黑龙江省绥化一中2020-2021学年高一物理下学期第一阶段考试试题.doc

黑龙江省绥化一中2020-2021学年高一物理下学期第一阶段考试试题

黑龙江省绥化一中2020-2021学年高一物理下学期第一阶段考试试题

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黑龙江省绥化一中2020-2021学年高一物理下学期第一阶段考试试题
考试时间：90钟；满分110分
第I卷（选择题）
一、选择题（14个小题，共56分，1-6为单选题，7-14为多选题，全选对4分，选对但不全2分，错选或不答0分。）
1．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．由可知，匀速圆周运动的向心加速度恒定
B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
C．匀速圆周运动也是一种平衡状态
D．向心加速度越大，物体速率变化越快
2．以下说法正确的是（ ）
A．开普勒根据开普勒三定律发现了万有引力定律
B．牛顿最早发现了行星运动的规律
C．卡文迪什通过实验测出了万有引力常量
D．伽利略提出了惯性概念，卫星保持匀速率做圆周运动的性质就是惯性
3．如图所示，运动员以速度v在倾角为的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则（ ）

A．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用
B．受到的合力大小为
C．若运动员加速，则一定沿斜面上滑
D．若运动员减速，则一定加速沿斜面下滑
4．在某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（ ）

A． B． C． D．
5．如图所示是地球周围两颗卫星的轨道示意图，其中c是“风云四号”，即地球同步卫星，b是近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），a是赤道上的物体，a、b、c的向心加速度分别为a1、a2、a3，线速度大小分别为v1、v2、v3，周期分别为T1、T2、T3则下列说法正确的是（ ）

A．a1=a2>a3
B．v2>v1>v3
C．T1=T3<T2
D．以上均不对
6．如图甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙。a、b、c、d分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高。下面说法正确的是（ ）

A．衣物在四个位置加速度大小相等
B．衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大
C．衣物转到a位置时的脱水效果最好
D．衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相反

7．在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球和，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须（ ）

A．先抛出球 B．先抛出球
C．同时抛出两球 D．使球的初速度比球大
8．如图所示，平台上的汽车用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮牵引重物上升，平台足够长，汽车始终保持匀速运动，在重物未达到定滑轮高度之前，下列说法正确的是（ ）

A．重物加速上升 B．重物减速上升
C．绳子拉力大于重物重力 D．绳子拉力小于重物重力
9．A、B、C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动，如图所示，动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C的质量均为m。A、B离轴均为R，C离轴为2R，当圆台以较小的转速旋转时，下列说法正确的是（ ）

A．当圆台转速增加时，B比C先滑动 B．物体B的静摩擦力最小
C．物体A和物体B线速度大小相等 D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
10．如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s，g取10m/s2。则（ ）

A．小球通过最高点时，向心力大小是24N
B．小球通过最低点时，向心力大小是54N
C．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6N
D．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为24N
11．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）

A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用
12．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道1和在轨道2运行的周期不相等
B．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度相同
D．卫星在轨道1上Q点的加速度比在轨道2上的加速度大
13．宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不会因为万有引力的作用而吸引到一起。如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rA∶rB＝1∶2，则两颗天体的（ ）

A．质量之比mA∶mB＝2∶1
B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2
C．线速度大小之比vA∶vB＝1∶2
D．向心力大小之比FA∶FB＝2∶1
14．行星A和行星B是两个均匀球体，行星A的卫星沿圆轨道运行的周期为TA，行星B的卫星沿圆轨道运行的周期为TB，两卫星绕各自行星的近表面轨道运行，已知，行星A、B的半径之比为，则（）
A．这两颗行星的质量之比
B．这两颗行星表面的重力加速度之比
C．这两颗行星的密度之比
D．这两颗行星的同步卫星周期之比

第II卷（非选择题）共54分

二、实验题（共18分）
15．（8分）探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。

(1)在这个实验中，利用了_________（选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系；
(2)探究向心力的大小与小球质量的关系时，应选择两个质量_________（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与_________（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径_________（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮。
16．（10分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

(1)实验前应对实验装置反复调节，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)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s。（g=9.8m/s2）
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s；B点的竖直分速度为______m/s
（g取10m/s2）。

三、解答题（共36分）
17．（12分）跳台滑雪是冬奥会比赛项目，如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力（取，；g取），求
（1）A点与O点的距离L；
（2）运动员离开O点时的速度大小；
（3）运动员到A点时速度大小；

18．（12分）在2049年的某一天，一位绥化一中的校友乘坐中国航天集团的飞行器，成功的降落火星上。他在离地高h处无初速释放一小球，并测得小球落地时速度为v（不计阻力），已知引力常量为G，火星半径为R，他出了下列三个问题，请你利用学过的知识解答：
（1）求火星表面的重力加速度；
（2）求火星的质量；
（3）假设火星可视为质量均匀分布的球体，求火星的密度。

19．（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为Ff=mg。
（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；
（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的取值范围。

高一物理参考答案
一、（14个小题，共56分，1-6为单选题，7-14为多选题，全选对4分，选对但不全2分，错选或不答0分。）

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
B
C
B
A
D
A
CD
AC
BC
AC
BD
ABD
AC
AC
15. （每空2分，共8分）
控制变量法 不相同 挡板A 相同
16.（每空2分，共10分）
水平 初速度相同 1.6 1.5 2
17．（12分）
（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有

A点与O点的距离

（2）设运动员离开O点的速度为，运动员在水平方向做匀速直线运动，即

解得

（3）运动员到A点时竖直方向的速度为

所以运动员到A点时速度大小

18．（12分）
（1）设火星表面的重力加速度为g，由题意根据运动学规律有

解得

（2）设火星的质量为M，则在火星表面一质量为m的物体所受的重力近似等于万有引力，即

联立解得

（3）火星的体积为

联立可得火星的密度为

19．（12分）
(1)当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，如图所示

根据牛顿第二定律有

解得

(2)当ω＞ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，如图所示

设此最大角速度为ω1，由牛顿第二定律得

Ffsin60°+mg=FNsin30°
代入数据解得

当ω＜ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2，由牛顿第二定律得

mg=FNsin30°+Ffsin60°
代入数据解得

综上所述，陶罐旋转的角速度范围为