2020-2021学年山东省济南历城第二中学高一第二学期期中学业水平检测 物理

这是一份2020-2021学年山东省济南历城第二中学高一第二学期期中学业水平检测 物理，共14页。试卷主要包含了05，0 m/s2，25 m 才停下，25 m≤H′≤6等内容，欢迎下载使用。
2021.05
本试卷分选择题和非选择题两部分。共 100 分。考试时间 90 分钟。
注意事项：
答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，使用 2B 铅笔正确填涂准考证号。
选择题答案必须使用 2B 铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑色签字笔书写， 字体工整、笔迹清楚。
请按照题号在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
第Ⅰ卷 （选择题 共 48 分）
一、选择题（本大题共12小题，1—8题为单选，每小题4分，9—12题为多选，每小题4分，错选得0分，漏选得2分，共48分）
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
合外力的方向与速度方向在一条直线上
合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧C.合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向
如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度 v 水平向右匀
速运动。红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为 t，相对地面通过的路程为L。则下列说法正确的是
A.v 增大时，L 减小B.v 增大时，L 增大
C.v 增大时，t 减小D.v 增大时，t 增大
质量为 2 kg 的质点在 xy 平面上运动，x 方向的速度—时间图象和 y 方向的位移—时间图象分别如图所示，则质点
初速度大小为 4 m/s
所受合外力大小为 4 N C.做匀变速直线运动
D.初速度的方向与合外力的方向垂直
如图所示，A、B 为小区门口自动升降杆上的两点，A 在杆的顶端，B 在杆的中点处．杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程，下列判断正确的是
A、B 两点线速度大小之比 1：2
A、B 两点角速度大小之比 1：2
A、B 两点向心加速度大小之比 1：2
A、B 两点向心加速度的方向相同
如图所示，三个小球从同一高度处的 O 处分别以水平初速度 v1、v2、v3 抛出，落在水平面上的位置分别是 A、B、C，O′是 O 在水平面上的射影点，且 O′A∶O′B∶O′C＝1∶3∶5。若不计空气阻力，则下列说法正确的是
A.v1∶v2∶v3＝1∶3∶5
B.三个小球下落的时间之比为 1∶3∶5 C.三个小球落地的速度相同
D.三个小球落地的位移相同
如图所示，一质量为 2.0×103 kg 的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力
为 1.4×104 N，当汽车经过半径为 80 m 的弯道时，下列判断正确的是
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B.汽车转弯的速度为 20 m/s 时所需的向心力为 1.4×104 N
C.汽车转弯的速度为 20 m/s 时汽车会发生侧滑
D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0 m/s2
我国“北斗二代”计划在 2020 年前发射 35 颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国 GPS 多 5 颗．多出的这 5 颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其他的有 27 颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)的轨道高度为“静卫”轨道高度的.下列说法正确的是
“中卫”的线速度介于 7.9km/s 和 11.2km/s 之间
“静卫”的轨道必须是在赤道上空
如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为 3∶5
“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期
野外骑行在近几年越来越流行，越来越受到人们的青睐，对于自行车的要求也在不断的提高，很多都是可变速的。不管如何变化，自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是
图乙中前轮边缘处 A、B、C、D 四个点的线速度相同
大齿轮与小齿轮的齿数如图丙所示，则大齿轮转 1 圈，小齿轮转 3 圈C.图乙中大齿轮边缘处 E 点和小齿轮边缘处 F 点角速度相同
D.在大齿轮处的角速度不变的前提下，增加小齿轮的齿数，自行车的速度将变大
gL cs
如图所示，将一质量为 m 的摆球用长为 L 的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为 g，细绳与竖直方向的夹角为 θ。下列说法中正确的是
A.摆球受重力、拉力和向心力的作用 B.摆球的线速度大小为
L cs
g
C.摆球的周期为2
D.摆线上的拉力大小为
mg cs
如图，光滑竖直圆弧轨道半径 R＝1.25 m，质量为 m 的小球在圆弧最低点的加速度为 20 m/s2，小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的 0.2 倍，g 取 10 m/s2，则
A.小球在圆弧最低点的加速度方向为竖直向下B.小球对圆弧最低点的压力为 2mg
C.小球对圆弧最低点的压力为 3mg
D.小球在水平轨道运动 6.25 m 才停下
如图所示,是我国发射的“天问一号”火星探测器的运动轨迹示意图. 首先在地面上由长征五号运载火箭发射升空,然后经过漫长的七个月进行地火转移飞行,到达近火点时精准“刹车”被火星捕获,成为环绕火星飞行的一颗卫星.以下说法中正确的是
长征五号需要把天问一号加速到第二宇宙速度
近火点的“刹车”是为了减小火星对天问一号的引力
从火星停泊轨道向遥感轨道变轨过程,天问一号还需要在近火点刹车D.天问一号沿遥感轨道运行时在近火点处的动能最小
“开普勒－47”，该系统位于天鹅座内，距离地球大约 5000 光年。这一新的系统有一对互相
围绕彼此运行的恒星，运行周期为 T，其中一颗大恒星的质量为 M，另一颗小恒星质量只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为 G，则下列判断正确的是
A.大恒星与小恒星的角速度之比为 1∶1B.大恒星与小恒星的向心加速度之比为 1∶2
3
GMT2
3π2
3
GMT2
3π2
3
C.大恒星与小恒星相距
D.小恒星的轨道半径为
4
第Ⅱ卷（非选择题 共 52 分）
二、实验题（本题共 2 题，满分 12 分）
13.（4 分）如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器．
这个实验所用的主要研究方法是 ．
A．控制变量法B．等效代替法C．理想实验法D．假设法
图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，由此可推测出是在研究向心力的大小 F
与 的关系．
A．质量 mB．角速度 ωC．半径 r
14．（8 分）在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学将斜槽固定在桌子边缘，将贴有坐标纸的方木板靠近斜槽固定，坐标纸的横线与小球出射方向平行。正确调整后进行实验，让小球从斜槽上某一位置滚下，用频闪照相机记录小球在不同时刻的位置，如图中 a、b、c、d 所示， 用刻度尺测得方格纸每格边长为 0.4m。
下列关于实验的说法正确的是 （多选）
必须调节斜槽的末端切线沿水平方向
小球在斜槽上的释放高度影响相邻点间高度之差的大小C.贴有方格纸的木板必须竖直固定
D.位置 a 就是小球在槽末端的抛出点
本实验中频闪照相机拍照的时间间隔为 s，小球平抛的初速度为 m/s。
小球经过 a 点时的速度大小为 m/s。
三、计算题：本题共 4 个小题，满分 40 分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. (8 分)中国女排是一支具有光荣历史的队伍，奉献、协作、拼搏的女排精神是中华体育精神的象征. 某场比赛中，一运动员进行了跳发球，若击球点恰在发球处底线上方 3. 04m 高处，击球后排球以 25. 0m/s 的速度水平飞出，球的初速度方向与底线垂直，排球场的有关尺寸如图所示，若忽略空气阻力及球的大小，试计算说明此球能否过网. （g 取 10m/s2）
16.(8 分) 长 L＝0.5 m、质量可忽略的杆，其一端固定于 O 点，另一端连有质量 m＝2 kg 的小球，小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动。当通过最高点时，如图所示，求此时下列情况下杆对球的作用力(计算出大小，并说明是拉力还是支持力，g 取 10 m/s2)：
(1)当 v1＝1 m/s 时， (2)当 v2＝4 m/s 时。
17．(10 分)某行星半径为 R，在其表面环绕卫星的运行周期为 T，已知引力常量为 G，求： (1)该行星表面的重力加速度大小；
(2)该行星的密度。
18. (14 分)如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道 AB、竖直圆形轨道 BC 以及水平轨道 BD 组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道 BC 半径 R＝2.0 m，水平轨道 BD 长 L＝9.0 m， BD 段对小车产生的摩擦阻力为车重的 0.2 倍，其余部分摩擦不计，质量为 1.0 kg 的小车从 P 点静止释放，恰好滑过圆轨道最高点，然后从 D 点飞入水池中，若小车视为质点，空气阻力不计，求：
P 点离水平轨道的高度 H；
小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力；
在水池中放入安全气垫 MN(气垫厚度不计)，气垫上表面到水平轨道 BD 的竖直高度 h＝3.2 m，气垫的左右两端 M、N 到 D 点的水平距离分别为 5.6 m、8.0 m，要使小车能安全落到气垫上，则小车释放点距水平轨道的高度 H′应满足什么条件？
高一物理试题参考答案 （等级考） 2021.05
一、选择题（本大题共12小题，1—8题为单选，每小题4分，9—12题为多选，每小题4分，错选得0分，漏选得2分，共48分）
1.C 2.B 3. B 4. D 5. A 6. D
7. B 8．B 9. CD 10. CD 11. AC 12.ACD
二、实验题（本题共2题，满分12分）
13.（4分） (1)A (2)B （每空2分）
14．（1）AC （2）0.2 4 （3）（每空2分）
三、计算题：本题共4个小题，满分40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. （8分）解析：当排球在竖直方向下落……………………1分
设水平方向运动的距离为x
……………………2分
……………………2分
联立两式并代入数据得
x=10m……………………2分
x=10m>9m，故此球能过网……………………1分
16.(8分) 解析：(1)当v1＝1 m/s时，设杆对球的作用力为F1，方向向下，则有
mg—F1＝meq \f(v12,L) ……………………2分
解得F1＝16 N……………………1分
所以杆对球的作用力大小为16 N，方向向上，为支持力。……………………1分
(2)同理可得，mg＋F2＝meq \f(v12,L)……………………2分
F2＝44 N，方向向下，为拉力。……………………2分
答案：(1)16 支持 (2)44 拉
17．（10分）解：（1）行星表面的重力大小等于卫星的向心力，则（2分）
可得：（2分）
（2）由万有引力提供向心力：（2分）
又根据（2分）
可得：（2分）
评分标准：第1问，4分；第2问，4分。共8分。
18. (14分) 解析 (1)在圆轨道的最高点C对小车mg＝eq \f(mveq \\al(2,C),R) ……………………2分
P至C由动能定理得mg(H－2R)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,C) ……………………2分
根据以上两式得H＝5 m。……………………1分
(2)P至B，由机械能守恒定律得mgH＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,B) …………………1分
在B点，由牛顿第二定律得FN－mg＝eq \f(mveq \\al(2,B),R) …………………2分
由以上两式得FN＝60 N
据牛顿第三定律知小车到圆轨道最低点时对轨道的压力大小为60 N，方向竖直向下。……1分
(3)小车从D点飞出后做平抛运动：x＝vDt …………………1分
h＝eq \f(1,2)gt2 …………………1分
因为5.6 m≤x≤8.0 m
代入数值得7 m/s≤vD≤10 m/s …………………1分
从出发至D点，由动能定理得
mgH′－0.2mgL＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,D) …………………1分
代入vD，得到4.25 m≤H′≤6.8 m
由于要安全过C点，需要H′≥5 m
综上得5 m≤H′≤6.8 m。…………………1分
答案 (1)5 m (2)60 N 方向竖直向下
(3)5 m≤H′≤6.8 m