广西南宁市第三中学2019-2020学年高一期中段考物理试题

广西南宁市第三中学2019-2020学年高一期中段考物理试题

www.ks5u.com 南宁三中2019～2020学年度下学期高一段考 理科物理试题 ‎ ‎ 考试时间：90分钟 满 分：100分 ‎ 命 题 人：王祥斌 禤小平 审题人：王祥斌 禤小平 张井卫 一、单选题。每小题只有一个选项正确。本题共6小题，每小题4分，共24分。‎ ‎1．下列有关物理知识的说法，正确的是    A. 做匀速圆周运动和平抛运动的物体合力都恒定 B. 牛顿的经典力学理论不仅适用于宏观低速运动物体，也适用于微观高速运动物体 C. 由万有引力定律可知，两个物体无限接近时，他们的万有引力将无穷大 D. 若地球自转不能忽略，赤道上的物体受到地球对它的万有引力比重力大 ‎2．我国自行研制发射的“风云一号”和“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的。“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期为，两颗卫星相比     A. “风云一号”离地面较高 B. “风云一号”角速度较小 C. “风云一号”线速度较大 D. “风云二号”离地面的高度与地球的其它同步卫星离地面高度不同，且它的角速度不等于地球自转角速度 ‎3．如图所示，半径为R的圆周轨道固定于竖直面内，轨道内侧光滑，一质量为m的小球在轨道内侧做圆周运动，重力加速度为g，经过轨道最高点时刚好不脱离轨道，对最高点时的小球有下列分析，其中正确的是    A. 小球的线速度大小等于 B. 轨道对小球的压力等于mg C. 小球的线速度大小等于0 D. 小球所需的向心力大于重力mg ‎4．‎2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ，于‎2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是    A. ‎“嫦娥四号”的发射速度必须大于 B. 沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度 C. 经过轨道I的P点时必须进行减速才能进入轨道Ⅱ D. 沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度 ‎5．经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用、表示，且：： ‎ 则以下选项错误的是    A. 、做圆周运动的线速度之比为2：5 B. 两颗恒星的公转周期相等，且可表示为 C. 、做圆周运动的角速度之比为1：1‎ D. 做圆周运动的半径为 ‎6．两个质量分别为‎2m和m的小木块a和可视为质点放在水平圆盘上，a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为‎2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是    A. a比b先达到最大静摩擦力 ‎ B. a、b所受的摩擦力始终相等 C. 是b开始滑动的临界角速度 ‎ D. 当时，a所受摩擦力的大小为 二、多选题。本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎7．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是    ‎ A. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力 B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D. 脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 ‎8．质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动．当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图，下列判断正确的是    A. P的速率为v B. P的速率为 C. 绳的拉力大于 D. 绳的拉力小于 ‎9．如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为，一物块可看成质点沿斜面左上方顶点P以初速度水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则    ‎ A. 物块做匀变速曲线运动，加速度为gsinθ B. Q点速度 C. 初速度 D. 物块由P点运动到Q点所用的时间 ‎10．如图所示，a、b是绕地球运行的两颗卫星，绕行方向相同，此时两卫星距离最近，其中a是地球同步卫星，轨道半径为地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为R，自转周期为若经过时间t后，a、b第一次相距最远，下列说法正确的有    ‎ A. 卫星b的周期为 B. 卫星b的周期为 C. 在地球两极，地表重力加速度 D. 在地球两极，地表重力加速度 三、实验题（共12分，每空2分）‎ ‎11．(4分)如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：‎ ‎ ‎ ‎ 该同学采用的实验方法为________。‎ A.等效替代法    控制变量法    理想化模型法 改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎①作出图线如图乙所示；‎ ‎②若圆柱体运动半径，由作出的的图线可得圆柱体的质量________kg。结果保留两位有效数字 ‎12.（8分）某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出。则：       ‎ 小球由B运动到C所需时间_________s 小球平抛的初速度为_________ 小球运动到B点的速度为_________ (可用根式表示 小球开始做平抛运动的位置坐标是（ ） A.        C.    四、计算题：（共4小题，共48分。解答中应写出必要的文字说明、 方程式及计算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。请在答题卷上答题，若在试卷上答题则无效。）‎ ‎13.（8分）在光滑水平转台上开有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为的物体A，另一端连接质量为的物体B，如图所示，已知O与A物间的距离为，开始时B物与水平地面接触，设转台旋转过程中小物体A始终随它一起运动．g取‎10m/s2)问：要使物体B开始脱离地面，则转台旋转的角速度至少为多大？‎ ‎ ‎ ‎14.（10分）如图甲所示，宇航员在某星球上将一轻弹簧竖直固定在水平地面上，让物体与弹簧上端接触并由静止释放。下降过程中，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图乙所示图中为已知量。假设星球为质量均匀分布的球体，半径为R，万有引力常量为G,忽略星球的自转。求该星球的质量M和密度ρ. ‎ ‎ ‎ ‎15.（14分）如图所示，宇航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：‎ 该星球表面的重力加速度g；‎ 该星球的第一宇宙速度v；‎ 人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.‎ ‎ ‎ ‎16.（16分）如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高顶部水平高台，接着以水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为，人和车的总质量为‎180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计,人与车一直没有分离，人和车这个整体可以看成质点．计算中取，，求： 从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离S； 人与车整体在A点时的速度大小以及圆弧对应圆心角； 人与车整体运动到达圆弧轨道A点时，受到的支持力大小； ‎ 若人与车整体运动到圆弧轨道最低点O时，速度为，求此时对轨道的压力大小．‎ ‎ ‎ 南宁三中2019～2020学年度下学期高一段考 理科物理试题参考答案 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D C A C B D AB BC AC BD ‎1.【答案】D【解析】A.匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，方向是不断变化的，不是恒力，平抛运动只受重力作用，合力为恒力,故A错误；B.经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速、微观的物体，故B错误；C.在万有引力定律表达式中，当r接近于零时，物体不能看成质点，故C错误；D.若地球自转不能忽略，赤道上的物体受到地球对它的万有引力比重力大。两极的物体受到地球对它的万有引力等于重力。D正确。‎ ‎2.【答案】C【解析】A.因，根据得：，可得，“风云二号”离地面较高，故A错误；B.由于“风云一号”周期较小，故角速度较大，B错误；C.根据可得，因此，即“风云一号”线速度较大，故C正确；D.由地球同步卫星的特点可知D错误。 ‎ ‎3.【答案】A【解析】由可得，小球的线速度，故A正确； B.小球的重力提供向心力，故轨道对小球没有压力，故B错误； C.由可知，小球的向心加速度，故C错误； D.小球由于只能受轨道向下的压力，故只有小球的向心力等于重力时小球才能刚好通过最高点，故小球的向心力等于mg；故D错误；‎ ‎4.【答案】C【解析】解：A、嫦娥四号仍在地月系里，也就是说嫦娥四号没有脱离地球的束缚，故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度，故A错误；B、由公式可知，在轨道I的半径大于月球的半径，所以沿轨道I运行的速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；C、经过轨道I的P点时必须进行减速后才能进入更靠近月球的轨道Ⅱ ‎，故C正确。D、卫星经过P点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个P点时，万有引力在P点产生的加速度相同，故D错误；‎ ‎5.【答案】B【解析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为，则有：，解得：，，解得，，故D正确；根据知，所以，故A正确；B.根据万有引力提供向心力，有，解得，，联立：，，故B错误。C.、做圆周运动，双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，故C正确；选错误的，故选B。‎ ‎6.【答案】D【解析】A.木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力，a和b的质量分别是‎2m和m，而a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为‎2L，所以开始时a和b受到的摩擦力是相等的；b受到的静摩擦力先达到最大，故A错误；B.在b的摩擦力没有达到最大前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力，a和b的质量分别是‎2m和m，而a与转轴的距离为L，b与转轴的距离为‎2L，所以开始时a和b受到的摩擦力是相等的；当b受到的静摩擦力达到最大后，b受到的摩擦力与绳子的拉力的和提供向心力，即：，而a的受力：，联立得：，可知二者受到的摩擦力不一定相等，故B错误；C.当b刚要滑动时，有，解得：，故C错误；D.当时，此时b所受摩擦力已达最大，由可求出此时绳子拉力，再把拉力代入a的式子，得a所受摩擦力的大小为：，故D正确。‎ ‎7.【答案】AB【解析】A.汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度向心加速度，处于超重状态，故对桥的压力大于重力，故A正确；B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，恰好由重力和支持力的合力完全提供向心力，此时轮缘与轨道间无挤压，故B正确；C.水流星在最高点时重力完全提供向心力，所以受重力作用，故C错误；D.离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象，故D错误。‎ ‎8.【答案】BC【解析】根据速度的分解可以求出绳子上的速率为：，所以P的速率等于绳子的速率，故B正确；A错误。由于v不变，在小车向右匀速运动的过程中，减小，在增大，故P做加速运动，对P进行受力分析得出，绳子上的拉力大于，故C正确，D错误。‎ ‎9.【答案】AC【解析】A、依据曲线条件，初速度与合力方向垂直，且合力大小恒定，则物体做匀变速曲线运动，再根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：，故A正确； BCD、根据，有：，在Q点的平行斜面方向的分速度为：，根据，有：，故物块离开Q点时速度的大小：，故BD错误；C正确；‎ ‎10.【答案】BD【解析】卫星a的运行周期等于地球自转周期设卫星b的周期为当卫星卫星a比b多转半周时，a、b第一次相距最远，则有：，解得：，故A错误B正确；对于卫星a，根据万有引力提供向心力，可得：，可得地球的质量：；在地球两极，据万有引力等于重力，可得：‎ ；联立解得：，故D正确，C错误。故选BD。‎ ‎11.【答案】；（2） （0.17-0.19均可）‎ ‎【解析】实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故选B。‎ （2） 根据知，图线的斜率，则有：， 代入数据解得：。‎ ‎12.【答案】   ‎【解析】在竖直方向上得：   小球平抛运动的初速度 点在竖直方向上的分速度： ，‎ 小球在B点瞬时速度：  小球运动到b点的时间： ，‎ 因此从平抛起点到O点时间为：    因此从开始到O点水平方向上的位移为：   竖直方向上的位移： 所以开始做平抛运动的位置坐标为： ，  故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎13.（8分）解：当物体开始脱离地面时，B对地面的压力为0，此时绳子的拉力为：‎ T=mBg=10N （3分）‎ 又因为：T=mAω2r （3分）‎ 解得物体A此时的角速度至少为：ω=20rad/s （2分）‎ ‎14.（10分）解：由图乙可知，当弹簧压缩量为0时，物体只受重力，则有：（2分）‎ 对星球表面的物体，有： （2分） ‎ 解得： （2分）‎ 球体的体积： 星球密度： （2分）‎ ‎ 得： （2分）‎ ‎15.（14分）解：小球做平抛运动，水平位移 （2分） 竖直位移（2分） 由位移关系得： （1分） （1分） 该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供（2分） 该星球表面物体所受重力等于万有引力，（1分） 由得（1分） 人造卫星的向心力由万有引力提供 （2分） ‎ ‎（1分） 当时，T最小，（1分）‎ ‎16.（16分）解：车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得 竖直方向上 （2分） 水平方向上 s=vt （2分） 可得： （1分） 摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度 Vy=gt=‎4m/s  （1分）  到达A点时速度： ‎ 设摩托车落至A点时,速度方向与水平方向的夹角为，则 （1分） 即    （1分） 所以     （1分）       对人与车整体受力分析可知，受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得： （2分） 解得： （1分）    在最低点，受力分析可得： （2分） 解得： （1分） 由牛顿第三定律可知，人和车在最低点O时对轨道的压力为7740N （1分） ‎