重庆市南岸区学年高一下学期期末物理试题.docx

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重庆市南岸区学年高一下学期期末物理试题

重庆市南岸区2020-2021学年高一下学期期末物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是

A．

B．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内

C．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外

D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有压力

2．如图所示，利用倾角为的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升高h，木箱和传送带始终保持相对静止。

关于此过程，下列说法正确的是（　　）

A．木箱克服摩擦力做功mgh

B．摩擦力对木箱做功为零

C．摩擦力对木箱做功为，其中为动摩擦因数

D．摩擦力对木箱做功为mgh

3．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（　　）

A．卫星的向心加速度增大到原来的4倍

B．卫星的角速度增大到原来的4倍

C．卫星的周期减小到原来的

D．卫星的周期减小到原来的

二、多选题

4．有四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（　　）

A．a的向心加速度小于重力加速度gB．线速度关系

C．d的运动周期有可能是20小时D．c在4个小时内转过的圆心角是

5．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：

带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子

A．粒子带正电B．在b点处的电势能为0.5J

C．在b点处的动能为零D．在c点处的动能为0.4 J

6．同步卫星离地心的距离为r，运行速度为，加速度，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度第一宇宙速度为，地球的半径为R，则　　

A．B．C．D．

7．一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（　　）

A．球A的角速度等于球B的角速度

B．球A的线速度大于球B的线速度

C．球A的运动周期小于球B的运动周期

D．球A与球B对筒壁的压力相等

8．一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0，在赤道上的重力为，则（　　）

A．该星球自转的角速度大小为

B．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为

C．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为

D．放置于此星球表面纬度为60°处的物体，向心加速度大小为

9．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　）

A．从P到M所用的时间等于

B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大

C．从P到Q阶段，速率逐渐变小

D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

10．如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A．物体在传送带上的划痕长

B．传送带克服摩擦力做的功为

C．电动机多做的功为

D．电动机增加的功率为

三、实验题

11．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．

（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s（g取

（3）在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______

A．小球平抛的初速度相同

B．小球每次做不同的抛物线运动

C．小球在空中运动的时间均相同

D．小球通过相同的水平位移所用时间相同．

12．随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行。

飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量。

假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：

给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。

设飞船中带有基本的测量工具。

（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是_____。

（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和___。

（3）待测物体质量的表达式为___。

四、解答题

13．如图所示，质量为2kg的物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面由斜面滑至平面时无能量损失，物体滑到斜面底端时的速度为，若物体与水平面的动摩擦因数为，斜面倾角为370，取．求：

（1）物体在斜面上滑动时摩擦力做的功；

（2）物体能在水平面上滑行的距离．

14．如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，OB与OC夹角为37，CD连线是圆轨道竖直方向的直径、D为圆轨道的最低点和最高点，可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，该图线截距为2N，且过点取求：

滑块的质量和圆轨道的半径；

若要求滑块不脱离圆轨道，则静止滑下的高度为多少；

是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上若存在，请求出H值；若不存在，请说明理由．

15．宇航员发现一未知天体，爾将星球的质量、密度等信息传邋回地面，字航员只有一块秒表和一个弹簧测力计，他站在星球上随显球转了一圈测得时间为，又用弹簧秤测同一质量为m的物体的重力，在“两极”为F，在“赤道”上的读数是其“两极”处的90%，万有引力常量为G，求：

（1）该显球的密度和质量；

（2）当宇航员在该星球“赤道”上时，有一颗绕该星球表面附近匀速转动的行星，其转动周期为T，己知T<，若此时刚好在他的正上方，则过多久该行星再次出现在他的正上方?

参考答案

1．C

【解析】

AD、火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得出：

（为轨道平面与水平面的夹角

合力等于向心力，由牛顿第二定律得：

，解得：

，故AD错误；

B、当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；

C、当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确；

故选C

【点睛】本题关键抓住火车所受重力和支持力的合力恰好提供向心力的临界情况，计算出临界速度，然后根据离心运动和向心运动的条件进行分析．

2．D

【详解】

木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动，根据功能原理，摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功；该摩擦力为静摩擦力，静摩擦力为

所以摩擦力对木箱做功为

故ABC错误，D正确。

故选D。

3．C

【解析】

【详解】

人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：

解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.

4．AD

【详解】

A．由于卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，根据牛顿第二定律

由于受地球支持力，因此向心加速度小于重力加速度g，A正确；

B．由于a、c的角速度相等，根据

可知

B错误；

C．根据

可知轨道半径越大，运动周期越长，c是同步卫星，运动周期为24h，因此d的运动周期大于24h，C错误；

D．c是同步卫星，运动周期为24h，因此在4h时内转过的圆心角

D正确。

故选AD。

5．AD

【详解】

A．由等势面与场强垂直可知场强方向向上，电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以电场力向上，所以为正电荷，故A正确；

B．由电势能的定义知粒子在b点处的电势能

EPb=φq=0.01×30J=0.3J

故B错误；

C．由粒子在a点处的总能量

E=0.01×10J+0.5J=0.6J

由能量守恒得在b点处的动能为：

Ekb=0.6-0.3J=0.3J

故C错误；

 D．由能量守恒得在C点处的动能为：

EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J

故D正确.

6．AC

【详解】

AB．因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得，故A正确，B错误；

CD．根据万有引力提供向心力，解得，则故C正确D错误．

7．BD

【详解】

物体受力如图：

将FN沿水平和竖直方向分解得：

FNcosθ=ma…①，FNsinθ=mg…②

两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等

小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动．由于A和B的质量相同，根据力的合成可知，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．

由公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A的角速度小于球B的角速度，故A错误．

由向心力的计算公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A的线速度大于球B的线速度，故B正确；

由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误．

球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．

【点睛】

对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．

8．ACD

【详解】

A.在两极，万有引力等于重力，有：

G＝G0，在赤道，有：

G＝+mRω2，联立两式解得ω=，故A正确．

BC.根据G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B错误，C正确．

D.处于星球表面纬度为60°处的物体，绕地轴转动的半径r=Rcos60°＝R，则向心加速度a=rω2＝R•＝，故D正确．

故选ACD．

9．CD

【详解】

A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故A错误；

B．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误；

C．从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故C错误；

D．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D正确。

故选D。

10．AD

【详解】

A．物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间

在这段时间内物块的位移

传送带的位移

则物体相对位移

故A正确；

BC．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，由于滑动摩擦力做功，相对位移等于

产生的热量