1、江苏省盐城市阜宁县学年高一下学期期中考试物理试题江苏省盐城市阜宁县2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、单选题1家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示，O点为磁道的圆心，A、B两点位于不同的磁道上，硬盘绕O点匀速转动时，A、B两点的向心加速度（）A大小相等，方向相同B大小相等，方向不同C大小不等，方向相同D大小不等，方向不同2开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上B对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率就越大
2、C在牛顿发现万有引力定律后，开普勒才发现了行星的运行规律D开普勒独立完成了观测行星的运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作3如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为Amgh，mg(Hh) Bmgh，mg(Hh) C-mgh，mg(Hh) D-mgh，mg(Hh)4一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，如图所示，分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是（ ）A B C D52021年3月30日，西昌卫星发射中心成功发射了第22颗北斗导航卫星，北斗卫星
3、导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），该系统包括五颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中五颗同步卫星，下列说法正确的是A它们运行的线速度小于第一宇宙速度B它们的向心加速度等于地面的重力加速度C它们位于5个不同的独立轨道上D它们中的一颗可能经过阜宁的正上方6一根弹簧的弹力位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为（ ）A36J，36JB36J，36JC18J，18JD18J，18J7如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服() A受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的
4、作用B所需的向心力由摩擦力提供C所需的向心力由弹力提供D转速越快，弹力越大，摩擦力也越大二、多选题8关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小,下列说法正确的是A在赤道上向心加速度最大B在两极向心加速度最大C在地球上各处,向心加速度一样大D随着纬度的升高,向心加速度的值逐渐减小9质量为2kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3s到达地面，不计空气阻力，g取10m/s2则（ ）A2s末重力的瞬时功率为200WB2s末重力的瞬时功率为400WC2s内重力的平均功率为200WD2s内重力的平均功率为400W10如图所示，航天飞机在完成对空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上
5、的近地点关于航天飞机的运动，下列说法中正确的是（ ） A在轨道上经过A的速度大于经过B的速度B在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期C在轨道上经过A的动能等于在轨道上经过A 的动能D在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度11如图甲所示，物体受到水平推力F的作用，在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示重力加速度g=10m/s2则A物体的质量m=0.5kgB第2s内物体克服摩擦力做的功W=2JC物体与水平面间的动摩擦因数=0.2D前2 s内推力F做功的平均功率12如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面
6、内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN-v2图象如图乙所示下列说法错误的是A当地的重力加速度大小为B小球的质量为C当v2=c时，杆对小球弹力方向向上D若v2=2b，则杆对小球弹力大小为a三、填空题13某同学探究“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”，如图用细线吊着一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，并用仪器测出了小球的下列物理量：运动n圈的总时间t；做匀速圆周运动的半径r；质量m；到悬点O的竖直距离h，已知重力加速度为g则小球所需要的向心力的表达式F向=_；小球所受的合力的表达式为F合=_(用字母n、t、r、m、h、g表示)四、实验
7、题14某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是_A实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B实验操作时要先释放小车，后接通电源C在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有_，（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量
8、另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出_五、解答题15如图一辆质量m=500kg的汽车静止在一座半径R=50m的圆弧形拱桥顶部（取g=10m/s2）(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力大小是多大；(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力大小是多大；(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。16中国计划在2030年左右实现长征九号运载火箭首飞，从而实现载人登月，假设宇航员记录了登陆舱在月球表面附近做圆周运动的周期T，登陆舱在月球表面着陆后，用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码，读数为F.已知引力常量为
9、G.试求：(1)月球的半径R；(2)月球的密度；(3)月球的第一宇宙速度v.17一质量m= 2103kg，额定功率P=60kW的汽车从静止开始在水平路面上以恒定的额定功率启动作直线运动，若汽车所受的阻力为车重的0.1倍。（取）求：(1)汽车所受阻力Ff的大小；(2)汽车在该路面上行驶所能达到的最大速度vm；(3)若此车经时间t=30s达到的最大速度，求汽车在加速运动过程中通过的距离x18某兴趣小组为了研究过山车的原理提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37、长为L=2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都
10、是光滑的其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示一个质量m=1kg小物块以初速度v05.0m/s从A点沿倾斜轨道滑下，小物块到达C点时速度vC4.0m/s取g10m/s2，sin370.60，cos370.80(1)求小物块到达C点时对圆轨道压力的大小；(2)求小物块从A到B运动过程中摩擦力所做的功；(3)为了使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应满足什么条件？参考答案1D【详解】同轴转动角速度相同，根据向心加速度公式两个质点转动半径不同，故向心加速度不同，方向指向圆心，也不同。故选D。2B【解析】试题分析：开普勒三定律: 1开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道
11、都是椭圆太阳处在所有椭圆的一个焦点上 2开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等 3开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即.A、由开普勒第一定律可知；错误B、由开普勒第二定律可知行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等，离太阳越近，弧长越长，时间相同，速率越大；正确C、开普勒发现了行星的运行规律在前，在牛顿发现万有引力定律在后；错误D、开普勒是在前人研究的基础上，根据自己的观测和研究总结出的开普勒三定律；错误故选B考点：开普勒三定律点评：容易题研究天体运行时太阳系中的行星及卫星运动的椭圆轨道的两个焦点相距很近因此行星的椭圆轨道都
12、很接近圆在要求不太高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动这样做使处理问题的方法大为简化，而得到的结果与行星的实际运行情况相差并不很大在太阳系中比例系数k是一个与行星无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k值不相同，k值与中心天体有关3D【解析】物体的重力势能为：Ep=mgh，其中h为物体到零势能点的高度，所以该物体落地时的重力势能为：Ep=mgh；物体下落的始末位置的高度差为：H+h故重力做功为：W=mg(h+H)，故ABC错误，D正确故选D【名师点睛】解答本题要掌握：重力做功只与物体始末位置有关，与路径无关，与零势能点的选取无关；重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零
13、势能点不同，对应的重力势能就不同4B【解析】【详解】AD.曲线运动中物体的速度方向沿着轨迹的切线方向，曲线运动中合力方向指向曲线的凹侧，故AD错误；BC.汽车沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，则合力方向与速度方向的夹角为钝角，合力在切线方向的分力与物体运动方向相反，阻碍物体的运动，故B正确，C错误。故选B。5A【解析】A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度,而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A正确；B、由,可知同步卫星的向心加速度,而地面重力加速度，故B错误；CD、若卫星在除赤道所在平面外的任意点
14、实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的。同步卫星要和地球自转同步,即相同,根据，因为一定，所以h必须固定，即同步卫星的高度是一个确定的值，故同步卫星必定在赤道上空某一特定高度的轨道上运行，故CD错误。故选：A。【名师点睛】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度；物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心；通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量。6C【详解】弹力做的功W004J1.8J0，故弹性势能减少1.8J，即EpEp
15、2Ep11.8J，故选项C正确7C【解析】衣服在脱水桶里转动时受到重力、支持力和静摩擦力，支持力提供向心力；支持力属于弹力，故选C.8AD【解析】地球自转，角速度恒定，据ar2知，ar，故A、D正确思路分析：地球自转，角速度恒定，据ar2分析试题点评：本题考查了地球自转时的向心加速度随着纬度的变化情况9BC【解析】【详解】自由落体运动，2s末物体速度，所以2s末重力的瞬时功率：，2s内的平均功率：，AD错误，BC正确10BD【详解】A根据开普勒第二定律可知，航天飞机在远地点的速度小于在近地点的速度，故A错误；B由开普勒第三定律知，在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期，故B正确；C当航天飞机
16、在轨道上A点加速才能变轨到上，故在轨道上经过A的动能小于在上经过A点的动能，故C错误；D由可知，在轨道上经过A的加速度等于在轨道上经过A的加速度，D正确故选BD。11AB【解析】A、由速度时间图线知，在23s内，物体做匀速直线运动，可知推力等于摩擦力，可知f=2N，在12s内,物体做匀加速直线运动,由速度时间图线知,a=2m/s2,根据牛顿第二定律得,F2f=ma，代入数据解得m=0.5kg，故A正确；B、第2s内的位移,则物体克服摩擦力做功W=fx2=21J=2J，故B正确C、物体与水平面间的动摩擦因数=f/mg=2/5=0.4，故C错误；D. 前2s内位移x=x2=1m,则推力F做功的大小
17、WF=F2x2=31J=3J,则平均功率：，故D错误故选AB【名师点睛】根据速度时间图线和F-t图线，得出匀速直线运动时的推力等于摩擦力，从而得出摩擦力的大小；根据速度时间图线求出匀加速直线运动的加速度，结合牛顿第二定律求出物体的质量；结合摩擦力的大小，运用滑动摩擦力的公式求出动摩擦因数的大小；根据图线围成的面积求出位移，从而求出克服摩擦力做功的大小；结合平均功率的公式求出前2s内的平均功率12AC【解析】小球运动到最高点时,向心力F=mv2/R；当v2较小时,F较小,那么,FN方向向上,F=GFN；当v2较大时,F较大,那么,FN方向向下,F=G+FN；A、当v2=b时,F=G,即mb/R=
18、mg,所以,g=b/R；故A说法错误；B、当v2=0时,F=0,那么G=FN=a,所以,m=a/g=aR/b，故B说法正确；C、v2=cb,故FG,所以,FN方向向下，故C说法错误；D、由A可知：当v2=b时,F=G,那么,若v2=2b,则F=2G,所以,FN=G=a，故D说法正确；本题选错误的，故选AC13 ； 【解析】对小球受力分析，受重力和拉力，如图所示：故合力为：F=mgtan=mgr/h小球需要的向心力：14AD 刻度尺、天平（或弹簧秤） 【详解】第一空.A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电
19、源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理故B错误C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确第二空.由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故需要天平第三空.小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m，M远大于m则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx由得： ，所以小车动能的改变量为 ；本实验就是要验证减少的重力势能
20、是否等于增加的动能，即mgx.15(1) FN1=5000N (2) FN2=4640N (3)【解析】（1）汽车G=mg=50010N=5000N 由于汽车静止，汽车受到的支持力FN1=G=5000N 据牛顿第三定律得：汽车对圆弧形拱桥的压力FN1/=FN1=5000N （2）由牛顿第二定律得：mgFN2=m 解得：FN2=4640N 据牛顿第三定律得：汽车对圆弧形拱桥的压力FN2/=FN21=4640N （3）由于只受重力，故：mg=m 解得：v=10m/s 16(1) (2) (3)【详解】（1）据Fmg月在月球表面做圆周运动的附近的登陆舱：解得： （2）据及解得： （3）据解得：17(
21、1) (2) (3) x=450m【解析】（1）根据题意可以得到阻力为： （2）当速度最大时， ，即 则根据功率公式： 解得： （3）根据动能定理： ， 汽车在加速运动过程中通过的距离：x=450m 18(1) FN=90N (2) Wf=-16.5J (3) R 0.32m【解析】（1）设小物块到达C点时受到圆轨道的支持力大小为FN，根据牛顿第二定律有：， 解得：FN=90N 根据牛顿第三定律得，小物块对圆轨道压力的大小为FN/=FN=90N （2）物块从A到C的过程中，根据动能定理有：mgLsin37+Wf = 解得Wf=-16.5J （3）设物块进入圆轨道到达最高点时速度大小为v，根据牛顿第二定律有：，FN 0 则v 物块从圆轨道最低点到最高点的过程中，根据动能定理有：联立得R ，解得R 0.32m 【名师点睛】（1）根据牛顿第二定律求出小物块受到圆轨道的支持力，再根据牛顿第三定律得到小物块对圆轨道压力；(2)根据动能定理求出从A到B的过程中摩擦力所做的功；（3）根据物块在圆轨道最高点时最小向心力，求出最小速度，再根据动能定理求出半径应满足的条件。
