四川省宜宾市南溪县第二高中2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题 Word版含答案

南溪二中高2020级高一下期半期考试物理试题
考试时间：90分钟；
一、单选题（每小题3分共24分）
1.开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是(　　)
A.k是一个与行星无关的常量
B.a代表行星的球体半径
C.T代表行星运动的自转周期
D.T代表行星绕太阳运动的自转周期
2．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动到如图所示位置时，物体P的速度为(　　)
A．v　 　 B．vcos θ C. D．vcos2 θ
3. 关于万有引力公式F＝G，以下说法正确的是（　　）
A. 公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体
B. 当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大
C. 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律
D. 公式中引力常量G的值是牛顿规定的
4．下列关于功率的说法，正确的是(　　)
A．力对物体做的功越多，功率就越大 B．做功时间短的机械功率大
C．完成相同的功，用的时间越长，功率越大 D．功率大的机械在单位时间内做的功会更多
5. 关于向心力的说法正确的是(　　)
A．物体由做圆周运动还受到一个向心力B．向心力可以是任何性质的力
C．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心
6. 物体m用线通过光滑的水平板上的小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减小M的质量，则物体的轨道半径r、角速度ω、线速度v的大小变化情况是（ ）
A. r不变，ω变小、v变小 B. r增大，ω减小、v变小
C. r减小，ω增大、v不变 D. r增大，ω减少、v不变
7.当圆锥摆的摆长L一定时，圆锥摆运动的周期T与摆线和竖直线之间夹角θ的关系是(　　)
A．角θ越小，周期T越长B．角θ越小，周期T越短
C．周期T的长短与角θ的大小无关D．条件不足，无法确定
8.某次发射同步卫星的过程如下：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2，最后将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　)
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度
二、多选题（每小题3分，选对但不全得2分，有错误选项不得分，共15分）
9．下列说法正确的是(　　)
A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化
B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动
C．速度变化的运动一定是曲线运动
D．做曲线运动的物体一定有加速度
10下列说法正确的是(　　)
A．－10 J的功大于＋5 J的功
B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动
D．功是矢量，正、负表示方向
11. 如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（ ）
A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等
C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等
12．所示的皮带传动装置，主动轮的半径与从动轮的半径之比R1∶R2＝2∶1，A、B分别是两轮边缘上的点，假定皮带不打滑，则下列说法正确的是(　　)
A．A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝1∶2
B．A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝1∶1
C．A 、B两点的加速度之比为aA∶aB＝1∶2
D．A、B两点的加速度之比为aA∶aB＝2∶1
13　所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)
A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
第II卷（非选择题共61分）
三、实验题（共16分）
14（共10分）.甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图.
(1)固定斜槽轨道时应注意使_____________________________________________________
_____________________________________________.
(2)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________.
(3)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝________ m/s.(g取9.8 m/s2)
15(6分)．用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板处做圆周运动的轨迹半径之比为，回答以下问题：
(1)在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法
(2)探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在______处，同时选择半径______（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；
A．挡板与挡板 B．挡板与挡板 C．挡板与挡板
四、解答题（共45分）
16. （10分　有一小船要渡过一条宽度d＝180 m的河流，已知河水的流速v1＝2.5 m/s.若船在静水中的速度v2＝5 m/s，求：
(1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
(2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？
17.(10分)我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星－500”的实验活动．假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的.已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，忽略火星以及地球自转的影响，求：
(1)火星表面的重力加速度g′的大小；
(2)王跃登陆火星后，经测量发现火星上一昼夜的时间为t，如果要发射一颗火星的同步卫星，它正常运行时距离火星表面将有多远？
18.(12分) 竖直平面内的圆弧形不光滑管道半径R＝0.8 m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为管道的最高点且在O的正上方。一个小球质量m＝0.5 kg，在A点正上方高h＝2.0 m处的P点由静止释放，自由下落至A点进入管道并通过B点，过B点时小球的速度vB为4 m/s，小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力，g取10 m/s2。求：
(1)小球过A点时的速度vA的大小；(2)小球过B点时对管壁的压力
(3)落点C到A点的距离。
19.(13分) 如图所示为一辆箱式货车的后视图。该箱式货车在水平路面上做弯道训练。圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N。取g=10m/s2。
（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vm是多大？
（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？
南溪二中高2020级高一下期半期考试物理试题答案
一单项选择
1A.2B.3C.4D.5.B6B.7.A8D.
二.多项选择
9.AD10ABC.11CD.12BC.13CD
三.实验题
一.(1)底端切线沿水平方向
(2)使小球每次都从同一高度处无初速度滚下
(3)x　1.6
二.1.C 2.C. 3. 相同
四.计算题
16.(1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向，如图甲所示．合速度为v，垂直分速度v2＝5 m/s
t＝
v＝
x＝vt
代入数据得t＝36 s，x＝90 m.
(2)欲使船渡河航程最短，应垂直河岸渡河，船头应朝上游与河岸方向成某一夹角α，如图乙所示．
有v2cos α＝v1，得α＝60°
所以当船头指向上游与河岸夹角为60°时航程最短．
x′＝d
t′＝
代入数据得t′＝24 s，x′＝180 m.
[答案]　(1)船头垂直于河岸　36 s　90 m　(2)船头指向上游与河岸夹角为60°　24 s　180 m
17.解析　(1)对小球由自由落体运动规律可得v＝2gh
解得vA＝2 m/s。
(2)小球过B点时，设管壁对其压力为F，方向竖直向下，由向心力公式有F＋mg＝m,R)
解得F＝5 N，方向竖直向下
由牛顿第三定律可知小球对管壁的压力为5 N，方向竖直向上。
(3)从B到C的过程中，由平抛运动规律可得
x＝vBt
R＝gt2
xAC＝x－R＝0.8 m。
答案　(1)2 m/s　(2)5 N，方向竖直向上　(3)0.8 m
18.　(1)在地球表面，万有引力与重力相等，
＝m0g，
对火星＝m0g′，
联立解得g′＝g.
(2)火星的同步卫星做匀速圆周运动的向心力由火星的万有引力提供，且运行周期与火星自转周期相同．设卫星离火星表面的高度为h，则
＝m0()2(R′＋h)
解出同步卫星离火星表面高度h＝－R.
【答案】　(1)g　(2)－R
19.车沿平直路面做匀速运动时，小球处于平衡状态，传感器的示数为，得到。
该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，地面对其摩擦力提供向心力，为了防止侧滑，向心力不能超过最大静摩擦力即，带入计算得。
（2）小球受力如下图，一个重力方向竖直向下，一个拉力，二者的合力沿水平方向提供向心力，根据几何关系得到，带入计算得。所以没有侧滑，运动半径不变，分析正确。
得到。
答案：（1） （2）