河北省衡水市第十四中学2020_2021学年高一物理下学期一调考试试题.docx

河北省衡水市第十四中学2020-2021学年高一物理下学期一调考试试题注意事项：1.本场考试物理，卷面满分共100分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写在答题纸上指定的位置。3.答案书写在答题纸上，在试卷、草稿纸上答题一律无效，选择题答案必须按要求填涂。试卷（共44 分）一选择题（本题共12小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，每小题3分；第912题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.关于平抛运动，下列说法中正确的是()A平抛运动是一种变加速运动B做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D做平抛运动的物体每秒内位移增量相等2.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()A匀速圆周运动的线速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B做匀速圆周运动的物体，线速度的方向时刻在改变，所以必有加速度C做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，是恒力作用下的曲线运动3.如图所示，A、B物体通过不可伸长的轻绳连接，A在外力作用下向右以速度v0匀速移动，当轻绳与水平方向夹角为时，物体B的速度为v，不计滑轮的质量和摩擦，与A相连的轻绳水平，则下列说法正确的是()Avv0cos BvCB将向右匀速运动 DB将向右减速运动4.A、B两物体沿同一方向运动，它们的vt图象如图所示，下列判断正确的是( ) A.在0t1这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大B.在t1时刻前，B物体的速度始终比A物体增加得快C.在t1时刻前，B物体始终在A物体的前面D.在t1时刻两物体不可能相遇5.如图所示，中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统其中有静止轨道同步卫星和中轨道地球卫星已知中轨道地球卫星的轨道高度为5 00015 000 km，则下列说法正确的是()A中轨道地球卫星的线速度小于静止轨道同步卫星的线速度B上述两种卫星的运行速度可能大于7.9 km/sC中轨道地球卫星绕地球一圈的时间小于24小时D静止轨道同步卫星可以定位于北京的上空6.如图所示，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动以下关于A、B两球做圆周运动时的速度(vA、vB)、角速度(A、B)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的说法正确的是()AvA>vB BA>BCaA>aB DFNA>FNB7.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证()A地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的B月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的C自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的D苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的8.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，速度减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的()A向心加速度大小之比为41B角速度之比为21C周期之比为14D轨道半径之比为149.如图所示，在圆锥体表面上放一个物体，圆锥体绕竖直轴转动当圆锥体旋转角速度缓慢增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，则()A物体受到的支持力减小B物体受到的合外力不变C圆锥对物体的作用力不变D物体受到的静摩擦力增大10.如图所示，倾角为的斜面静置于地面上，斜面上表面光滑，A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连，A、B间固定一个轻杆，B、C间由一轻质细线连接.弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，初始系统处于静止状态，现突然剪断细线.下列判断正确的是A.细线被剪断的瞬间，A、B、C三个小球的加速度均为零B.细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为零C.细线被剪断的瞬间，A、B球的加速度沿斜面向上，大小为gsinD.细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsin11.如图所示，A为地球同步卫星，B为在地球赤道平面内运动的圆轨道卫星，A、B绕地心转动方向相同，已知B卫星的运行周期为2小时，图示时刻A在B正上方，则()AB的运动速度大于A的运动速度BB运动的周期大于A运动的周期CB运动的加速度大于A运动的加速度DB卫星一天内12次看到日出日落12.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用水平细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，质量均为m，与圆心距离分别为RAr，RB2r，与盘间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是()A此时绳子张力为FT3mgB此时圆盘的角速度为C此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D若此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动试卷（共 56 分）二、实验填空题：（每空2分，共14分）13.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中，采用如图甲所示的装置进行实验：(1)已知打点计时器电源为频率为50 Hz的正弦交变电流，若实验中打出的某一条纸带如图乙所示，相邻两个计数点间还有四个点没有画出，x13.13 cm，x47.48 cm，由此可以算出小车运动的加速度大小是_ m/s2.(2)利用测得的数据，可得到小车质量M一定时运动的加速度a和所受拉力F(Fmg，m为砂和砂桶质量，g为重力加速度)的关系图象如图丙所示由此可知，直线段的斜率k_.在拉力F较大时，aF图线明显弯曲，产生误差若不断增加砂桶中砂的质量，aF图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为_(用题中出现的物理量表示)14.如图所示是采用频闪照相的方法拍摄到的小球做平抛运动的照片背景标尺每小格边长均为L5 cm，则：(1)由图可知，小球在水平方向做_运动，理由是_(2)拍摄时每_ s曝光一次，平抛运动的初速度为_ m/s.(取重力加速度g10 m/s2)二计算题（解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）15.(10分)如图11所示，在水平地面上固定一倾角37°、表面光滑的斜面体，物体A以v16 m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出物体A恰好可以上滑到最高点，此时物体A恰好被物体B击中A、B均可看成质点，不计空气阻力，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2.求：(1)物体A上滑到最高点所用的时间；(2)物体B抛出时的初速度v2的大小；(3)物体A、B间初始位置的高度差h.16.(10分)如图9所示，用一根长为l1 m的细线，一端系一质量为m1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为FT.(g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，结果可用根式表示)(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度为多大？17.(10分)如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B从水平地面上以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg.g为重力加速度，忽略空气阻力，求A、B两球落地点间的距离18.(12分)假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球(引力视为恒力，阻力可忽略)，经过时间t落到地面已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求：(1)该行星的平均密度；(2)该行星的第一宇宙速度v；(3)如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少？绝密启用前高一年级一调答案解析1.答案C解析平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在t时间内速度的改变量为vgt，因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同，选项A、B错误，C正确；由于水平方向的位移xv0t，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移hgt2，每秒内竖直位移增量不相等，故每秒内位移增量不相等，选项D错误2.答案B解析匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，故线速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，故A错误，B正确；匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，故加速度是变化的，是变加速曲线运动，故C错误；做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，大小不变，但方向时刻在变化，不是在恒力作用下，故D错误3.答案B解析将B物体水平方向的速度沿轻绳方向和垂直轻绳方向分解可得：v0vcos ，解得：v，故A错误，B正确；由公式v可知，A物体向右运动过程中变大，所以cos 变小，v变大，所以B物体将向右加速运动，故C、D错误4.A解析在vt图象中，图象与时间轴所围的面积表示物体运动的位移，故在0t1这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大，故A正确；在vt图象中，斜率表示加速度，在t1时刻前，B物体的加速度先大于A的加速度，后小于A的加速度，则B物体的速度先比A物体速度增加得快，后比A物体速度增加得慢，故B错误；A、B出发的位置不确定，无法判断A、B的位置关系，故C错误；由于不知道出发时的位置关系，故在t1时刻两物体有可能相遇，故D错误.5.答案C解析地球同步卫星位于赤道上方高度约为36 000 km处，所以r同>r中，由m，得v，故v中>v同，A、D错误；两种卫星的轨道半径均大于地球的半径，运行速度均小于7.9 km/s，B错误；由m()2r得T，故T中<T同24 h，C正确6.答案A解析对小球受力分析如图所示，可得FN，Fn，由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，即相同，所以两个小球的向心力大小和受到的支持力大小都相等，所以有FNAFNB，aAaB，故C、D错误；向心力大小相等，由向心力的公式Fnm可知，半径大的，线速度大，所以vA>vB，故A正确；由向心力的公式Fnmr2可知，半径大的，角速度小，所以A<B，故B错误7.答案B8.答案D解析该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，速度减为原来的；根据Gm可得：r，可知变轨后轨道半径变为原来的4倍，选项D正确；根据Gman，得an，则变轨后的向心加速度变为原来的，选项A错误；根据可知变轨后角速度变为原来的，选项B错误；根据T可知，变轨后周期变为原来的8倍，选项C错误9.答案AD解析对物体进行受力分析，如图所示，根据向心力公式得Ffcos FNsin mr2在竖直方向有Ffsin FNcos mg解得FNmgcos mr2sin Ffmgsin mr2cos 圆锥体旋转角速度缓慢增大时，物体受到的支持力FN减小，静摩擦力增大，故A、D正确；物体受到的合外力提供向心力，F合m2r随着转速的增大，合外力增大，故B错误；圆锥对物体的作用力与物体重力的合力即为物体的合外力，由于合外力变化，则圆锥对物体的作用力变化，故C错误10.CD解析剪断细线前，以A、B、C组成的系统为研究对象，系统静止，处于平衡状态，所受合力为零，则弹簧的弹力为F(3m2mm)gsin 6mgsin .以C为研究对象知，细线的拉力为3mgsin .剪断细线的瞬间，由于弹簧弹力不能突变，弹簧弹力不变，以A、B组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得F(m2m)gsin (m2m)aAB，解得A、B两个小球的加速度为aABgsin ，方向沿斜面向上，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：FAB2mgsin 2maAB，解得杆的拉力为FAB4mgsin ，以C为研究对象，由牛顿第二定律得aCgsin ，方向沿斜面向下，故C、D正确，A、B错误.11.答案ACD解析由于A为地球同步卫星，周期为TA24 h，所以B运动的周期小于A运动的周期，B错误；根据可得v，B运动的轨道半径小于A运动的轨道半径，所以B运动的速度大于A运动的速度，A正确；根据ma可得a，所以B运动的加速度大于A运动的加速度，C正确；由于B卫星轨道运行周期为2小时，是地球自转周期的，B卫星一天内12次看到日出日落，D正确12.答案ABC解析A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则Fm2R，B的运动半径比A的半径大，所以B所需向心力大，细线拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向沿半径指向圆心，A的最大静摩擦力方向沿半径指向圆外，根据牛顿第二定律得：FTmgm2r，FTmgm2·2r，解得：FT3mg，此时A的向心力大小为FnAm2r2mg，B的向心力大小为FnBm2·2r4mg，若此时烧断绳子，A、B的最大静摩擦力均不足以提供物体所需向心力，则A、B均做离心运动，故A、B、C正确，D错误13.答案(1)1.45(2)g解析(1)相邻两个计数点的时间间隔是T5×5×0.02 s0.10 s，采用逐差法可得a1.45 m/s2.(2)根据牛顿第二定律，a，所以aF图象的斜率k.不断增加砂桶中砂的质量，当砂桶中砂的质量远远大于小车质量时，小车的加速度趋近于重力加速度g.14.答案(1)匀速直线在水平方向上相等时间内通过相等的位移(2)0.11解析(2)设每次曝光时间间隔为T，在竖直方向，根据yaT2，可知2LgT2，则T0.1 s；小球在水平方向做匀速直线运动，则v01 m/s.15.答案(1)1 s(2)2.4 m/s(3)6.8 m解析(1)物体A沿斜面上滑过程中，由牛顿第二定律得mgsin ma(1分)代入数据得a6 m/s2(1分)设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式知0v1at(1分)解得t1 s(1分)(2)物体B平抛的水平位移xv1tcos 37°2.4 m(2分)物体B抛出时的初速度大小v22.4 m/s(1分)(3)物体A、B间初始位置的高度差hv1tsin 37°gt26.8 m(3分)16.答案(1) rad/s(2)2 rad/s解析(1)若小球刚好要离开锥面，则小球只受到重力和细线的拉力，受力分析如图所示小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得mgtan m02lsin 解得0 rad/s(2)当细线与竖直方向成60°角时，小球已离开锥面，由牛顿第二定律及向心力公式得mgtan m2lsin 解得2 rad/s17.答案3R解析两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力提供向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对A球，由牛顿第二定律得3mgmgm解得A球通过最高点C时的速度大小为vA2对B球，由牛顿第二定律得mg0.75mgm解得B球通过最高点C时的速度大小为vBA、B球做平抛运动的时间相同，由2Rgt2可得t2两球做平抛运动的水平位移分别为xAvAt4RxBvBtRA、B两球落地点间的距离xxAxB3R.18.答案(1)(2)(3)R解析(1)设行星表面的重力加速度为g，对小球，有：hgt2(1分)解得：g(1分)对行星表面的物体m，有：Gmg(1分)故行星质量：M(1分)故行星的密度：(2分)(2)对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m，由牛顿第二定律有：mgm(1分)故第一宇宙速度为：v(2分)(3)同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为T，设同步卫星的质量为m，由牛顿第二定律有：Gm(RH)(2分)联立解得同步卫星距行星表面的高度：HR(1分)