高度h
16（13分）.我们常常在公园和古村落中见到拱形桥。一辆质量为1.2t的小车，以10m/s速度经过半径为40m的拱形桥最高点，如图1所示，取g=10m/s2。求：
图1 图2
（1）桥对小车支持力的大小；
（2）为保证安全，小车经过桥顶时不能离开桥面，则此时的最大速度为多少？
（3）若小车以10m/s的速度通过半径为40m的凹形路面，如图2所示。求经过最低点时路面对小车支持力的大小。
17（13分）如图所示，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R=0.9m，轨道B端与水平面相切，质量m=1kg的光滑小球从水平面以初速度V0向B滑动，取g=10m/s2。
（1）若V0=6m/s，求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少？
（2）若小球刚好能经过A点，则小球在A点的速度至少为多大？小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少？
参考答案
1.答案：C
解析：做匀速圆周运动的物体,相等的时间内通过的路程相等、通过的弧长相等、转过的角度相等,A、B、D正确;位移是矢量,相等的时间内通过的位移大小相等、方向不一定相同,故位移不一定相等,C错误.
2.答案：D
解析：AB.由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，故AB错误；C.由false可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，故C错误；D.因为2π是恒量，所以角速度与转速成正比，故D正确。故选D。
3.答案：B
解析：A和B一起随圆盘做匀速圆周运动,A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供,所以B对A的摩擦力方向指向圆心,则A对B的摩擦力方向背离圆心;B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力的合力提供,向心力的方向指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心,则圆盘对B的摩擦力指向圆心,故A错误,B正确.向心力是效果力,是其他力提供的向心力,不能说物体受到向心力作用,故C、D错误.
4.答案：D
解析：A、小球受到重力和拉力的作用，这两个力的合力提供向心力，向心力是一种作用效果，物体受力分析时不会受到向心力，故A错误；
B、根据牛顿第二定律得：false，得：false，故B错误；
C、根据牛顿第二定律得：false，解得小球圆周运动的周期false，故C错误；
D某时刻剪断细线，小球只受重力的作用，有水平方向的速度，所以小球做平抛运动，故D正确；
5.答案：D
解析：AB、汽车在水平路面上拐弯时,靠静摩擦力提供向心力,现在易发生侧翻可能是路面设计不合理,公路的设计上可能内侧高外侧低,重力沿斜面方向的分力背离圆心,导致合力不够提供向心力而致事故,事故还有可能是车速过快导致的,此时公路设计可以是内低外高。故A错误,B错误; CD、汽车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力,发生离心运动,故C错误,D正确;故选:D。
6.答案：B
解析：A、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,故A错误
B、对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积,故B正确
C、在false中,false是与太阳质量有关的常量,故C错误
D、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动,还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动,故D错误
故选B
7.答案：A
解析：星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即false，解得false；所以false，故选A.
8.答案：D
解析：
9.答案：B
解析：研究同卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：G=mRT=，在行星表面运动，轨道半径可以认为就是行星的半径．两行星质量之比为=p，半径之比为=q，所以两卫星周期之比Ta：Tb为，故答案选B。
10.答案：B
解析：天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小。?
11.答案：A
解析：根据万有引力提供向心力,得：,则第一宇宙速度为：,又由false得,所以地球第一宇宙速度与火星第一宇宙速度的比值为，故A正确，BCD错误。故选：A。
12.答案：C
解析：在轨道Ⅰ上，由P点向Q点运动，万有引力做负功，动能减小，所以P点的速度大于Q点的速度。故C正确。
13.（1）在竖直方向上，根据false得，相等的时间间隔false，则闪光的频率false．
（2）小球运动的水平分速度false
（3）B点的竖直分速度false，根据平行四边形定则知，B点的速度false
解析：
14.答案：(1)AB;(2)不是;(3)2.0;(4);2.5
解析：(1)A．为了保证小球的初速度水平，需调节斜槽的末端保持水平，A错误；
B．为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等，小球每次必须从同一位置由静止释放，B正确；C．小球做平抛运动时，不应与纸接触，避免摩擦改变运动轨迹，带来误差，C错误；
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，并建立坐标，以便分析研究平抛运动，D错误。故选AB.
(2)O到B、B到C过程，水平分位移相等，即时间间隔相等，若O点是抛出点，两段竖直分位移之比应为1:3，而题中竖直分位移之比为1:2，故竖直方向有初速度，O不是抛出点；
(3)竖直方向上，根据false其中t为O到B、B到C过程的时间间隔，可得false水平方向上false.
(4)设小球经过B点时的竖直分速度为false，在竖直方向上有false，故false.
15.答案：（1）.由根据万有引力定律得false
false
联立解得地球的第一宇宙速度false
（2）.根据万有引力定律得: false
false
解得false
16.答案：（1）根据向心力公式和牛顿第二定律得false,解得falseN.
（2）最大允许速度满足false,解得falsem/s.
（3）经过凹形路面时false，,解得falseN.
17、（1）小球在B点的受力分析如图：
由牛顿第二定律有：??????????????（公式2分）
解得小球受到的支持力N==50N????????（答案1分）
由牛顿第三定律可知，小球对道轨的压与与N大小相等，方向相反。???（1分）
（2）小球恰好过最高点，即只由重力提供向心力有：
?????????????????????????????????????（2分）
解得小球在A点的最小速度：????（1分）
小球离开A点后做平抛运动有：????????（2分）
????????????????????????????????????????（2分）
解得t=0.6s??? s=1.8m??????????????????????????（1分）

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