2021衡水十四中高一下学期一调考试物理试卷含答案

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www.ks5u.com 2020~2021学年度下学期高一年级一调考试物 理 试 卷注意事项：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Ⅰ（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1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12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θ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(　　)A．v＝v0cos θ   B．v＝C．B将向右匀速运动   D．B将向右减速运动 4.A、B两物体沿同一方向运动，它们的v－t图象如图所示，下列判断正确的是(   )    A.在0～t1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5 000～15 000 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(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的说法正确的是(　　)A．vA>vB   B．ωA>ωBC．aA>aB   D．FNA>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4∶1B．角速度之比为2∶1C．周期之比为1∶4D．轨道半径之比为1∶49.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θ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gsinθD.细线被剪断的瞬间，A、B之间杆的弹力大小为4mgsinθ 11.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(　　)A．B的运动速度大于A的运动速度B．B运动的周期大于A运动的周期C．B运动的加速度大于A运动的加速度D．B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RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ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FT＝3μmgB．此时圆盘的角速度为ω＝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Ⅱ（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，x1＝3.13 cm，x4＝7.48 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(F＝mg，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，a－F图线明显弯曲，产生误差．若不断增加砂桶中砂的质量，a－F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L＝5 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g＝10 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θ＝37°、表面光滑的斜面体，物体A以v1＝6 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l＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 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θ＝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ω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ω0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ω′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ρ；(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Δt时间内速度的改变量为Δv＝gΔt，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x＝v0t，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移h＝gt2，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：v0＝vcos θ，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θ变大，所以cos θ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v－t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0～t1这段时间内，B物体的位移比A物体的位移大，故A正确；在v－t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θ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FNA＝FNB，aA＝aB，故C、D错误；向心力大小相等，由向心力的公式Fn＝m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Fn＝mrω2可知，半径大的，角速度小，所以ωA<ωB，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G＝m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G＝man，得an＝，则变轨后的向心加速度变为原来的，选项A错误；根据ω＝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 θ－FNsin θ＝mrω2在竖直方向有Ffsin θ＋FNcos θ＝mg解得FN＝mgcos θ－mrω2sin θFf＝mgsin θ＋mrω2cos θ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＝mω2r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＝(3m＋2m＋m)gsin θ＝6mgsin θ.以C为研究对象知，细线的拉力为3mgsin θ.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－(m＋2m)gsin θ＝(m＋2m)aAB，解得A、B两个小球的加速度为aAB＝gsin θ，方向沿斜面向上，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：FAB－2mgsin θ＝2maAB，解得杆的拉力为FAB＝4mgsin θ，以C为研究对象，由牛顿第二定律得aC＝gsin θ，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TA＝24 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F＝mω2R，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：FT－μmg＝mω2r，FT＋μmg＝mω2·2r，解得：FT＝3μmg，ω＝，此时A的向心力大小为FnA＝mω2r＝2μmg，B的向心力大小为FnB＝mω2·2r＝4μmg，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T＝5×＝5×0.02 s＝0.10 s，采用逐差法可得a＝＝1.45 m/s2.(2)根据牛顿第二定律，a＝，所以a－F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)0.1　1解析　(2)设每次曝光时间间隔为T，在竖直方向，根据Δy＝aT2，可知2L＝gT2，则T＝＝0.1 s；小球在水平方向做匀速直线运动，则v0＝＝1 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 θ＝ma(1分)代入数据得a＝6 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0＝v1－at(1分)解得t＝1 s(1分)(2)物体B平抛的水平位移x＝v1tcos 37°＝2.4 m(2分)物体B抛出时的初速度大小v2＝＝2.4 m/s(1分)(3)物体A、B间初始位置的高度差h＝v1tsin 37°＋gt2＝6.8 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 θ＝mω02lsin θ解得ω0＝＝ 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 α＝mω′2lsin α解得ω′＝＝2 rad/s 17.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3mg＋mg＝m解得A球通过最高点C时的速度大小为vA＝2对B球，由牛顿第二定律得mg－0.75mg＝m解得B球通过最高点C时的速度大小为vB＝A、B球做平抛运动的时间相同，由2R＝gt2可得t＝＝2两球做平抛运动的水平位移分别为xA＝vAt＝4RxB＝vBt＝RA、B两球落地点间的距离Δx＝xA－xB＝3R. 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：h＝gt2(1分)解得：g＝(1分)对行星表面的物体m，有：G＝mg(1分)故行星质量：M＝(1分)故行星的密度：ρ＝＝(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：m′g＝m′(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：G＝m″(R＋H)(2分)联立解得同步卫星距行星表面的高度：H＝－R(1分)