重庆市第29重点中学2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题 （Word版含答案）

重庆市第29重点中学2020-2021学年高一下学期期中考试
物理试题
（时间：75分钟
满分：100分）
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分）
1.400年前，一位德国天文学家提出了行星运动的三大定律，揭开了行星运动的奥秘。这位天文学家是（
　
）
A.开普勒
B.第谷
C.托勒密
D.哥白尼
2.在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故.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，为了避免事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中不合理的是（
）
A.在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯
B.改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦
C.改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高
D.改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低
3.从离地高0.8m处，以初速度为1m/s水平抛出一个小物块，不计空气阻力，则落地点到抛出点的水平距离为（g取10m/s2）（　　）
A.0.2m
B.0.6m
C.0.4m
D.0.8m
4.如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（　　）
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
5.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不会因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rA∶rB＝1∶2，则两颗天体的（　　）
A.质量之比mA∶mB＝2∶1
B.转动方向相反
C.角速度之比ωA∶ωB＝1∶2
D.向心力大小之比FA∶FB＝2∶1
6.图为明代出版的《天工开物》中的牛力齿轮，体现我国古代劳动人民的科学智慧。图中A、B、C为该器械的三个齿轮，牛拉动横杆带动齿轮A转动，A与B的轮齿接触良好，B与C通过横轴连接。已知三个齿轮的半径关系为RA=4RB=8RC。当牛做匀速转动时，A、B、C三个齿轮边缘的关系，下列说法正确的是（　　）
A.线速度之比分别为1：1：2
B.角速度之比分别为1：4：4
C.向心加速度之比4：2：1
D.周期之比1：1：2
7.我国计划发射“人造月球”，届时天空中将会同时出现月球和“人造月球”。已知地球的半径为R，月球绕地球做圆周运动的轨道半径为60R，地球表面的重力加速度大小为g，“人造月球”绕地球做圆周运动的轨道半径是地球半径的2倍，月球与“人造月球”绕地球运动的方向相同。则下列分析正确的是（　　）
A.“人造月球”处的重力加速度大小为0.5g
B.月球绕地球做圆周运动的向心加速度大小为
C.月球和“人造月球”的角速度大小之比为1
：
D.月球、“人造月球”和地球相邻两次共线的时间间隔为
二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，选错或不选不得分，选不全得3分；共15分）
8.我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能。A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0。下列判断正确的是（　　）
A.卫星A可能经过重庆上空
B.它们所受地球的万有引力
C.周期大小
D.向心加速度大小
9.在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一个固定的竖直杆，其上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C，它们离地的高度分别为3h，2h和h，当小车遇到障碍物P时，立即停下来，三个小球同时从支架上水平抛出，先后落到水平路面上，如图所示（不计空气阻力）。则下列说法正确的是（　　）
A.三个小球落地时间差与车速无关
B.车速越快，三个小球落地的间差越小
C.三个小球落地点的间隔距离L1＞L2
D.三个小球落地点的间隔距离L1＜L2
10.如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上的物体A、B、C的质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好拉直。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间的动摩擦因数为3μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速转动，则（　　）
A.当ω=时，A、B即将开始滑动
B.当ω=时，细线拉力为
C.当ω=时，圆盘对C的摩擦力为0
D.当ω=时剪断细线，C将做离心运动
三、实验题（本大题共两小题，共15分）
11.（本小题6分）探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，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。已知小球在挡板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ω和半径r之间的关系；
（2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，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；
（3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。
12.（本小题共9分）某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。
（1）甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________。
（2）乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是___________；保持AC=BD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5
cm，分析可知，位置1________（填“是”或“不是”）平抛运动的起点，原因是
。
四、解答题（本大题共3小题，共42分。解答过程中，请写出必要的计算公式和文字说明，只写答案不给分）
13.（12分）火星半径约为地球半径的，火星质量约为地球质量的，地球表面的重力加速度为g。则：
（1）求火星表面的重力加速度；
（2）已知地球的半径R，则火星的“第一宇宙速度”如何表示？
14.（12分）如图所示是游乐园中竖直摩天轮的示意图，摩天轮顺时针匀速转动时，某儿童始终坐在座椅上保持直立姿势。已知儿童的质量为30kg，摩天轮的转动半径为10m，摩天轮匀速转动的角速度为0.3rad/s。（g取10m/s2）
（1）求儿童在最高点时所受合力的大小；
（2）求儿童在最低点时对座椅的压力大小；
（3）若儿童在最高点时对座椅的压力为0，求摩天轮匀速转动的角速度
15.（18分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5，且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板，现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板.（g取10m/s2）
（1）若小物块恰能击中挡板的上边缘P点，P点的坐标为（1.6m，0.8m），求其离开O点时的速度大小；
（2）为使小物块击中挡板，求拉力F作用的距离范围；
（3）改变拉力F的作用距离，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块速度的最小值vm和此时物块下落的高度h.（结果可保留根式）
高一物理参考答案及评分标准
一、选择题（单选4分一个；多选5分一个，选错不得分，选不全得3分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
D
C
B
A
B
D
CD
AD
BC
二、实验题（共15分）
11（6分）．
（1）控制变量法
（1分）
（2）相同
（1分）
挡板B
（1分）
相同
（1分）
（3）2:1
（2分）
12（9分）．
（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动（2分）
（2）P、Q二球相碰（2分）平抛运动在水平方向上是匀速直线运动（2分）
（3）不是（1分）
若1为起点，则在竖直方向上在相等的时间内位移大小之比为1：3：5：7，由图可知是1：2：3，所以1不是平抛运动的起点（2分）
三、计算题
13（12分）.
解：
（1）由星体表面万有引力等于重力
.........................................................3分
则
.............................................................1分
则
............................................................2分
（2）根据
...........................................................3分
解得
...............................................................1分
则
.................................................1分
则
...............................................1分
14（12分）．解：
（1）儿童在最高点，其合力提供向心力，则合力大小为：
.........4分（公式2分，结果2分）
（2）儿童在最低点，根据牛顿第二定律有：
.......................................................2分
代入数据解得：
.............................................................1分
根据牛顿第三定律有儿童在最低点时对座椅的压力大小为：
.......................................................1分
（3）儿童在最高点满足：
..............................................................2分
代入数据解得：
................................................................2分
15（18分）
．
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高一物理