2020-2021年北京市延庆区高一物理下学期期中试卷及答案

这是一份2020-2021年北京市延庆区高一物理下学期期中试卷及答案，共10页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


第Ⅰ卷
一、单项选择题（每小题3分 共45分）下列各题给出的四个答案中只有一个答案是正确的，请将正确答案选出。
1. 许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，在下列叙述中不符合事实的是（ ）
A. 开普勒首先指出了行星绕太阳的轨道不是圆形，而是椭圆
B. 海王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”
C. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
D. 卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量G
2．关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度方向一定不断改变 B．物体的速度大小一定不断改变
C．物体的加速度方向一定不断改变 D．物体的加速度大小一定不断改变
3．关于两个运动的合成，下列说法正确的是（ ）
A．两个直线运动的合运动一定也是直线运动
B．方向不共线的两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动
C．小船渡河的运动中，小船的合速度一定大于水流速度
D．小船渡河的运动中，水流速度越大，小船渡河所需时间越短
4.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示.关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是( )
A.合力的方向与速度方向在一条直线上
B.合力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
C.合力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
D.合力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
5．若已知物体运动的初速度v0的方向以及它所受恒定的合力F的方向，下列各图中的a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确的是( )
6．如有两艘轮船，质量都是1.0×107 kg，相距10 km，已知引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，则它们之间的万有引力的大小为（ ）
A. 6.67×10-5 N，相比于船自身的重力，该引力可忽略
B. 6.67×10-5 N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略
C. 6.67×106 N，相比于船自身的重力，该引力可忽略
D. 6.67×106 N，相比于船自身的重力，该引力不能忽略
7．如图所示，把一个小球放在光滑的半球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是( )
A．受合力为零 B．小球受重力、容器壁的支持力和向心力
C．小球受重力、向心力 D．小球受重力、容器壁的支持力
8．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑．图中轮上A、B、C三点所在处半径分别为rA、rB、rC，且rA＞rB=rC，则这三点的线速度vA、vB、vC大小关系正确的是（ ）
A．vA>vB>vC B．vA=vB>vC
C．vA>vB=vC D．vA=vC>vB
A
B
O
M
N
9.以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（ ）
A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C. 如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段受力大于AB段
D. 如图丁，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、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等
10．某物体做平抛运动时，设它的速度方向与水平方向的夹角为θ，其正切值tanθ随时间t变化的图象如图所示（g=10 m/s2），则（ ）
A．第1 s物体下落的高度为15 m
B．第1 s物体下落的高度为10 m
C．物体的初速度为5 m/s
D．物体的初速度是10 m/s
11.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. 地球吸引月球的力与地球吸引苹果的力的比值约1:602
B. 月球公转的加速度与苹果落向地面的加速度的比值约1:602
C. 月球表面的自由落体加速度与地球表面的自由落体加速度的比值约1:6
D. 苹果在月球表面受到的引力与在地球表面受到的引力的比值约1:60
12. 若已知地球质量为M，万有引力常量为G，将地球视为半径为R质量均匀分布的球体，忽略地球自转影响，仅由这些信息不能计算出（ ）
A. 地面附近的重力加速度 B. 地球的第一宇宙速度
C. 同步卫星距地面的高度 D. 近地卫星绕地球做圆周运动的周期
13．一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A．tan θ B．2tan θ
C.eq \f(1,tan θ) D.eq \f(1,2tan θ)
14. 如图是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由长槽及短槽上的挡板6对小球的弹力提供，该力的大小通过挡板的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，因此标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。长槽上A1挡板距左转轴的距离与短槽上B挡板距右转轴的距离相等。A2挡板距左转轴的距离是A1挡板距左转轴距离的两倍。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动向心力大小的影响因素。两个塔轮为传动皮带提供了三个档位：转速比分别是1:1、1:2和1:3。现在要用控制变量法探究向心力与质量的关系，需要把质量比为1:2的两个球分别放在演示仪上合适的位置并选取适当的传动档位，下列正确的是（ ）
A．球分别放在位置A1、B，传动选1:3档位
B．球分别放在位置A1、A2，传动选1:1档位
C．球分别放在位置A1、A2，传动选1:2档位
D．球分别放在位置A1、B，传动选1:1档位
15．我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（ ）
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
第Ⅱ卷
二、实验题（10分）
16. 用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有______。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。
（3）小明同学采用如图乙所示的装置。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A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明
A. 平抛运动在水平方向做匀速直线运动
B. 平抛运动在竖直方向做自由落体运动
C．平抛运动和自由落体运动具有相同的竖直位移
（4）小亮同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图丙中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得该小球平抛的初速度大小为___________m/s，(g=10m/s2)
三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤（共45分）
17.（7分） 2019年4月29日至10月7日，中国北京世界园艺博览会在北京市延庆区举行，在园中节水喷灌系统得到了广泛的应用。成为改善世园环境的重要方式。某节水喷灌系统如图所示，距离地面的高度h=0.45m，能沿水平方向旋转，水从管口以不变的速度源源不断的沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离是x=1.5m，（g=10m/s2）；求：
（1）这个喷灌系统从管口射出水的速度大小？
（2）水落地时的竖直分速度大小？
18. （7分）杂技表演中有一个“水流星”的节目：在一只水杯中装上水，然后让水杯在竖直平面内做圆周运动，水不会洒出来。如图所示为水流星运动的示意图,一细绳与水杯相连，杯中装有水，水杯与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m＝0.5 kg，水的重心到转轴的距离L＝40 cm.(g=10 m/s2)
（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；
（2）若在最高点水桶的速率v＝4 m/s，求桶底对水的压力大小
19. （7分） 2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r。已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：
（1）火星的质量M；
（2）火星表面的重力加速度的大小g。
20. （8分）如图所示，一质点从空中A点以v0=10m/s的速度水平抛出，落在水平地面B点， C是A点正下方地面上的一点。若从B点看A点的仰角（∠ABC）为37°，g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。
A
B
C
v0
（1）求水平射程BC；
（2）若将A点的高度提升至原来的4倍，且初速度
不变。则水平射程变为多少？
O
A
h
21. （8分）如图所示，轻绳的一端连接一个金属小球，另一端固定于天花板A点，形成一个圆锥摆。若圆锥摆的频率是f=1/π（Hz），g=10m/s2
（1）求圆心O到A点的距离h；
（2）若轻绳的长度变为原来的2倍，其它条件不变
则，h应为多大？
22. （8分）假设宇航员在质量为M，半径为R的某星球表面做了一个实验：将一个质量为m的物体置于半径为r的水平圆盘边缘，物体与圆盘间的动摩擦因数为μ，使圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转速缓慢增加，某时刻物体从圆盘上滑出，经时间t落地。设引力常量为G；物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
求：（1）该星球表面的重力加速度大小；
（2）物体离开圆盘时的速度大小；
（3）落地点到圆盘圆心的水平距离。
参考答案
第Ⅰ卷
一、单项选择题（每小题3分 共45分）下列各题给出的四个答案中只有一个答案是正确的，请将正确答案选出。
第Ⅱ卷
二、实验题（每空2分，共10分）
16.（1）BD （2）球心，需要 （3）B （4）2 m/s
三、计算题（共45分）
17.（1） h=gt2/2 （2分）
v0=x/t （1分）
v0=5m/s （1分）
（2）vy=gt （2分）
vy=3m/s （1分）
18. （1）mg=mv2/L （2分）
v=2m/s （2分）
（2）F+mg= mv2/L （2分）
F=15N （1分）
19. （1）GMm/r2=4π2mr/T2 （2分）
M=4π2r3/GT2 （2分）
（2）GM=gR2 (或GMm/R2=mg) （2分）
g=GM/R2=4π2r3/R2T2 （1分）
20.（1）gt2/2v0t=tan37° （2分）
t=1.5s （2分）
BC=v0t BC=15m （2分）
（2）相等时间内的位移比是1:3，竖直位移提升至4倍，飞行时间为2倍
所以：提升后的水平射程为x=2v0t x=2×10×1.5=30m （2分）
21．（1）ω=2πf=2rad/s （1分）
r= htanθ （1分）
mgtanθ=mω2r
mgtanθ=mω2 htanθ （2分）
g=ω2 h
h=2. 5m （2分）
（2）由第（1）问可知，频率确定时h与绳长无关，所以h=2.5m （2分）
22．（1）由：GMm/R2=mg （或GM=gR2）（1分）
得：g=GM/ R2（1分）
（2）由：μmg=mv2/r（2分）
得： （2分）
（3）水平射程：x=vt（1分）
落地点到圆心的水平距离： （1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
A
B
C
B
A
D
B
C
D
B
C
D
D
A