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1、-湖北省枣阳市第二中学高一年级 2021-2021 学年度下学期期中 考试物理试题 时间：90 分钟分值 100 分 第 I 卷选择题共 48 分 一、选择题本大题 12 小题，每题 4 分，共 48 分 1一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，那么 A绳的拉力突然变小 B绳的拉力突然变大 C绳的拉力没有变化 D无法判断拉力有何变化 2下面四个公式中 an 表示匀速圆周运动的向心加速度，v 表示匀速圆周运动的线速度，表示匀速圆周运动的角速度，T 表示周期，r 表示匀速圆周运动的半径，那么下面四个式子中 正确的选项是 an=2 v r an=2ran=van=n=van=
2、4 r 2 T 2 ABCD 3关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度，以下说法正确的选项是 A向心加速度的大小和方向都不变 B向心加速度的大小和方向都不断变化 C向心加速度的大小不变，方向不断变化 D向心加速度的大小不断变化，方向不变 4物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度 vy取向下为正随时间变化的图线 是 5假设物体的速度方向和它所受合力的方向，如下图，可能的运动轨迹是 6关于曲线运动，以下说法中正确的选项是 A变速运动定是曲线运动 B曲线运动定是变速运动 C速率不变的曲线运动是匀速运动 D曲线运动也可以是速度不变的运动-7以下关于运动和力的表达中，正确的选项是 A做曲线运动的物体
3、，其加速度方向一定是变化的 B物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向一样 8设地球半径为 R0，质量为 m 的卫星在距地面 R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度 为 g，那么错误的是 A卫星的线速度为 2gR02B卫星的角速度为 g8R0 C卫星的加速度为 g/4D卫星的周期为 22Rg 0 9关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的选项是 A轨道半径越大，速度越小，周期越长 B轨道半径越大，速度越大，周期越短 C轨道半径越大，速度越大，周期越长 D轨道半径越小，速
4、度越小，周期越长 10设在地球上和某天体上以一样的初速度竖直向上抛一物体的最大高度之比为 k均不计 阻力，且地球与该天体的半径之比也为 k，那么地球与天体的质量之比为 2D1/kA1BkCk 11假设有一艘宇宙飞船在某一行星外表做匀速圆周运动，设其周期为 T，引力常量为 G，那 么该行星的平均密度为3 GT 3 2 B 3 GT 2 C GT 4 2 D 4 GT A 2 12将物体以 60J 的初动能竖直向上抛出，当它上升到某点 P 时，动能减为 10J，机械能损 失 10J，假设空气阻力大小不变，那么物体落回到抛出点时的动能为()A36JB40J C48JD50J 二、实验题12 分 13
5、此题6 分如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长 为 25cm，A、B、C、D 是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，那么：2 g=10m/s 频闪照相相邻闪光的时间间隔 s；小球水平抛出的初速度 v0=m/s；-小球经过 B 点时其竖直分速度大小为 vBy=m/s 14此题6 分两个同学根据不同的实验条件，进展了“探究平抛运动规律的实验：1甲同学采用如图1所示的装置用小锤打击弹性金属片，金属片把 A 球沿水平方向 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 A 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 2乙
6、同学采用如图2所示的装置两个一样的弧形轨道 M、N 分别用于发射小铁球 P、Q，其中 N 的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁 C、D；调节电磁 铁 C、D 的高度，使 AC=BD，从而保证小铁球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度 v0相等，现将 小铁球 P、Q 分别吸在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两小铁球能以一样的初速度 v0 同 时分别从轨道 M、N 下端射出实验可观察到的现象应是仅仅改变弧 形轨道 M 距地面的高度保持 AC 不变，重复上述实验，仍能观察到一样的现象，这说 明 三、计算题40 分 15此题10 分嘉年华上有一种回力球游戏，如下图，A、B 分别为
7、一固定在竖直平面 内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B 点距水平地面的高度为 h，某人在水平地面 C 点 处以某一初速度抛出一个质量为 m 的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点 B，并 恰好能过最高点 A 后水平抛出，又恰好回到 C 点抛球人手中。假设不计空气阻力，当地重 力加速度为 g，求：1小球刚进入半圆形轨道最低点 B 时轨道对小球的支持力；2半圆形轨道的半径；16此题10 分平抛一物体，当抛出 1s 后它的速度方向与水平方向成 45，落地时速 度方向与水平方向成 60，求：g 取 10m/s 2 1初速度大小；2落地速度大小；3开场抛出时距地面的高度；4水平距离。17此题10
8、 分发射地球同步卫星时,先将卫星发射到距地面高度为 h 的近地圆轨道上,在卫星经过 A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道,最后在椭圆轨道的远地点 B 点再次点火将卫-星送入同步轨道,如下图。同步卫星的运动周期为 T,地球的半径为 R,地球外表重力加 速度为 g,忽略地球自转的影响。求:1卫星在近地点 A 的加速度大小 2远地点 B 距地面的高度。18此题 10 分某科研小组成员共同协作，完成了下面的两个实验：当飞船停留在距 X 星球一定高度的 P 点时，正对着 X 星球发射一个激光脉冲，经过时间 t1后收到反射回来的信号，此时观察 X 星球的视角为，如下图 当飞船在 X 星球外表着陆后，把一个弹射
9、器固定在星球外表上，竖直向上弹射一个小球，经测定小球从弹射到落回的时间为 t2；用上述弹射器在地球上做同样的实验时，小球 在空中运动的时间为 t，又地球外表的重力加速度为 g，万有引力常量为 G，光速为 c，地球和 X 星球的自转以及它们对物体的大气阻力均可不计，试根据以上信息，求：1X 星球的密度；2卫星环绕 X 星球运行的的最小周期 T-参考答案 1B【解析】试题分析：匀速前进时，重球处于平衡状态，故拉力等于重力。突然制动时，重球将要摆动 做圆周运动，考虑向心力，Tmgm 2 v r ，故拉力大于重力。应选 B。考点：向心力 2A【解析】试题分析：向心力加速度 22 v4 2 arvr n
10、2 rT ，故对，错。应选 A。考点：向心加速度的概念。3C【解析】试题分析：向心加速度是矢量，在匀速圆周运动中，向心加速度的方向始终指向圆心，一直 与速度的方向垂直，即方向一直在变化，大小不变，所以 A、B、D 错，C 对。应选 C。考点：向心加速度概念。4D【解析】试题分析：做平抛运动的物体，竖直方向是自由落体运动，vgt，所以速度图像是一条 y 过原点的倾斜直线。故 D 对。应选 D。考点：平抛运动规律的考察。5B【解析】试题分析：当物体的速度方向和合力的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动时，轨迹夹 在速度方向和合力方向之间，合力大致指向轨迹凹的一向。故 B 对。应选 B。考点：曲线运
11、动轨迹、速度方向、合力方向的关系。6B【解析】试题分析：匀加速直线运动和匀减速直线运动都是变速运动，所以变速运动不一定是曲线运 动，故 A 错误。既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速 运动，所以 B 正确，C 错误。既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运 动的速度一定是变化的，所以 D 错误。应选 B。考点：曲线运动的概念。7C【解析】试题分析：做曲线运动的物体，其加速度方向也可能是不变的，例如平抛运动，选项 A 错 误；只有当物体做匀速圆周运动时，所受的合力才指向圆心，选项 B 错误；物体所受合力 方向与运动方向相反，该物体一定做匀减速直线运动，
12、选项 C 正确；物体运动的速率在增 加，所受合力方向不一定与运动方向一样，例如平抛运动的物体，选项 D 错误。考点：运动和力的关系。-【名师点睛】曲线运动有加速度，所以必定是变速，可能是匀变速曲线，比方：平抛运动也 可能是速率不变，方向变化比方：匀速圆周运动。8D【解析】试题分析：根据 22 Mmv4 2 Gmm2Rm2Rma 2021 2RT 2R 0 0 ，其中 Mm Gmg 20 R 0 ，解得卫星的线速度为 2gR 00 v，故 A 对；卫星的角速度为 2 g 0 8R 0 ，故 B 对；卫星的 加 速 度 为 g a，故 C 对；卫星 的 周 期 4 T 2 8R 0 g ，故 D
13、错。应 选 D。考点：卫星规律。9A【解析】试题分析：人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力故 有 2 Mm4 GmR 22 RT ，故 T 23 4R GM ，显然 R 越大，卫星运动的周期越长。又有 2 Mmv Gm 2 RR ，v GM R ，显然轨道半径 R 越大，线速度越小故 A 正确。应选 A。考点：万有引力定律、天体运动规律。10B【解析】试题分析：在地球上：h 2 v 0 2g ,某天体上；h 2 v 0 2g 因为 h h k ，所以 g g k 。根据 Mm Gmg 2 R 和 Mm Gmg 2 R 可知：2 MgR 2 MgR k 。应选 B
14、。考点：万有引力定律、天体运动规律。11B【解析】试题分析：飞船绕某一行星外表做匀速圆周运动，万有引力等于向心力 2 Mm2 GmR 2 RT-解得行星的质量 M 23 4R 2 GT ，行星的密度 M3 VGT 2 ，故 B 正确，A、C、D 错误。故 选 B。考点：万有引力定律、天体运动规律。-12A【解析】试题分析：设上升到 P 点时，上升高度为 h，由动能定理知：，由功能 关系知：；设上升的最大高度为 H，那么由得：;在由全程动能定理知，物体落回抛出点时的动能为得末动 能为 36J，A 对。考点：动能定理、功能关系。【名师点睛】功与对应能量的变化关系 功能量的变化 合外力做正功动能增加
15、 重力做正功重力势能减少 弹簧弹力做正功弹性势能减少 电场力做正功电势能减少 其他力(除重力、弹力)做正功机械能增加 13005s；15m/s；0 75m/s【解析】试题分析：根据平抛运动规律有：在竖直方向：hBC-hAB=gt 2，代入数据解得：0.025 ts0.05s 10 根据水平方向运动特点有：x=3L=v0t，由此解得：v0=15m/s 小球经过 B 点时其竖直分速度大小等于 A 到 C 的竖直位移与所用时间的比值，所以得 3L30.025 vmsms/0.75/By 2t0.1 考点：研究平抛运动 141平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 2P 球会砸中 Q 球；平抛运动的
16、物体在水平方向上做匀速直线运动【解析】试题分析：1说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动2实验可观察到的现 象应是 P 球会砸中 Q 球；仅仅改变弧形轨道 M 距地面的高度保持 AC 不变，重复上述实验，仍能观察到一样的现象，这说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 考点：研究平抛物体的运动 1516mg 22h【解析】试题分析：1设半圆形轨道的半径为 R，小球经过 A 点时的速度为 vA，小球经过 B 点时 的速度为 vB，小球经过B 点时轨道对小球的支持力为 N 在 A 点：mgm 2 v A R ，-解得：vgR，A 从 B 点到 A 点的过程中，根据动能定理有：-mg?2R
17、 1 2 mvA2-1 2-1 2 2 mvB，解得：v5gR B 在 B 点：Nmgm 2 v B R ，解得：N=6mg，方向为竖直向上 2C 到 B 的逆过程为平抛运动，有：h=1 2 gtBC2，2，A 到 C 的过程，有：h+2R 又 vBtBC=vAtAC，1 2 2 gtAC，解得：R=2h 考点：平抛运动；牛顿定律；动能定理 16110m/s 220m/s 315m 41732m【解析】试题分析：11s 时，速度与水平方向成 45，那么 v0v1如下图，而 v1gt，解得 v010m/s 2落地时的速度大小，3落地时速度的竖直分量 v1v0tan60v010m/s 2 由 vy
18、2gh 得 2 4由 hgt 得 水平距离 sv0t10m 10m 1732m-考点：平抛运动【名师点睛】此题考察了平抛物体的运动规律；解题关键是知道平抛运动在水平方向做匀速 运动，速度不变，而竖直方向做自由落体运动。物体的速度指的是水平方向和竖直方向两个 方向的合运动 171 2【解析】试题分析：1设地球质量为 M,卫星质量为 m,万有引力常数为 G,卫星在 A 点的加速度为 a,由牛顿第二定律得:物体在地球赤道外表上受到的万有引力等于重力,那么:解以上两式得:2设远地点 B 距地面高度为 h2,卫星受到的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:解得:考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题是
19、万有引力定律的应用的典型问题；解题时关键是知道卫星做圆周运动的 向心力等于万有引力；根据牛顿定律列出方程即可；注意黄金代换式子的应用。3gt(1sin2)181 2Gttsin 12 2 2 2gcttsin 1 2 gt(1sin)2【解析】-1 试题分析：1由图可知：RctR(1)sin 那么 22 R ct1sin 2 2(1sin)2 在 X 星球上以 0初速度竖直上抛时，t 2 2v 0 g 在地球上以 0 初速度竖直上抛时，t 2v 0 g t gg 0 t 2 又由 2 gR 0 M Mm G,有 G 2mg 0 R 而 4 3 VR，故 3 3gt(1sin 3g2)0 M V4GR2Gttsin 12 2 2因为 mgm 0 2 v R ，解得vg0R 即 v gctt 1 gt(1 sin sin 2)2 当以第一宇宙速度 运行，卫星有最小周期 T 2gcttsin 2R2 1 vgt(1sin)2 考点：万有引力定律的而应用【名师点睛】重力加速度 g 是天体运动研究和天体外表宏观物体运动研究联系的物理量本 题要求学生掌握两种等式：一是物体所受重力等于其吸引力；二是物体做匀速圆周运动其向 心力由万有引力提供。