濟(jì)南德潤(rùn)高級(jí)中學(xué)2020-2021學(xué)年第二學(xué)期期中考試高一年級(jí)物理試題 說明：1．本試卷分第I卷和第II卷。滿分100分。答題時(shí)間90分鐘。2．請(qǐng)將第I卷題目的答案選出后用2B鉛筆涂在答題卡對(duì)應(yīng)題目的代號(hào)上；第II卷用黑色簽字筆將正確答案答在答題紙對(duì)應(yīng)的位置上，答在試卷上作廢。 第I卷（選擇題，共40分）一、單項(xiàng)選擇題（共8小題，在給定的答案中僅有一項(xiàng)是選擇是正確的，選對(duì)得3分，錯(cuò)選、不選不得分，總計(jì)24分）1．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（     ）A. 物體只有受到變力作用才做曲線運(yùn)動(dòng)B. 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度可能不變C. 所有做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其動(dòng)能一定發(fā)生改變D. 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可能處于平衡狀態(tài) 2．物理學(xué)領(lǐng)域中具有普適性的一些常量，對(duì)物理學(xué)的發(fā)展有很大 作用，引力常量就是其中之一。1687年牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但并沒有得出引力常量。直到1798年，卡文迪許首次利用如圖所示的裝置，比較精確地測(cè)量出了引力常量。關(guān)于這段歷史，下列說法錯(cuò)誤的是（   ）A. 卡文迪許被稱為“首個(gè)測(cè)量地球質(zhì)量的人”B. 萬有引力定律是牛頓和卡文迪許共同發(fā)現(xiàn)的C. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置巧妙地利用放大原理，提高了測(cè)量精度D. 引力常量不易測(cè)量的一個(gè)重要原因就是地面上普通物體間的引力太微小 3．如下圖所示，乒乓球從斜面上滾下，以一定的速度沿直線運(yùn)動(dòng)．在與乒乓球路徑相垂直的方向上放一個(gè)紙筒（紙筒的直徑略大于乒乓球的直徑），當(dāng)乒乓球經(jīng)過筒口正前方時(shí)，對(duì)著球橫向吹氣，則關(guān)于乒乓球的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（   ）A. 乒乓球?qū)⒈３衷械乃俣壤^續(xù)前進(jìn)B. 乒乓球?qū)⑵x原有的運(yùn)動(dòng)路徑，但不進(jìn)入紙筒C. 乒乓球一定能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒D. 只有用力吹氣，乒乓球才能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒 4．中國(guó)選手王崢在第七屆世界軍人運(yùn)動(dòng)會(huì)上獲得鏈球項(xiàng)目的金牌．如圖所示，王崢雙手握住柄環(huán)，站在投擲圈后緣，經(jīng)過預(yù)擺和3～4圈連續(xù)加速旋轉(zhuǎn)及最后用力，將鏈球擲出。整個(gè)過程可簡(jiǎn)化為加速圓周運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是（   ）A. 鏈球圓周運(yùn)動(dòng)過程中，鏈球受到的拉力指向圓心
B. 鏈球擲出后運(yùn)動(dòng)時(shí)間與速度的方向無關(guān)
C. 鏈球擲出后做勻變速運(yùn)動(dòng)
D. 鏈球擲出后落地水平距離與速度方向無關(guān) 5．小球在豎直放置的半徑為R的光滑圓管軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度恰好為零，則（   ）A. 小球在最高點(diǎn)對(duì)圓管的作用力恰好為零B. 小球在最低點(diǎn)的速度為C. 小球在最低點(diǎn)對(duì)管道的作用力方向一定向下D. 小球在最低點(diǎn)對(duì)管道的作用力大小不一定大于重力 6．某物理老師用圓規(guī)在黑板上畫圓，已知圓規(guī)腳之間的距離是25cm，該老師使圓規(guī)腳之間保持這個(gè)距離不變，用粉筆在黑板上勻速率地畫了一個(gè)圓，粉筆的線速度是2.5m/s，關(guān)于粉筆的運(yùn)動(dòng)，有下列說法：角速度是；角速度是；周期是10s；周期是；頻率是10Hz；頻率是；轉(zhuǎn)速小于；轉(zhuǎn)速大于下列選項(xiàng)中的結(jié)果全部正確的是（   ）A.  B.  C.  D.  7．以下是我們所研究有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，如圖所示，下列說法正確的是（    ）    A. 如圖甲，火車轉(zhuǎn)彎小于規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用B. 如圖乙，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)時(shí)受到的支持力大于重力C. 如圖丙，兩個(gè)圓錐擺擺線與豎直方向夾角θ不同，但圓錐高相同，則兩圓錐擺的線速度大小不相等D. 如圖丁，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球所受筒壁的支持力大小不相等8．一個(gè)水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示。則小球水平方向通過的距離與豎直方向下落的距離之比為（ ）A.  B.  C.  D.   二、不定項(xiàng)選擇（共4小題，在給定的答案中至少有兩項(xiàng)是正確的，選全且全對(duì)得4分，錯(cuò)選、不選不得分，選對(duì)但不全得2分，總計(jì)16分）9．關(guān)于兩個(gè)不共線分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（   ）A. 兩勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡必是直線B. 兩勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡必是曲線C. 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是曲線D. 兩個(gè)初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是直線 10．如圖所示，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的。不計(jì)空氣阻力，則（  ）A. a的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B. b和c的飛行時(shí)間相同C. a的水平初速度比b的大D. b的水平初速度比c的小 11．如圖所示，兩輪用皮帶傳動(dòng)，皮帶不打滑，圖中A、B、C三點(diǎn)所在處的半徑 rA＞rB=rC則以下有關(guān)各點(diǎn)速率v、角速度ω的關(guān)系中正確的是A.       B.       C.       D.  12．2019年11月5日我國(guó)成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)3顆地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道Ⅰ的A點(diǎn)先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在B點(diǎn)變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅲ，則A. 衛(wèi)星在同步軌道Ⅲ上的運(yùn)行速度小于7.9km/sB. 衛(wèi)星在軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率比過B點(diǎn)時(shí)小
C. 若衛(wèi)星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軌道上運(yùn)行的周期分別為T1  T2  T3，則T1＜T2＜T3
D. 現(xiàn)欲將衛(wèi)星由軌道Ⅱ變軌進(jìn)入軌道Ⅲ，則需在B點(diǎn)通過點(diǎn)火減速來實(shí)現(xiàn)  第II卷（綜合題/非選擇題，共60分） 三、    實(shí)驗(yàn)填空題（13題6分，14題8分，共14分）13.如圖是小球在某一星球上做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的閃光照片，圖中每個(gè)小方格   的邊長(zhǎng)都是0.5cm。已知閃光頻率是50Hz，那么重力加速度g是__   _m/s2，小球的初速度是__   _m/s，小球通過A點(diǎn)時(shí)的速率是__   _m/s。
     14．用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r 之間的關(guān)系。兩個(gè)變速輪塔通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使槽內(nèi)的鋼球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板 對(duì)球的壓力提供向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間等分格的數(shù)量之比等于兩個(gè)球所受向心力的比值。裝置中有大小相同的3個(gè)金屬球可供選擇使用，其中有2個(gè)鋼球和1個(gè)鋁球，如圖是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)。（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時(shí)，要保持________相同。A. ω和r                                                B.ω和mC. m和r                                                D.m和F （2）圖中所示是在研究向心力的大小F與________的關(guān)系。A.質(zhì)量m                  B.半徑r                  C. 角速度ω（3）若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1：9與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之比為________。A.                                             （4）若要研究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系，應(yīng)改變皮帶在變速塔輪上的位置，使兩邊塔輪轉(zhuǎn)速比為________。   四、計(jì)算題（15題10分，16題12分， 17題12分，17題12分，共46分）15．如圖所示，一條小船位于d=200m寬的河正中A點(diǎn)處，從這里向下游處有一危險(xiǎn)區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為v1=4m/s，求：（1）若小船在靜水中速度為v2=5m/s，小船到岸的最短時(shí)間是多少（2）若小船在靜水中速度為v2=5m/s，小船以最短的位移到岸，小船船頭與河岸夾角及所用時(shí)間。




      16．如圖所示，小球沿光滑的水平面沖上一個(gè)光滑的半圓形軌道，已知軌道的半徑為R，小球到達(dá)軌道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小等于小球的重力．求：
（1）小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/span>
（2）小球落地點(diǎn)距離A點(diǎn)距離；
（3）落地時(shí)的速度大小．






    17．如圖所示，在繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤盤面上，離軸心r=20cm處放置一小物塊，其質(zhì)量為m=2kg，物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=2rad/s時(shí)，物塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：
（1）物塊的線速度大小；
（2）物塊的向心加速度大小；
（3）欲使物塊與盤面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能超過多大？






    18．2016年8月16日，我國(guó)科學(xué)家自主研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”成功發(fā)射，并進(jìn)入預(yù)定圓軌道。已知“墨子號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道離地面的高度為h，繞地球運(yùn)行的周期為T，地球半徑為R，引力常量為G求：
（1）“墨子號(hào)”衛(wèi)星的向心力大小；
（2）地球的質(zhì)量；
（3）第一宇宙速度．



       濟(jì)南德潤(rùn)高級(jí)中學(xué)2020-2021學(xué)年第二學(xué)期期中考試高一年級(jí)物理試題答案和解析【答案】1. B 2. B 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C
8. C 9. ACD 10. BC 11. AC 12. AC 13. 25；；。  14.        15. 解：當(dāng)船頭方向垂直河岸時(shí)，則渡河時(shí)間最短，則最短時(shí)間為：
設(shè)船頭與河岸的夾角為，渡河時(shí)間為，
當(dāng)船的合速度垂直河岸時(shí)，船過河的位移最小，當(dāng)小船以最短的位移到岸時(shí)，

則有：，
解得：
而，
解得：
 16. 解：小球在最高點(diǎn)時(shí)有：，
解得：
小球離開軌道平面做平拋運(yùn)動(dòng)，有：，
即平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：
所以小球落地時(shí)與A點(diǎn)的距離為：
落地時(shí)豎直方向分速度，有：
落地時(shí)水平方向分速度，有：
所以小球落地時(shí)速度大小為：
答：小球到達(dá)軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小是；
小球落地點(diǎn)距離A點(diǎn)距離是；
落地時(shí)的速度大小是．  17. 解：當(dāng)時(shí)，滑塊的線速度為：；
當(dāng)時(shí)，滑塊的向心加速度為：；
當(dāng)物塊剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)最大靜摩擦力充當(dāng)向心力，設(shè)此時(shí)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，
由牛頓第二定律得：
解得：
故圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能超過
答：物塊的線速度大小為；
物塊的向心加速度大小為；
欲使物塊與盤面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能超過。  18. 解：“墨子號(hào)”衛(wèi)星的角速度，
“墨子號(hào)”衛(wèi)星的向心力
萬有引力提供“墨子號(hào)”衛(wèi)星向心力
解得地球的質(zhì)量
萬有引力提供物體繞地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力
解得第一宇宙速度  
  

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