1、3.如图所示是合肥万达主题乐园高52米的摩天轮。当摩天轮转到最高点时，会将800里巢湖美景尽收眼底。在摩天轮匀速转动的过程中，忽略吊箱的晃动，关于吊箱对游客的作用力，下列说法正确的是I(A.大小不变，方向不变2020-2021学年（下）高一年级期中考试B.大小不变，方向变化物c.大小变化，方向不变D.大小变化，方向变化4.如图所示，一质量 m=0.5 kg 的小球在半径 R=2m 的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动，经过与圆心。等高的A点时，速度大小8 m/s,g取10 m/s2。当小球经过位置A时，下列说法正确的是考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号
2、条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交田。m叩NO倒咖叩憾例“情aa d。Z UAn：，一04；J J；（A.小球所受的合力指向圆心B.小球所受的合力大小为16 Nc.轨道对小球的作用力大小为16 N一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一个选项符合远离D.小球所受的切向力大小为16 N题目要求，第7-10题有多个选项符合题目要求。全部选对
3、的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得5.如图所示，卫星A、B距地面的高度分别为2R 和R，均围绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R。若经 lit 时间，A 卫星与地心的连线扫过的面积为 S，则在相同的时间内，B 卫星与地心的连线扫过的面积为地球、，”B:6.如图所示，长为L的轻杆一端用伎链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在倾角为60。的斜面体上，由0分。V制常1.足球运动员运用脚法，踢出足球后使球在空中沿弧线运行，这样踢出的球称为弧线球。如图所示，在一次B号sA.f踢球过程中，一运动员在对方禁区利用获得的直接任意球机会踢出弧线球，足球绕过人墙后加速射门得！D手sc.fs分。在足球加速
4、向下射门时，关于足球所受的合力和速度方向的关系，图示可能正确的是崎事目蝶静止释放，某时刻轻杆与水平方向的夹角为30。，轻杆转动的角速度为，则此时斜面体的速度大小为1B号wlD号wLAwl 气F洁、？、飞飞部曾3C.wlD c B A 7.如图所示，倾斜轨道同步卫星的轨道平面与地球赤道平面存在夹角且夹角小于90。，倾斜轨道同步卫星2.一摆渡人在摆渡小船过河的过程中，船头斜向下 游始终与河岸成60。角，小船恰好从甲渡口到达河对岸绕地球公转的周期与地球自转周期相同，关于倾斜轨道同步卫星，下列说法E确的是A.此卫星与相对地球静止同步轨道卫星轨道半径相同B.与近地卫星相比，该卫星具有更大的加速度，、专芒
5、坷南可llrf回fi#：剑噩的乙渡口。己知船在静水中的速度和河水的流速大小相等，若河宽为d，则甲渡口和乙搜口的距离为A.2d B./3d 地球赤道平面2.1丐C于dc.与地球赤道上的物体相比，该卫星具有更大的向心加速度D.此卫星一个周期内经过地球赤道某点上空一次（凶，悟）峭第2页（共8页）物理试题第1页（共8页）物理试题D.2/fd8.如图所示，半圆形细管道竖直放置，圆心。到管道内侧壁的距离为矶，到管道外 侧壁的距离儿，将一半径略小于管道半径的光滑小球从管道开口的A端竖直向上弹人细管，B、C是小球经过的两个位置。为了研究问题的方便，我们认为小球的半径等于管道半径，重力加速度为g。下列说法正确的
6、是A.小球进入圆轨道的瞬间，管道外壁对小球有弹力作用B(1）关于此实验，下列说法正确的是A.实验前，要将向心力演示仪放置于 水平面上，且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的上沿平齐，若不平齐，旋动两测力部分标尺的调零螺母，使之平齐B.该实验采用的方法是理想模型法c.具体操作该实验时，一只手固定演示器底座，另一只手缓慢加速摇动手柄，直至小球角速度稳定D.将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上，是为了改变小球做匀速圆周运动的角速度E.根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以精确地计算出两个球所受向心力的比值(2）某同学在实验中，将两个质量相等的小球分别放置于挡板A和挡板C位置，小球在挡板 A.,C 处做圆周
7、运动的轨迹半径之比为1:I。将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1 的塔轮上，实验中匀速转动手辆时，若左侧标出露出的格数恰为1 格，则右侧标尺应露出的格数应为格。B.由 A 运动到 B，小球所受的沿半径方向的合力在变小/g(R1+R2)C小球能够通过管道最高点 B 的速度至少为J2D.小球在C点的加速度方向一定不指向圆心。9.如图所示，一质量m=l kg的质点在力F与重力作用下运动，在竖直平面直角坐标系内的坐标与时间关系为x=4t,y=-t2,g 取10 mls2。下列说法正确的是A.质点做匀变速曲线运动12.(9分）B.质点所受的力F大小为12 N%/m(1）如图所示是探究平抛运动的四种实验
8、装置，关于四种实验装置，下列说法正确的是c.质点速度的变化量沿y轴正方向D.t=2 s 时，撤去力F后，质点做匀速直线运动10.将一小球斜向上抛出，小球经过上升途中的a,b,c三点，已知小球在 点的速度方向与水平方向成60。y/m 角，在b点时与水平方向成45。角，c点是小球运动的最高点，不计空气阻力，下列说法正确的是业1111阻C、D为电磁铁A量 B图2因3图4A.小球到达 c 点速度为0B.小球在a点的速度如1和b点的速度 Vz满足 钊：V2=Ii:1A.选用图I 装置研究平抛运动，目的是研究平抛运动竖直方向是否是自由落体运动B.选用图2 装置研究平抛运动，目的是研究平抛运动水平方向是否为
9、匀速直线运动c.图3装置中，为了减小实验的误差，应选择尽量光滑的斜槽D.图4装置中，若B管的高度高于 A管，B管也能获得稳定的细 水柱(2）甲同学根据 图3的实验装置，记录的轨迹上的点如图 5所示，以 为坐标原点在坐标纸上建立如图所示的坐标系，若小方格的边长为L，当地重力加速度为g，小球平抛运动的初速度为c.小球由 a点到b点的水平位移Si和 由b点到c点的水平位移S2满足s1:s2=(./3+1):2D.点到b点的竖直距离h.和b点到 c点的竖直距离 h满足hi:h2=2:1二、非选择题：本题共6小题，共60分。11.(6 分）某同学应用如图所示的向心力演示仪探究向心力大小F与小球质量m、角
10、速度和 半径r之间的关系。c点的速度大小为。（请用L和 g表示）传动皮带 c d 图5物理试题第3页（共8页）物理试题第4页（共8页）13.(8分）经验丰富的司机一般不会在弯道上超车，因为汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑危险。图中后方车辆质量 m=2.0 x 103 悔，行驶速度为 VQ=15 m/s，水平弯道所在圆弧的半径是R=60m，汽车和地面的动摩擦因数 0.饵，重力加速度g 取10m/s2。(1）求这辆汽车转弯时需要的向心力大小 F;(2）若司机想提速到 V1=20 m/s的速度超越前车，计算并判断是否会发生侧滑危险。1 ti 物理试题第 5 页（共 8 页）14.(9分）中国在航
11、天领域的发展非常迅速，将来的一天，某宇航员驾驶飞船探索某 一未知星球，发现该未知星球存在一颗近地卫星，该卫星的周期是地球近地卫星周期的上。宇航员将飞船降落该星球后，将一2 小球由高处释放做自由落体运动，测得下落高度h所用时间为人已知地球表面，处的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，忽略该星球和地球的自转。求：(1）该未知星球的半径 r;(2）该未知星球的质量M。物理试题第 6 页（共 8 页）15.(12分）如图所示，并排放置的两个斜面底边长度都为民对应的竖直边高度 OB 为丸。c 为子h，将小球以相同的初速度均分别从两个斜面的顶点B和C水平向左抛出，小球分别落在两个斜面上，且落点位置
12、高度相同，已知重力加速度为g，求h与 v0,a 满足的关系。物理试题第 7页（共8页）16.(16分）如图所示，长L1=L25 m的细线一端固定，另一端系有质量m=0.5 kg的小滑块处于静止状态，细线能够承受的最大拉力T=ll.4 N。在滑块的右下方固定一个倾角为37的足够长斜面，将一质量M=1.5 kg的障木板锁定于斜面顶端。现给小滑块一个水平向右的瞬时初速度，细线恰好断裂，小滑块水平抛出，速度平行斜面落在薄木板顶端的同 时，解除薄木板的锁定。已知小滑块与薄木板之间的动摩擦因数向0.8，薄木板与斜面间的动摩擦因数 的 0.2，小滑块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2,s
13、in 37。0.6,cos 37=0.8。(1）求小滑块抛出时的速度大小；(2）求小滑块平抛运动的水平位移z、竖直位移h的大小；(3）若小滑块能和长木板共速，求薄木板的最小长度L2（保留3位有效数字）。物理试题第8页（共8页）队以2020-2021学年（下）高一年级期中考试物理答案选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 6 题只有一个选项符合题目要求，第 7 10 题有多个选项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。1.答案B命题透析本题以弧线球为情景，考查曲线运动的条件，考查学生的物理观念。思路点拨足
14、球加速向下射门做曲线运动，轨迹向着合力一侧弯曲，且合力和速度方向的夹角小于90，可知选项B正确，A、C、D错误。2.答案A命题透析本题以小船过河为情景，考查运动的合成与分解，考查学生的科学思维。思路点拨设船速为c，甲渡口和乙渡口的距离为s，渡河时间为人由题可知，Vfflfl-川 v，如同所示，船在垂直于河岸上的速度几 vcos 30，船的合速度与 2vcos 30，河宽 d=vcos 30汀，甲渡口和乙渡口的距离 s=2vcos 30 t，可知 s=2d，选项A正确，B,C 飞D错误3.答案D乙渡口，丁.v U船v合，d 忆刁歹甲渡口U水命题透析本题以摩天轮为情景，考查匀速圆周运动向心力的知识
15、，考查学生的科学思维。思路点拨摩天轮吊箱中的人随摩天轮做匀速圆周运动，游客重力和摩天轮对游客作用力的合力始终指向同心，由于重力是恒力，而合力大小不变，但方向在时刻变化，所以吊箱对游客的作用力的大小和方向都在变化，选项D正确，A、B、C错误。4.答案 c命题透析本题以小球圆周运动为情景考查向心力的知识考查学生的科学思维。思路点拨小球做变速圆周运动，小球在A点合力不指向圆心，合力指向圆心的分力提供向心加速度，合力沿切线方向的分力提供切向加速度，改变速度的大小，选项A错误；小球做同周运动所需的向心力Fn=m，代入数据可得F=16 N，切向力F=5 N，小球所受的合力大小 F 162+52 N=/2页
16、N，选项B、D错误；小球指向圆心的向心力由圆轨道对小球的弹力提供，这个弹力就是轨道对小球的作用力，选项C正确。5.答案D命题透析本题以绕地卫星为情景考查天体物理的知识考查学生的科学思维。GMm v2/GM 思路点拨对于匀速圆周运动的卫星，万有引力提供向心力，由T=m；，得卫星的线速度叫子，对应!GM 1 1 的卫星运动的圆弧长度 l=vdt=dt A 旦旦，卫星与地心的连线扫过的面积为Zr=-dt/GM 况，已知A卫气Ir 2 2 1 J6 星与地心的连线扫过的面积为卒t/GM 3R=S，则at/GM 2R=-S，选项D正确，A、B、C错误。2 2 3 6.答案 c命题透析本题以斜面和小球运动
17、为情景，考查关联体运动的知识，考查学生的科学思维。思路点拨解法一：如图所示小球做圆周运动的线速度 v=wl 此速度产生两个效果一个是推动斜面向右运动，另 一个是小球沿斜面下滑，所以将小球的速度沿斜面和水平方向分解，由矢量三角形关系，可得斜面沿水平方向的速度 v1=v=wl，选项C正确。且们U，rfd 3E，飞qLU 解析二：此时小球的速度为wl，方向与轻杆垂直，斜面体和小球在垂直于斜面的方向上具有相同的速度，根据合速度和分速度的关系可得，vcos30 =wlcos 30 卢wl，选项C正确，AB、D错误。roL 7.答案AC命题透析本题以倾斜同步轨道卫星为情景，考查天体物理的知识，考查学生的科
18、学思维。GMm 423居Mr2思路点拨由一一m 一r 得卫星的轨道半径 r=.I二旦号一，由于该卫星的周期与地球静止同步轨道卫星的r2 1边创42GMm 周期相同，所以此卫星与地球静止同步轨道卫星轨道半径相同，选项A正确；由m，得加速度丁，由于该卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径，所以与近地卫星相比，该卫星具有更小的加速度，选项B错误；由于该丑星的角速度和地球自转的角速度大小相等，根据 勺，可知该卫星具有更大的向心加速度，选项C正确；某时刻，此卫星在赤道某点上空，经过此卫星的半个周期，此卫星半周，地球恰好自转半周，卫星又出现在赤道该点的上空，所以此卫星一个周期内经过地球赤道某点上空两次，选项D错
19、误。8.答案ABD命题透析本题考查向心力与圆周运动，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨小球进入圆轨道的瞬间，管道外壁对小球的弹力指向圆心，提供小球圆周运动的向心力，选项A正确；小球由A运动到B，小球的切向加速度方向与速度方向相反，小球圆周运动的线速度减小，沿半径方向的合力提供小球圆周运动的向心力，由F=m！可知，弹球所需的向心力减小，所以小球所受的沿半径方向的合力在变小，选项B正确；此模型是竖直平面内的杆模型，弹球在最高点的临界速度为零，选项C错误；弹球在C点时，存在向心加速度和切向加速度，加速度方向一定不指向圆心。，选项D正确。9.答案AB命题透析本题以图像为情景，考查曲线运动的知识，考
20、查学生的科学思维。思路点拨由坐标与时间关系为 x 衔，y=-t2，可知质点沿x轴正方向做4 mis的匀速直线运动，沿y轴负方-2 一向做初速度为 0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，合运动为匀变速曲线运动，选项A正确；由牛顿第二定律 F+mg 阳，将m=1岭，g=10 m/s2，-2 m/s2，可得外力F大小为12N，选项B正确；质点速度变化量的方向与加速度方向相同，沿y轴正方向，选项C错误；t=2 s时，撤去外力F后，质点在重力作用下仍做匀变速曲线运动，选项D错误。10.答案BD 命题透析本题以小球斜抛为情景考查斜抛运动的计算考查考生的科学思维。思路点拨小球斜抛运动如图所示，由斜抛运动的
21、规律可知，小球运动到最高点有水平速度，选项A错误；设斜抛运动水平速度大小为川贝Llv-v v=v可得町、fi=1，选项B正确；小球由点到b点水1-cos 60 2 cos 45 平位移S1 fO由b点到c点的的水平位移S2之比SI:S2，等于小球由点到b点的时间t1 和由b点到c点的的时间t2之比，由tI=$v-!_,t2 工，可知s 1=s2=($-1):1，选项C错误；由（$v)2-v2=2gh1,v2=2此，可得点g g 到b点的竖直距离hI和b点到c点的竖直高度h2满足h1:h2=2:1，选项D正确。此题也可逆向思维，将斜抛运动转化为平抛运动解决。？“刷Uc 11.答案(1)ACD(4
22、分）(2)9(2分）命题透析本题以向心力演示仪为情景考查演示仪的实验考查学生的科学探究。思路点拨(1）实验前要将向心力演示仪放置于水平面上，且注意观察标尺的顶端是否与弹簧测力筒的的上沿平齐，若不平齐，旋动两测力部分标尺的调零螺母，使之平齐，是为了减小误差，选项A正确；该实验涉及多个变量，采用的是控制变量法，选项B错误；具体操作该实验时，一只于固定演示器底座，另 一只于缓慢加速摇动手柄，直至小球角速度稳定，是为了实验的稳定性，避免小球快速转动飞出挡板位置，避免发生危除，选项C正确；将皮带分别套在塔轮的不同圆盘上，两个对应圆盘的线速度相同，由于圆盘半径不同，因此圆盘转动的角速度不同，这样做是为了改
23、变小球做匀速圆周运动的角速度，选项D正确；此实验不是精密仪器，只能粗略的验证出两个球所受向心力的大致的比值关系，选项E错误。(2）质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，对于传动皮带作用的两个同盘角速度之比等于圆盘半径的反比，皮带连接在左、有塔轮半径之比为3:1的塔轮上，左右轮转动的角速度之比为1:3,可知左侧标出露出的格数恰为1 格时右侧标尺露出的格数应为 9格。12.答案(1)AB(4分）(2)2/g(2分）匀g(3 分）命题透析本题以平抛运动实验为情景，考查平抛运动相关知识，考查学生的科学探究。思路点拨(1）选用图1装置研究的是平抛运动的竖直方向的分运动，A球与B球若同
24、时落地，说明平抛运动竖直方向是自由落体运动 选项A正确选用图2装置研究的是平抛运动水平方向的分运动 两小球能够相碰，就可以说明平抛运动水平方向是匀速直线运动，选项B正确，图3装置中斜槽光滑与否对实验误差没有影-3一响，选项C错误；图4装置中若B管的高度高于A管，就会A管出水，B管进气，无法探究平抛运动的规律，选项D错误。(2）竖直方向小球做匀加速直线运动，由 llh=L=gr2，可得小球由到b、由b到c和由c到d的时间间隔IL 2L 2L+3L-A l土；小球平抛的初速度 v 一2/if,；小球平抛到c点的竖直速度 v-，所以c点的速度大小 g 0-T E y-2T 为 Ve=/v+v 匀互1
25、3.命题透析本题以汽车转弯为情景，考查向心力的计算，考查学生的科学思维。思路点拨(1）根据牛顿第二定律，由F=m.!_(2分）R代人数据解得这辆汽车转弯时需要的向心力大小 F=7 500 N(1分）(2）设汽车恰好不侧翻的速度为vm，由mg=m旦旦(2分）R可得汽车恰好不侧翻的速度飞；，豆豆(1分）代入数据得vm=18 mis(1分）由于 V1=20 m/s 凡，故汽车会发生侧滑危险。（其他方法合理即可给分）(1分）14.命题透析本题以卫星围绕行星运动为情景 考查天体物理知识 考查学生的科学思维。思路点拨(1）对地球的近地卫星m时 m罕R(1分）JR 可得地球近地卫星的周期 T=27r A 二
26、(1分）y g JR 该未知星球的近地卫星的周期 T A；立(1分）y g 2h 该未知星球表面处的重力加速度 g=7(1分）42r该未知星球表面处的重力加速度 g(1分）11 hR 口得 r 一(1分）三gtkGMm 42(2）mrzr(2分）可得M=-A（其他方法合理即可给分）(1分）L&-g-r 15.命题透析本题以小球在斜面平抛为情景，考查平抛运动的知识，考查学生的科学思维。思路点拨设斜面 AB 倾角为，斜面 AC 倾角为，将小球从B点抛出1)2gti tan 一一一一一Vot1 h 立队h将tan工代入得ti 二g将小球从C点抛出-4一(2分）(1分）了gt;t时元(2分）J6h.曰
27、,/6v0h将tan立代入何t2 一一(1分）4g 两小球平抛运动竖直位移的高度差dh 上gt;-_!_gt(2分）2L,2 0 l ilk=/f-h-h(2分）(,/6-2)ga2 h 句（2分）2v16.命题透析本题以小球多过程运动为情景考查运动过程的综合分析与运算考查学生的科学思维。思路点拨(1）对获得初速度的小滑块受力分析，根据牛顿第二定律，可得F 时 守（2分）可得小滑块平抛的初速度 v0=4 mis(1分）(2）小滑块速度平行斜面落在斜面顶端tan 37 笙！(1分）小滑块的水平位移 X=v0t1(1分）小滑块的水平位移 h=_!_gti(1分）2 可得x=l.2m,h=0.45m(2分）(3）对长木板上的小滑块受力分析可得1mgcos 37 -mgsin 37 =ml 对薄木板受力分析，可得1mgcos 37 +Mgsin 37 -2(M+m)gcos 37 =M12 设小滑块滑上薄木板后经时间t2 与薄木板共速贝U v 1 t2 2t2=v共小滑块速度平行斜面落在斜面顶端时的速度为c贝。.!._Q_=cos 37 v L句V+V:tt U韭 句句 一一一一一 一一L,2 L,2 L,则薄木板的最小长度 L2=1.95 m-5一(1分）(2分）(1分）(1分）(2分）(1分）
