全国校级级联考河南省商丘市九校学年高一下学期期中联考物理试题.docx

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全国校级级联考河南省商丘市九校学年高一下学期期中联考物理试题

【全国校级级联考】河南省商丘市九校2020-2021学年高一下学期期中联考物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．下列说法正确的是（）

A．曲线运动物体的速度可能不变

B．匀速圆周运动物体的合外力一定不为零

C．哥白尼发现了行星运动三大定律

D．经典力学适用于宏观高速物体

2．如图所示，用跨过定滑轮的绳把小船拉靠岸，已知船的速度v船不变，那么拉绳的速度v（　　）

A．不变B．变大

C．变小D．先变大后变小

3．如图所示，以水平初速度v0=20m/s抛出的物体，飞行一段时间后，垂直（速度方向垂直斜面）地撞在倾角为45°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间（不计空气阻力，g=10m/s2）（　　）

A．3sB．1s

C．2sD．4s

4．有两个与水平面成相同角度的斜面．某人在左侧斜面上的P点向对面水平抛出三个质量不等的小石子，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（     ）

A．落到A、B、C三处的小石子速度方向均相同

B．落到A、B两处的小石子速度方向相同

C．落到C处的小石子水平抛出的初速度最小

D．落到C处的小石子在空中运动的时间最长

5．如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的（　　）

A．轨道半径

B．线速度

C．加速度

D．角速度

6．长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为2kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时轻杆OA将（　　）

A．受到4N的拉力B．受到4N的压力

C．受到36N的拉力D．受到36N的压力

7．2021年2月22日，平昌冬奥会短道速滑男子500米决赛武大靖夺得中国首金。

短道速滑项目中，跑道每圈的长度为111.12米，比赛的起点和终点并不是在一条线上，500米需要4圈多一点，运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线。

图中圆弧虚线Ob代表弯道，即运动正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向（研究时可将运动员看作质点）。

下列论述正确的是（　　）

A．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需的向心力

B．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心

C．若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间

D．若在O发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧

8．如图，质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动，若小球恰能以速度v过最高点，则当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（重力加速度为g）（　　）

A．mgB．2mg

C．5mgD．8mg

二、多选题

9．“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。

摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。

下列叙述正确的是（　　）

A．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力

B．在最底点，乘客重力大于座椅对他的支持力

C．在最底点，乘客重力等于座椅对他的支持力

D．调节摩天轮转速，在最高点，乘客对他座椅的压力可能为零

10．杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒内壁上或球形容器内壁上，圆锥形筒与球的中轴线均垂直于水平地面，且圆锥筒和球固定不动．演员和摩托车的总质量为m，若先在圆锥形筒内壁A、B两处沿图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A．A处的线速度大于B处的线速度

B．A处的角速度小于B处的角速度

C．A处的向心力等于B处的向心力

D．若该演员移至右侧球形容器中分别沿高低不同的两水平面做匀速圆周运动，则在较低水平轨道内运动时对器壁压力大

11．我国北斗卫星导航系统（BDS）和美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯系统（GLONASS）、欧盟伽利略系统（GALILEO）是目前世界上较成熟的卫星导航系统，北斗卫星导航系统共有5颗地球同步轨道卫星，3颗倾斜同步轨道卫星，27颗中圆轨道卫星（轨道高度21500千米）共计35颗卫星．预计2021年将实现35颗北斗卫星全部发射并全球组网，具备服务全球的能力．2021年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射的第二十八、第二十九颗北斗导航卫星，属于中圆地球轨道卫星．对于中圆轨道卫星（）

A．比同步卫星角速度大

B．比赤道上随地球一起转动的物体加速度大

C．运行速度大于第二宇宙速度

D．周期大于24h

12．地球同步卫星的发射过程如下：

先进入环绕地球的停泊轨道1，运行稳定后再进入转移轨道2，运行稳定后再进入同步轨道3．下列判断正确的是（　　）

A．卫星从轨道1进入轨道2，需在Q点加速

B．卫星从轨道2进入轨道3卫星需在P点减速

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点的加速度

D．卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于在轨道3上过P点时的速度

三、实验题

13．

（1）某同学在定性“探究平抛运动的规律”的实验中，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍同时落地，该实验表明______

A．球A水平方向的分运动是匀速直线运动

B．球A水平方向的分运动是匀加速直线运动

C．球A竖直方向的分运动是自由落体运动

D．球A竖直方向的分运动是匀速直线运动

（2）图1是定量“研究平抛物体运动”的实验（要求各运算结果均保留两位有效数字，g=10m/s2）

①实验前应对图2所示实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______．

②如图3所示，以平抛起点O为坐标原点，建立平面直角坐标系．测量平抛小球的水平坐标x和竖直坐标y，画出小球的运动轨迹，在轨迹上任取三点A、B、C，其中A、B两点竖直坐标为y1=5.0cm，y2=20.0cm，A、B两点水平间距△x为20.0cm，则平抛小球的初速度v0为______m/s．

③若该实验中将白纸换成方格纸，用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片如图4所示．A、B、C为小球在运动途中的三个位置，已知每小格的边长L=20cm，则该频闪照相机的频闪周期为______s小球过B点时速度大小为______m/s．

四、解答题

14．从离地面高为20m的高楼上以20m/s的初速度水平抛出一物体，若不计空气阻力，g取10m/s2，求

（1）物体从抛出到落地的时间

（2）物体抛出点到落地点的水平距离

（3）物体落地时的速度

15．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．

16．2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为"嫦娥工程"．嫦娥工程分为"无人月球探测"、"载人登月"和"建立月球基地"三个阶段．若某宇航员在月球表面附近从高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平位移为L（已知月球半径为R，万有引力常量为G）

（1）求月球表面的重力加速度大小

（2）求月球质量

（3）求月球表面的第一宇宙速度大小

参考答案

1．B

【解析】

曲线运动物体的速度方向一定变化，则速度一定是变化的，选项A错误；匀速圆周运动物体的加速度不为零，则合外力一定不为零，选项B正确；开普勒发现了行星运动三大定律，选项C错误；经典力学适用于宏观低速物体，选项D错误；故选B.

2．C

【解析】

将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，如图；

拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，由几何关系，得到v=v船cosθ；在小船靠岸的过程中，θ不断变大，而v船不变，则拉绳的速度v变小，故C正确，ABD错误；故选C．

3．C

【解析】

物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为45°的斜面上时，把物体的速度分解如图所示；

由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为vy=v0=20m/s，由vy=gt可得运动的时间

，故选C．

4．B

【解析】

因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A、B两点的位移方向相同，与落在C点的位移方向不同，所以A、B两点的速度方向相同，与C点的速度方向不同，故A错误，B正确．高度决定平抛运动的时间，则落在C处的石块时间最短，而水平位移最大，则落到C处的小石子水平抛出的初速度最大，选项CD错误；故选B.

点睛：

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

5．D

【解析】

【详解】

地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度。

在a和b两地的物体随地球自转的轨道半径不同，根据v=rω、a=rω2知线速度、加速度不同。

故D正确，ABC错误。

故选：

D.

6．B

【详解】

小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律有

解得

F=m

-mg=2×

N-2×10N=-4N＜0

故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的4N支持力；根据牛顿第三定律，球对杆有向下的4N压力。

故选B。

7．C

【详解】

AB．发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圆心，故AB错误；

CD．若运动员水平方向不受任何外力时沿Oa线做离心运动，实际上运动员要受摩擦力作用，所以滑动的方向在Oa右侧与Ob之间，故D错误，C正确。

故选C。

8．D

【详解】

当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有

mg=m

当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充当向心力，有

mg+N=m

又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；

故选D。

9．AD

【详解】

A．在最高点时，加速度向下，故乘客处于失重状态，乘客重力大于座椅对他的支持力，故A正确；

BC．在最低点，乘客合外力向上，故重力小于他所受到的支持力，故BC错误；

D．若在最高点满足

，即

时，乘客对他座椅的压力为零，选项D正确。

故选AD。

10．ABC

【解析】

演员的重力不变，在AB两点的支持力方向相同，若设支持力与水平方向夹角为θ，根据力的合成知在A、B两处两支持力大小

、合力大小

，均相等，即A处的向心力等于B处的向心力；根据F合=m

=mrω2得，

，ω=

，知半径越大，线速度越大，角速度越小．所以A处的线速度大于B处的线速度，A处的角速度小于B处的角速度．故ABC正确；若该演员移至右侧球形容器中分别沿高低不同的两水平面做匀速圆周运动，则由

可知在较低位置θ角较大，则FN较小，选项D错误；故选ABC.

11．AB

【解析】

根据万有引力等于向心力为：

，解得：

；

；因中轨道卫星的半径比同步卫星小，则比同步卫星角速度大，周期小于24h，选项A正确，D错误；

可知向心加速度比同步卫星的大；又根据a=ω2r可知，同步卫星的向心加速度大于赤道上随地球一起转动的物体加速度，则中轨道卫星的加速度比赤道上随地球一起转动的物体加速度大，选项B正确；中轨道卫星的速度小于第一宇宙速度，也小于第二宇宙速度，选项C错误；故选AB.

点睛：

此题关键是知道

这些关系式，知道r越大，向心加速度越小，线速度越小，周期越大．地球的同步卫星相对于地球是静止的．

12．AD

【解析】

卫星从轨道1进入轨道2，需在Q点加速点火，选项A正确；卫星从轨道2进入轨道3卫星需在P点点火加速，选项B错误；根据

可知，卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点的加速度，选项C错误；根据

可知，卫星在轨道3上过P点时的速度小于经过轨道1上Q点的速度，而经过轨道1上Q点的速度小于经过轨道2上Q点的速度，可知在轨道2上经过Q点时的速度大于在轨道3上过P点时的速度，选项D正确；故选AD.

点睛：

卫星的变轨问题，关键是知道由低轨道进入高轨道要加速点火；从高轨道进入低轨道要减速制动.

13．C水平小球的初速度相同2.00.25.0

【解析】

（1）两球同时落地，说明A、B两球在竖直方向运动规律相同即为自由落体运动，故选C．

（2）①实验前应对下图1所示实验装置反复调节，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，是为了每次平抛小球的初速度相同；

②根据∆y=gT2，则

，则

③根据∆y=gT2，则

根据v0=x/T，代入可得：

；

B点竖直方向分速度

根据速度合成，B点的速率

14．

（1）2s

（2）40m（3）20

m/s，方向与初速度方向成45°斜向下

【详解】

（1）由公式h=

gt2

得

．

（2）物体抛出点到落地点的水平距离：

x=v0t=40m

（3）落地时的竖直分速度：

vy=gt=20m/s

落地时的合速度：

，方向

，则θ=45°

故落地时的速度大小为20

m/s．方向与初速度方向成45°斜向下.

点睛：

解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，两分运动具有等时性．根据高度可求出运动时间．

15．

（1）

（2）

（3）

【解析】

（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

点睛：

解决本题的关键求出绳子恰好有拉力时的临界角速度，当角速度大于临界角速度，摩擦力不够提供向心力，当角速度小于临界角速度，摩擦力够提供向心力，拉力为0．

16．

（1）

（2）

（3）

【解析】

（1）设月球表面的重力加速度为g月，由平抛运动的规律得：

L=v0t

h=

g月t2

解得

①

（2）由万有引力定律得

②

联立①②解得月球质量为

（3）由万有引力定律得

③

联立①③解得月球的第一宇宙速度

点睛：

本题是万有引力与平抛运动的综合，要抓住平抛运动的加速度就等于重力加速度，能熟练运用运动的分解法处理平抛运动，根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力求天第一宇宙速度．