湖南省株洲市渌口区第三中学高二下学期期中考试物理试卷

这是一份湖南省株洲市渌口区第三中学高二下学期期中考试物理试卷，共14页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
上学期高一下学期物理期中考试题
考试时量：75分钟 班级： 姓名：
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题( 每题3分，共30分 )
1．如图所示，一个在水平桌面上向右做直线运动的钢球，如果在它运动路线的旁边放一块磁铁，则钢球可能的运动轨迹是（　　）

A．轨迹① B．轨迹② C．轨迹③ D．以上都有可能
2．某物体在水平面内沿曲线减速行驶。关于该物体的速度v及所受合力F的方向，最可能如下列哪幅图所示（　　）
A． B． C． D．
3．游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力。下列判断正确的是（　　）
A．子弹在空中运动时均做变加速曲线运动 B．甲枪射出的子弹初速度较大
C．甲、乙两枪射出的子弹运动时间一样长 D．乙枪射出的子弹初速度较大
4．如右图所示，是门的转轴，当门转动时，门上a、b两点的角速度分别为ωa和ωb，线速度的大小分别为va和vb，下列关系正确的是（　　）
A．ωa=ωb，va< vb B．ωa=ωb，va> vb
C．ωaωb，va= vb
5．如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（    ）
A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和摩擦力
C．受重力、支持力、摩擦力和向心力 D．受到的合外力为零
6．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的转速减小以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是（    ）
A．物体所受弹力增大，摩擦力增大
B．物体所受弹力不变，摩擦力减小
C．物体所受弹力减小，摩擦力不变
D．物体所受弹力增大，摩擦力不变
7．如图所示，焦点为和的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率小，则根据开普勒定律可知，太阳应位于（　　）
A．A处 B．B处 C．处 D．处
8．在物理学史中，利用“扭秤实验”测出万有引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家是（　　）
A．第谷 B．伽利略 C．牛顿 D．卡文迪什
9．一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（　　）
A． B． C． D．
10．要使两物体间的万有引力减小到原来的，可采用的方法是（　　）
A．使两物体的质量都减为原来的，距离保持不变
B．使两物体的质量都减为原来的，距离增至原来的2倍
C．使其中一个物体的质量减为原来的，距离增至原来的2倍
D．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的
二、多选题( 每题4分，选全4分，未选全2分，选错或未选0分，共16分 )
11．一小船渡河，河宽d=60m，河水一直匀速流动，流速，船在静水中的速度。则小船（　　）
A．渡河的最短时间是12s B．渡河的最短时间是15s
C．以最小位移渡河，时间是12s D．以最小位移渡河，时间是20s
12．物体处于平衡状态时，该物体  （　　）
A．一定静止 B．可能做匀速直线运动
C．受到的合外力等于零 D．可能做匀速圆周运动
13．关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系，下列说法中正确的是（　　）
A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故
B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒
C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的侧向挤压
D．外轨比内轨略高，当以规定速度转弯时列车的重力和轨道对列车支持力的合力沿水平方向指向圆心
14．关于行星的运动，下列说法正确的是（    ）
A．牛顿研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心
C．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小
D．开普勒第三定律中的常数k与行星无关，与太阳有关
第II卷（非选择题）
三、实验题
15．（7分）在探究平抛运动的特点时，可以选用图中两种装置进行研究。

（1）图甲的实验现象是____ ______。
该现象说明平抛运动的竖直分运动为_______ ___。
（2）图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程方法，其中合理的有________。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一位置由静止释放
16．（7分）在“研究平抛物体运动”的实验前，对器材进行调整的主要要求是：
(1)应将斜槽末端调为____________。
(2)实验中，小球应从斜槽同一高度由静止滚下，其目的是保证每次滚到斜槽末端时具有相同的_____________。
(3)安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，画出运动轨迹。若测出曲线上某点的坐标x、y，用v0=_____________（请用x、y和g表示）算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。
17．（9分）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
（1）本实验采用的科学方法是________。
A．控制变量法     B．等效替代法  
  C．理想实验法     D．放大法
（2）图示情景正在探究的是________。
A．向心力的大小与半径的关系     B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度的关系     D．向心力的大小与物体质量的关系
（3）如果用这套装置来探究向心力的大小F与角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板C和挡板________（选填“A”或“B”）处。

四、解答题
18．（6分）在水平路上骑摩托车的人，遇到一个壕沟（如图），飞越壕沟是摩托车做平抛运动，（g取10m/s2）。求：
（1）摩托车在空中飞行的时间；
（2）摩托车的行驶速度至少为多少才能越过这个壕沟？

19．（9分）在距地面高80m的低空有一小型飞机以30m/s的速度水平飞行，假定从飞机上释放一物体（g=10m/s2），不计空气阻力。
求：（1）物体落地时间？
（2）它在下落过程中发生的水平位移；
（3）落地前瞬间的速度大小。


20．（8分）如图甲所示，有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为r＝40m的拱桥。g取，求：
（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大；
（2）如果把地球看作一个巨大的拱形桥如图乙所示，桥面的半径就是地球的半径R，汽车要在地面上腾空，速度最小值（地球半径R＝6400km）。



21．（8分）水平公路上有一段半径的圆弧路段，该路段与汽车轮胎间的动摩擦因数，汽车与乘客的总质量为，可以认为汽车所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取。则：
（1）汽车要想在该路段安全转弯，速度不能超过多少；
（2）一汽车行驶至此路段的速度为时所受摩擦力有多大。


参考答案：
1．A
【详解】在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上，将做曲线运动，且轨迹偏向磁铁一侧，即可能沿轨迹①运动。
故选A。
2．B
【详解】CD．汽车做曲线运动，根据力与曲线的关系，合力指向曲线的内测，CD错误；
AB．汽车做曲线运动同时减速，力和速度的夹角应是钝角，A错误，B正确。
故选B。
3．B
【详解】A．两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，由于初速度不为0，且初速度方向沿水平方向，竖直方向初速度为0，且只受重力，故两颗子弹均做平抛运动，由于平抛运动加速度恒为，故子弹在空中运动时均做匀变速曲线运动，A错误；
BCD．平抛运动的物体，竖直方向做自由落体运动，由


可知竖直高度决定运动时间，因为甲枪子竖直高度小，所以运动时间短，乙枪子竖直高度大，所以运动时间长，即甲、乙两枪射出的子弹运动时间不同。两颗子弹射出后水平方向做匀速直线运动，甲枪射出的子弹运动时间较小，乙枪射出的子弹运动时间较大，且水平位移相同，根据

可知甲枪射出的子弹初速度较大，乙枪射出的子弹初速度较小，故B正确，CD错误。
故选B。
4．A
【详解】同轴转动，角速度相同，而根据


可知参考点与转轴越远，即r越大，速度越大。所以


故选A。
5．B
【详解】小物块在竖直方向上受重力和支持力，由于小物块在水平面内做匀速圆周运动，则还一定受到摩擦力从而提供其向心力，所以小物块受到的合力不为零。向心力是效果力，受力分析时不能将其与其他性质力并列分析，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【详解】物体所受弹力提供向心力，当圆筒的转速减小以后，物体所需向心力减小，则弹力减小，但在竖直方向上物体合力为零，所受摩擦力与重力大小始终相等，所以摩擦力不变。
故选C。
7．C
【详解】根据开普勒第二定律可知，太阳和火星连线在相等时间内扫过的面积相等，即近日点速率大于远日点的速率，由题意知B点的速率大，所以B点为近日点，所以F1为太阳所在位置。故ABD错误；C正确。
故选C。
8．D
【详解】牛顿提出了万有引力定律，但是没有测出引力常量，所以没由用万有引力定律计算出地球的质量，卡文迪许利用“扭秤实验”测出引力常量，并且被称为“称量地球质量”的物理学家。
故选D。
9．A
【详解】根据万有引力公式可得地球对卫星的万有引力大小为

故选A。
10．C
【详解】已知两个物体之间的万有引力大小为

A．使两物体的质量都减为原来的，距离保持不变，则

故A错误；
B．使两物体的质量都减为原来的，距离增至原来的2倍，则

故B错误；
C．使其中一个物体的质量减为原来的，距离增至原来的2倍，则

故C正确；
D．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的，则

故D错误。
故选C。
11．AD
【详解】AB．在垂直于河岸方向上，速度越大，渡河的时间越短，即静水速垂直于河岸，渡河时间最短

故A正确，B错误；
CD．由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为 ，此时在水流方向上的合速度为零，即

过河时间为

结合以上两式可解得

故C错误，D正确。
故选AD。
12．BC
【详解】物体处于平衡状态，合外力为零，则处于静止或者匀速直线运动状态。
故选BC。
13．CD
【详解】A．若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，A错误；
B．若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，B错误；
CD．当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，使火车行驶更安全，CD正确。
故选CD。
14．CD
【详解】A．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律，A错误；
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，B错误。
C．由开普勒行星第二定律可知，行星在靠近太阳时速度增大，远离时速度减小，故C正确；
D．开普勒第三定律中的常数从与中心天体的质量有关，与环绕卫星无关，故D正确。
故选CD。
15．     两小球总是同时落地     竖直分运动是自由落体运动     AC
【详解】（1）[1][2]题图甲装置用来研究平抛物体在竖直方向的运动规律，观察实验发现两小球总是同时落地，可知做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。
（2）[3]A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度方向为水平方向，故A正确；
BC．为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球都应在同一位置由静止释放，B错误，C正确；
D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D错误。
故选AC。
16．     水平     初速度    
【详解】(1)[1]应将斜槽末端调为水平，其目的是让小球做平抛运动；
(2)[2]必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度；
(3)[3]小球做平抛运动则有


联立可得

17．     A     D     A
【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是控制变量法。故选A。
（2）[2]在图示情景中，两球的质量不等，转动半径相等，塔轮半径相同，则角速度相等，则装置正在探究的是向心力的大小与物体质量的关系，故选D。
（3）[3]探究向心力F与角速度ω的关系，应保证小球做圆周运动的质量和半径均相同，塔轮半径不同，则将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处。
18．（1）0.4s；（2）12.5m/s
【详解】（1）根据竖直方向上的运动规律

解得

（2）水平运动距离必须大于等于壕沟的水平长度，因此

即

所以速度至少为12.5m/s。
19．（1）4s；（2）120m；（3）50m/s
【详解】（1）物体离开飞机后，做平抛运动，竖直方向

解得

（2）水平方向

（3）竖直方向的分速度为

由四边形定则

20．（1）；（2）
【详解】（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时，据牛顿第二定律可得

待入数据解得

据牛顿第三定律可知，此时对桥的压力大小为。
（2）汽车要在地面上腾空，需满足

待入数据解得

21．(1)；(2)
【详解】(1) 汽车转弯时，静摩擦力提供向心力，要不侧滑

又因圆周运动有

解得

汽车要想在该路段安全转弯，速度不能超过。
(2) 速度为时所受摩擦力