安徽黄山市2019-2020高一物理下学期期中试题（Word版带答案）

2019～2020 学年度第二学期期中试题 高一物理试题 一、选择题 （本大题共有 15 小题，单选 3 分多选 4 分，共 51 分。在每小题给出的四个选 项中，第 1~ 9 题只有一项符合题目要求，第 10~15 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 2 分，有选错或不选的得 0 分） 1. 下列说法正确的是（ ） A.伽利略提出了行星运动的三大定律 B.牛顿最先在实验室里比较准确地测出了引力常量的数值 C.海王星被称为“笔尖下发现的行星”，它的发现确立了万有引力定律的地位 D.开普勒从实验中得出了行星运动定律 2． 地面上足够高处有四个小球，在同一位置同时以相同的速率 v 向上、向下、向左、 向右把四个小球抛出，不计阻力影响，经过 1s 时四个小球在空中的位置构 成的图形正确的 是( ) 3．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为 m，水的阻力恒为 f，当轻绳与水平面的 夹角为 θ 时，船的速度为 v，此时人的拉力大小为 F，则此时（ ） A．人拉绳行走的速度为 vsinθ B．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．船受到的浮力为 mg-Fcosθ 4．下列现象中属于防止离心现象带来危害的是（ ） A. 为使火车安全通过弯道，修建铁路时常把外轨道修得比内轨道高一些 B. 汽车在过弯道时，阴雨天气容易冲出轨道 C. 洗衣机脱水桶转动时可以将湿衣服上的水甩去 D. 公共汽车急刹车时，乘客容易向前倾倒 5．2017 年 12 月 23 日 12 时 14 分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成 功将陆地勘查卫星二号发射升空，卫星进入预定轨道(设轨道为圆形)，发射任务获得圆满成功. 则(　 　) A. 陆地勘查卫星二号的发射速度大于 11.2 km/s B. 陆地勘查卫星二号运行速度一定大于 7.9 km/s C. 卫星进入预定轨道后，卫星内的物体处于完全失重状态 D. 卫星进入预定轨道后，卫星内的物体不受地球引力作用 6． 河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系 如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则( ) A. 船渡河的最短时间是 60s B. 船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直 cos v θ cos -F f m θC. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中的最大速度是 7m/s 7. .质量为 m 的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如 图所示．已知小球以速度 v 通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为 mg，则小球以速度 通 过圆管的最高点时(　 ) A. 小球对圆管的内、外壁均无压力 B. 小球对圆管的内壁压力等于 C. 小球对圆管的外壁压力等于 D. 小球对圆管的内壁压力等于 mg 8．如图所示，ACB 是一个半径为 R 的半圆柱面的横截面，直径 AB 水平，C 为截面上的 最低点，AC 间有一斜面，从 A 点以大小不同的初速度 v1、v2 沿 AB 方向水平抛出两个小球， a 和 b，分别落在斜面 AC 和圆弧面 CB 上，不计空气阻力，下列判断正确的是 （ ） A. 初速度 v1 可能大于 v2 B. a 球的飞行时间可能比 b 球长 C. 若 v2 大小合适，可使 b 球垂直撞击到圆弧面 CB 上 D. a 球接触斜面前的瞬间，速度与水平方向的夹角为 45° 9．如图在皮带传动装置（传动皮带紧绷且运动中不打滑）中，主动轮 的半径为 ，从 动轮 有大小两轮且固定在同一个轴心 上，半径分别为 、 ，已知 ， ， 、 、 分别是三个轮边缘上的点，则当整个传动装置正常工作时，下列选项正 确的（ ） A． 、 、 三点的周期之比为 B． 、 、 三点的线速度大小之比为 C． 、 、 三点的角速度之比为 D． 、 、 三点的加速度之比为 10．（多选）如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道 1 上 运动，然后改在椭圆轨道 2 上运动，最后在圆周轨道 3 上运动，a 点是轨道 1、2 的交点，b 点是轨道 2、3 的交点，则（ ） A．卫星在同步轨道 3 上的运行速度大于 7.9 km/s B．要从椭圆轨道 2 进入圆周轨道 3，则应在 b 点加速 C．在椭圆轨道 2 经过 a 点时的加速度与在圆周轨道 1 上经过 a 点时的加速度相等 D． 在椭圆轨道 2 经过 b 点时的速度比经过 a 点时的速度更大 11．(多选)横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上, 它 们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落 在斜面上。其中三个小球的落点分别是 a、b、c。图中三小球比较，下列判断 正确的是（ ） A.落在 a 点的小球飞行时间最短 B.落在 c 点的小球飞行时间最短 C.落在 a 点的小球飞行过程速度的变化量最大 D.无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直 12．（多选）地球和木星绕太阳运行的轨道可以看作是圆形的，它们各自的卫星轨道也可 看作是圆形的.已知木星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的 5 倍，木星半径约 2 v 2 mg 2 mg 1O 1r 2O 2O 3r 2r 3 12r r= 2 11.5r r= A B C A B C 1: 2: 2 A B C 4: 4:5 A B C 2:1: 2 A B C 8: 4:5为地球半径的 11 倍，木星质量大于地球质量.如图所示是地球和木星的不同卫星做圆周运动的 半径 r 的立方与周期 T 的平方的关系图象，已知万有引力常量为 G，地球的半径为 R.下列说法 正确的是（ ） A.木星与地球的质量之比为 B.木星与地球的线速度之比为 1: C.地球密度为 D.木星密度为 13.（多选） 一质量为 m 的质点以速度 v0 匀速直线运动，在 t＝0 时开始受到恒力 F 作用， 速度大小先减小后增大，其最小值为 v＝0.5v0，由此可判断（ 　） A. 质点受力 F 作用后一定做匀变速曲线运动 B. 质点受力 F 作用后可能做圆周运动 C. t＝0 时恒力 F 与速度 v0 方向间的夹角为 60° D. 时，质点速度最小 14. （多选）如图所示，两个相同的小球 A、B 用长度分别为 的细线（ ）悬 于天花板上的 点，两球在水平面内做匀速圆周运动，两根细线与竖 直轴夹角均为 ．设 A、B 两球的线速度分别为 ，角速度分别为 ，加速度分别为 ，两根细线的拉力分别为 ，则（ ） A. B. C. D. 15. （多选）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略 小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从 B 点脱离后做平抛运 动，经过 0.3s 后又恰好垂直撞击倾角为 45°的斜面。已知圆轨道半径为 R=1m，小球的质量为 m=1kg，g 取 10m/s2。则（ ） A.小球在斜面上的撞击点 C 与 B 点的水平距离是 0.9m B.小球在斜面上的撞击点 C 与 B 点的水平距离是 1.9m C.小球经过圆弧轨道的 B 点时，受到轨道的作用力 NB 的大小是 1N D.小球经过圆弧轨道的 B 点时，受到轨道的作用力 NB 的大小是 2N 二、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分） 16. 某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用 器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为 R ＝0.20m)． 完成下列填空： (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数 为 1.00kg； (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b) 所示，该示数为_____ kg； (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧．此过程中托盘 11 bd ac 3 3 a GdR π 3 3 125 b GcR π 03 2 mvt F = 1 2l l、 1 2l l< 1 2O O、 θ 1 2v v、 1 2 ω ω、 1 2、a a 1 2F F、 1 2v v> 1 2 ω ω> 1 2a a= 1 2F FL）． （1）电热丝 P 必须放在悬点正下方的理由是__________________． （2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的 C 点，O′C=x，则小球做平抛 运动的初速度为 v0=_________． （3）图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片，每个格的边长 L＝5cm，通 过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该频闪照相的周期为_______s，小 球做平抛运动的初速度为_______m/s；过 B 点的速度为_______m/s．（g=10 m/s2） （4）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角 θ，小球落点 与 O′点的水平距离 x 将随之改变，经多次实验，以 x2 为纵坐标、cos θ 为横坐标，得到如图丙 所示图象，则当 θ=30°时，x 为_________m． 三、计算题（本题共 3 小题，共 30 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的 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） 18．（10 分）如图，水平转盘上放有质量为 m 的物块，物块到转轴的距离为 r，物体和转 盘间的摩擦因数为 μ，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为 g，求： （1）当水平转盘以角速度 匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求 的值是多少？ （2）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度 时，求细 绳的拉力 T2 的大小． （3）将物块和转轴用细绳相连，当转盘的角速度 时，求细绳的拉力 T3 的大 小． 19．（11 分）已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，地球自转的周期为 T，万 有引力常量 G，试求 （1）地球的质量 M 和地球的密度 ρ； 1 ω 1 ω 2 3 g r µω = 3 5 3 g r µω =（2）地球同步卫星的轨道半径 r； （3）地球同步卫星的向心加速度大小． 20．（12 分）小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉， 球飞行水平距离 d 后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为 d，手与球之间的绳长为 3 4 d，重力加速度为 g。忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）问绳能承受的最大拉力多大？ （2）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水 平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 2019～2020 学年度第二学期期中试题 高一物理试题答题卷 班级 姓名 考场座位号 一、选择题 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 二、实验题 16、（1） （2） 17、（1） （2） （3） （4） 三、计算题 18、（10 分） 19、（11 分） 20、（12 分） 2019～2020 学年度第二学期期中试题 高一物理试题参考答案 一、选择题 1、 C 2、 B 3、 C 4、 A 5、 C 6、 B 7、 B 8、 B 9、 A 10、 BC 11、 BCD 12、 BC 13、 AD 14、 BC 15、 AC 二、实验题 16、（1） 1.40 （2） 1.4 17、（1） 保证小球沿水平方向抛出 （2） （3） 0.1 1.5 2.5 （4） 0.52 或 三、计算题 18、（10 分）【答案】（1） （2） （3） （1）设水平转盘以角速度 ω1 匀速转动时，物块与转盘刚好要相对滑动，此时物体所需向心力 恰好最大静摩擦力提供，则 μmg=mrω12 解得： （2）由于 ω2＜ω1；物体受到的最大静摩擦力大于所需向心力，此时绳对物体没有拉力，故 FT2=0 （3）由于 ω3＞ω1；物体受到的最大静摩擦力不足以提供所需向心力，此时绳对物体有拉力 由 μmg+FT3＝mω32r 得此时绳子对物体拉力的大小为 FT3＝ μmg 19、（11 分）【答案】（1） （2） （3） （1）设一质量为 m 的物体放在地球表面，则 有 3 4 g RG ρ π= 1 2 2 3 24 gR Tr π  =    1 2 32 2 gR T T π π     2 Mmmg G R = 2( ) gx h L− 2 3− 1 g r µω = 2 0T = 3 2 3T mgµ= 1 g r µω = 2 3又 有 （2）设同步卫星质量为 m0，有 有 （3）地球同步卫星的向心加速度 20、（12 分）【解析】 （1）设绳断后球飞行的时间为 t，由平抛运动规律有 竖直方向：1 4d＝1 2gt2 1 分 水平方向：d＝v1t 1 分 解得 v1＝ 2gd 1 分 设绳能承受的最大拉力大小为 Fmax，这也是球受到绳的最大拉力的大小。 球做圆周运动的半径为 R＝3 4d 由圆周运动向心力公式，有 Fmax－mg＝mv1 2 R 2 分 得 Fmax＝11 3 mg 1 分 （2）设绳长为 l，绳断时球的速度大小为 v3。绳承受的最大拉力不变， 有 Fmax－mg＝mv3 2 l 1 分 解得 v3＝ 8 3gl 1 分 绳断后球做平抛运动，竖直位移为 d－l，水平位移为 x，时间为 t1.由平抛运动规律有 d－l＝1 2gt ，x＝v3t1 1 分 得 x＝4 l(d－l) 3 2 分 当 l＝d 2时，x 有最大值 xmax＝2 3 3 d. 1 分 2gM G R= 34 3M Rρ π= 3 4 g RG ρ π= 2 0 02 2GMm m rr T π =    1 2 2 3 24 gR Tr π  =    1 12 2 2 2 3 3 2 2 2 2 2 4 gR T gRa rT T T T π π π π π       = = =             2 1