安徽省铜陵市学年高一下学期期末物理试题.docx

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安徽省铜陵市学年高一下学期期末物理试题

安徽省铜陵市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．下列说法正确的是（）

A．质点在某一点的速度，不一定沿曲线在这一点的切线方向

B．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心

C．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的

D．物体受恒力作用时，可能做匀速圆周运动

2．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，消防车向前前进的过程中，人相对梯子匀加速向上运动，在地面上看消防队员的运动，下列说法中正确的是（）

A．当消防车匀速前进时，消防队员可能做匀加速直线运动

B．当消防车匀速前进时，消防队员水平方向的速度保持不变

C．当消防车匀加速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动

D．当消防车匀减速前进时，消防队员一定做匀变速曲线运动

3．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（　　）

A．0B．mg

C．3mgD．5mg

4．有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚．有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是

A．地球与月球间的万有引力会逐渐减小

B．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小

C．月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大

D．月球绕地球运行的周期将变小

5．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。

在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。

若AO>OB，则（　　）

A．星球A的质量一定大于B的质量

B．星球A的线速度一定小于B的线速度

C．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大

D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大

6．“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动对此，下列说法正确的是

A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度

B．卫星在轨道Ⅱ上运动周期比在轨道Ⅰ上长

C．卫星在轨道Ⅱ上运动到P点的速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点的速度

D．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅱ运动到P点的加速度

7．质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D于圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）

A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左

B．滑块运动到B点时，N＜Mg，摩擦力方向向右

C．滑块运动到C点时，N=（M+m）g，M于地面无摩擦力

D．滑块运动到D点时，N=Mg，摩擦力方向向左

8．在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球．小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，不计空气阻力，下面说正确的是（　　）

A．小球受到的向心力大小不变

B．细绳对小球的拉力对小球做正功

C．重力对小球做功的平均功率为零

D．重力对小球做功的功率先变大后变小

9．取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能是重力势能的一半．不计空气阻力．该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanφ为（）

A．1B．C．2D．

10．如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平粗糙传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（）

A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2.2R

B．滑块返回左侧所能达到的最大高度一定低于出发点A

C．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v无关

D．无论传送带速度v多大，滑块于传送带摩擦产生的热量都一样多

二、实验题

11．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．

（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有________.

a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平

b.每次小球释放的初始位置可以任意选择

c.每次小球应从同一高度由静止释放

d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接

（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_________.

（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，测得A、B两点水平距离Δx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．

12．如图1所示为“探究功与速度变化的关系”的实验装置．图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．再用2条、3条…相同的橡皮筋并在一起进行实验．每次实验中小车获得的速度由打出的纸带算出．

（1）为了平衡小车受到的摩擦力，木板应_______（填“水平”或“倾斜”）放置；

（2）判断摩擦阻力已被平衡的方法是_______

A．释放小车后，小车能够运动

B．轻推一下小车，小车能够匀速运动

C．释放小车后，拖着纸带的小车能够运动

D．轻推一下小车，拖着纸带的小车能够匀速运动

（3）实验中_______（填“需要”或“不需要”）测出一条橡皮筋对小车做功W的数值．

（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用图2纸带的_______部分进行测量（选填“AD”、“DG”或“GK”）．

三、解答题

13．飞机离地面高度为H=720m，飞机的水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=30m/s同向行驶的汽车，不考虑空气阻力，g取10m/s2，求：

（1）炸弹从投出到落地所需的时间是多少？

（2）欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹？

14．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：

（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？

（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？

15．如图所示装置可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A于两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角θ=53°．已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=3m．（重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8）

（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉至成水平状态，求此时的角速度ω1．

（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线AB和AC上的张力大小TAB、TAC．

16．某物理小组为了研究过山车的原理提出了下列的设想：

取一个与水平方向夹角为θ=53°，长为L1=7.5m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道．如图所示．高为h=0.8m光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量m=1kg的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下．已知小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，sin53°=0.8．求：

（1）弹簧被压缩时的弹性势能；

（2）小球到达C点时速度vC的大小；

（3）小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件．

参考答案

1．C

【解析】物体做曲线运动，速度方向沿该点的切线方向，A错误；匀速圆周运动的物体，加速度方向一定指向圆心，变速圆周运动，加速度的方向不一定指向圆心，B错误；平抛运动的加速度不变，方向竖直向下，则速度变化量的方向一定竖直向下，C正确；物体做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，合力方向时刻改变，可知物体受恒力作用，不可能做匀速圆周运动，故D错误．

2．D

【解析】

消防员参与了沿梯子方向的匀加速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，通过合速度与合加速度是否在同一条直线上判断消防员做直线运动还是曲线运动．若消防车匀速前进，根据运动的合成，知合速度的方向与加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故A错误

将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变．故B错误

若消防车匀加速前进，根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向有可能在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员有可能做匀变速直线运动，故C错误

若消防车匀减速前进，根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故D正确

3．C

【详解】

小球恰好通过最高点时，只受到重力作用，重力完全充当向心力，则有，当小球到达最高点速率为2v时，应有，联立解得小球受到轨道的压力大小为，根据牛顿第三定律可知，轨道的压力为3mg,故C项正确，ABD错误．

4．B

【详解】

设地球质量为M，月球质量为m，地球与月球间的万有引力

由于，M减小、m增加、固定，故会增加，故地球与月球间的万有引力会逐渐增加，直到两者质量相等为止，A错误；

万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有

解得

由于M减小，故月球的运行速度减小，向心加速度减小，周期将会增大，故B正确CD错误。

故选B。

5．D

【详解】

A．根据万有引力提供向心力

因为，所以有

即A的质量一定小于B的质量，选项A错误；

B．双星系统角速度相等，因为，根据知星球A的线速度一定大于B的线速度，选项B错误；

CD．设两星体间距为L，根据万有引力提供向心力公式得

解得周期为

由此可知双星的距离一定，质量越大周期越小，选项C错误；

总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，选项D正确。

故选D。

6．D

【解析】

卫星从轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ必须在P点加速，卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度，选项A错误；根据开普勒第三定律＝K，半长轴越长，周期越大，所以卫星在轨道Ⅰ运动的周期最长，故B正确；从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ和从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，都要减速做近心运动，故其机械能要减小，故卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，故C正确．卫星在轨道Ⅲ上在P点和在轨道Ⅰ在P点的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律，加速度相等．故D错误．故选BC.

7．D

【解