1、莆田一中20202021学年度下学期期中考试试卷高一 物理必修2（第2第4章）命题人：本试卷分试卷和答卷两部分，满分为100分，考试时间为90分钟第卷（选择题，共40分）一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1 质点仅在恒力F作用下，在xOy平面内由原点O运动到A点的轨迹及在O点、A点的速度方向如图所示，则恒力F的方向可能沿Ax轴正方向 Bx轴负方向Cy轴正方向 Dy轴负方向2. 如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车A缓慢起动时，行李箱b一定相对车子向后运动B急刹车时，行李
2、箱a一定相对车子向后运动C缓慢转弯时，行李箱b一定相对车子向外侧运动D急转弯时，行李箱a一定相对车子向外侧运动 3. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度应为实际的A B C D4. 若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3:2，则火星与地球绕太阳运动的A公转周期之比为27:8 B线速度大小之比为C角速度大小之比为 D向心加速度大小之比为945. 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
3、%，下列说法正确的是A火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度B火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度C火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度D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6. 如图，在恒星c的万有引力作用下，a、b两颗行星在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周期之比Ta:Tb =1:k。从图示位置开始，在b运动一周的过程中，则Aa、b距离最近的次数为k次 Ba、b距离最近的次数为k+1次Ca、b、c共线的次数为2k Da、b、c共线的次数为2k-2二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选
4、对但不全的得2分，有选错的得0分。7. 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在转动过程中，皮带不打滑，则Aa点的线速度大于b点Ba点的角速度小于b点Cb点的线速度大于c点Da点与d点的向心加速度大小相等8. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则A球A的线速度大于球BB球A的角速度大于球BC球A的运动周期大于球B D球A对筒壁的压力大于球B9
5、. 组成星球的物质是靠万有引力吸引在一起的，因此星球的自转角速度不能太大，否则星球将解体。则半径为R、密度为、质量为M且分布均匀的星球的最小自转周期为A B C D10. 如图所示，倾角为的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，已知AB:BC:CD = 5:3:1，则A、B、C处三个小球A在空中的运动时间之比1:2:3B初速度大小之比为3:2:1C落在D点前瞬间的速度大小之比为3:2:1D落在D点前瞬间的速度与水平方向夹角之比为3:2:1三、非选择题：共60分。11（4分）如图所示，球网上沿高出桌面H，网到桌边的距离为L。某人在乒乓球训
6、练中，从左侧 处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌 处。若不计空气阻力，则乒乓球在网左、右两侧速度变化量之比为 ，击球点到桌面的高度为 。12（4分）嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中I是月地转移轨道，在P点由轨道I变为绕地椭圆轨道，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道。在轨道运行时，嫦娥五号在Q点的机械能 在P点的机械能。嫦娥五号沿轨道运行时经过Q点的速度 沿轨道运行时经过Q点的速度。（选填“大于” “小于” “等于” ）13（6分）某实验小组利用如图所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起
7、固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。（1）装置中木板上悬挂有一条铅垂线，其作用是_。（2）为了正确完成实验，以下做法必要的是_。A实验时应保持桌面水平B每次应使钢球从静止开始释放C使斜面的底边ab与桌边重合D选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面（3）实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2 m，在白纸上记录了钢球的4个落点如图所示，相邻两点之间的距离依次为15.00 cm、25.00 cm、35.00 cm。取重力加速度g = 10 m/s2，钢球平抛的初
8、速度为_m/s。14（6分）一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。 （1）首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r=0.08 m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度，他们根据实验数据绘出了F-的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测该图线可能为抛物线。为验证该猜测正确与否，可做出 _ 关系图象来确定。 （2）将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04 m、0.12 m，又得到了两条F-图象，如图中A、C图线所示。通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出一定时，Fr的结论，你认为他们的依据是_。 （3）通过
9、上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度、半径r的数学关系式是F = k 2r，其中比例系数k的单位是_。15.（ 8 分）如图所示，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=37。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。取重力加速度g =10 m/s2，结果可用根式表示，求：（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？（2）若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？太阳地球公转轨道火星公转轨道霍曼转移轨道PQ16.（12分）2021年2月24日，我国火星探测器“天问一号”
10、成功实施近火制动进入火星停泊轨道。要从地球表面向火星发射火星探测器，简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行。第一步，用火箭对探测器进行加速，使探测器脱离地球引力作用，成为一个沿地球公转轨道绕太阳运动的人造行星。第二步，如图，在P点短时间内对探测器进行加速，使探测器进入霍曼转移轨道，然后探测器在太阳引力作用下沿霍曼转移轨道运动到Q点与火星相遇。探测器从P点运动到Q点的轨迹为半个椭圆，椭圆的长轴两端分别与地球公转轨道、火星公转轨道相切于P、Q两点。已知地球绕太阳的公转周期是1年，地球、火星绕太阳公转的轨道可视为圆轨道，火星的轨道半径是地球的1.5倍，。求：（1）探测器从P点运动到Q点所用的时
11、间；（结果以年为单位，保留1位有效数字）（2）探测器刚进入霍曼转移轨道时，探测器与太阳连线、火星与太阳连线之间的夹角。17.（20分）如图所示，长为L =1 m的粗糙直轨道AB与光滑的八分之五的圆轨道BCDE相切于B点且平滑连接。图中的O点为圆轨道的圆心，且E、O、C位于同一条竖直线上（E为圆轨道的最高点）；D、O、A于同一条水平线上，且OB与OA的夹角为45，OB垂直于AB。现将一质量m = 1 kg的小球从A点以沿直轨道AB方向的初速度v0释放，已知小球与直轨道AB间的动摩擦因数。（1）若v0 =2 m/s，求小球第一次经过C点时的速度大小；（2）若v0 = 3 m/s，则小球能否过D点？
12、求整个运动过程中小球对C点压力的最小值；（3）若要小球能在运动过程中，既不中途脱离圆轨道，又能再次回到A点，求v0 的取值。莆田一中20202021学年度下学期单元考答题卷高一 物理必修2（第2第4章）本试卷分试卷和答卷两部分，满分为100分，考试时间为90分钟第卷（选择题，共40分）一、 单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。123456ADBCC D二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。78910A DA CADB C第卷（非选择题，共60
13、分）三、非选择题：共60分。11（4分） 1:1 12. （4分）等于 大于 13. （6分）（1）方便将木板调整到竖直平面 （2）AB （3）2.0 14. （6分）（1）F- 2 （2）取任意相同，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同（3）kg15.（8分）解:(1)(4分)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线拉力，根据牛顿第二定律有：mgtan = mlsin（2分）解得： = 代入数据得0= rad/s（2分）(2)（4分）同理，当细线与竖直方向成60角时，由牛顿第二定律有：mgtan = m2lsin（2分）解得：2代入数据得 = 2 rad/
14、s（2分）16.（12分）解:（1）设霍曼转移轨道的半长轴为a、周期为T，地球的公转轨道半径为r、周期为T地，则有2a = r + 1.5r（1分）根据开普勒第三定律有 （2分）探测器从P点运动到Q点所用的时间（1分）由式代入数据解得t = 0.7年（2分）（2）设火星的公转周期为T火，太阳、地球、火星的质量分别为M日、M地、M火，则有（1分）（1分）探测器从P点运动到Q点的过程中，火星与太阳连线转过的角度（1分）探测器刚进入霍曼转移轨道时，探测器与太阳连线、火星与太阳连线之间的夹角（1分）由式代入数据解得 = 40（2分）17. （20分）解:(1)小球从A到C过程，据动能定理有由几何关系有，可得4分(2)若恰好到D点，则，解得2分因为且，可得最终往复运动且小球从B到C过程，据动能定理，3分得1分根据牛顿第三定律得，方向竖直向下。2分(3)讨论中途不脱离轨道：若能过E点，不中途脱离圆轨道2分从A到E，动能定理1分解得1分若从E点平抛，到达A点，则，2分联立得，则1分综上所述只能取。1分