1、河南省沁阳市第一中学2020-2021学年高一物理下学期期末密集练试题（三）时间：90分钟 一、选择题（每题5分，1-8单选，9-12多选。少选得3分，错选0分。共60分）1.如图所示，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的 同时消防车匀速后退，从地面看，下列说法正确的是( )A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变2.如图所示,将一小球从固定斜面顶端A以某一速度水平向右抛出,恰好落到斜面底端B。若初速度不变,对小球施加不为零的水平方
2、向的恒力F,使小球落到连线之间的某点C。不计空气阻力,则( )A.小球落到B点与落到C点所用时间相等B.小球落到B点与落到C点的速度方向一定相同C.小球落到C点时的速度方向不可能竖直向下D.仅改变力F的大小,力F越大,小球落到斜面的时间越短3.如图所示,一个固定汽缸的活塞通过两端有转轴的杆与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度逆时针匀速转动,从而使活塞水平左右移动.在图示位置,杆与水平线夹角为,与垂直,则此时活塞的速度大小为( )A. B. C.D.4.质量为的飞机以恒定速率在空中水平盘旋,如图所示，其做匀速圆周运动的半径为,重力加速度为,则此时空气对飞机的作用力大小为( )A
3、. B. C. D. 5.如图，在电动机转轮上距轴O为了处固定一质量为m的小球，电机启动后，球以角速度绕O轴匀速转动，则电机对地面最大压力和最小压力之差为 ( )A. B. C. D. 6.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的倍，下列说法正确的是（ ）A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的C. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务.质量
4、为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为、速度由减速到零的过程.已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力.若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为( )A.B.C.D.8.如图所示，两颗人造地球卫星围绕地球E做匀速圆周运动，卫星A的轨道半径为，运行周期为；卫星B的轨道半径为.已知引力常量为G.则根据以上信息可以求出( )A.卫星B的运行周期 B.地球的密度C.地面上的重力加速度 D.地球的半径9.物体在直角坐标系所在的平面内由O点开始运动,x轴方向加速度随时间变化的图像如图
5、甲所示,y轴方向速度随时间变化的图像如图乙所示,物体的初速度为2 m/s,则对该物体运动过程的描述正确的是( )A.物体在02 s做直线运动,在2 s3 s做曲线运动B.物体在02 s的加速度大小为,2 s3 s的加速度大小为C.物体在02 s和2 s3 s内位移大小之比为D.物体2 s末速度最大,最大值为10.如图所示,轻绳的一端系着物块,另一端通过水平转盘中心的光滑小孔吊着小球随转盘一起绕通过小孔的竖直轴匀速转动,小球始终与转盘保持相对静止。已知物块与转盘的接触面是粗糙的,则物块受力的个数可能是( )A.2B.3C.4D.511.随着地球资源的枯竭和空气污染如雾霾的加重,星球移民也许是最好
6、的方案之一.美国NASA于2016年发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外的行星,与地球的相似度为0.98,并且可能拥有大气层和流动的水,这颗行星距离地球约1400光年,公转周期约为37年,这颗名叫Kepler452b的行星,它的半径大约是地球的1.6倍,重力加速度与地球相近.已知地球表面第一宇宙速度为7.9 km/s,则下列说法正确的是( )A.飞船在Kepler452b表面附近运行的速度小于7.9 km/sB.该行星的质量约为地球质量的1.6倍C.该行星的平均密度约是地球平均密度的D.在地球上发射航天器到达该星球,航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度12.嫦娥四号于2019年1月3日在月
7、球背面着陆，嫦娥五号也计划在今年发射。如果嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆.自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是( )A.嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度B.月球的平均密度C.嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内，绕月球运转圈数D.根据题目给出数据无法求出月球的第一宇宙速度二、 实验题（共15分，每空5
8、分）13.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为14，则： 由以上信息，可知a点_小球的抛出点。（选填“是”或“不是”） 由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为 _m/s2。 由以上及图信息可
9、以算出小球平抛的初速度是_m/s。三，计算题（共35分）14.（10分）如图所示,倾角为37的固定斜面长,在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出,与此同时由静止释放斜面顶端的滑块,经过一段时间后,小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块.(小球和滑块均可视为质点,重力加速度g取)(1)抛出点O离斜面底端的高度;(2)滑块与斜面间的动摩擦因数.15.（10分）如图所示，是水平放置的半径足够大的圆 盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心 点且水平向右为轴正方向。在点正上方距盘面 高为处有一个可间断滴水的容器，从时刻开始，容器沿水平轨道向轴正方向做初速度为零的 匀加速直线运动
10、。已知时刻滴下第一滴水，以后 每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。（取)（1）每一滴水离幵容器后经过多长时间滴落到盘面上？（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上， 圆盘的角速度应为多大？16.（15分）如图所示是“月亮女神”和“嫦娥一号”绕月亮做圆周运动过程中某时刻的示意图，用分别表示“月亮女神”和“嫦娥一号”的轨道半径及运行周期，用R表示月亮的半径.（1）请用万有引力知识证明：它们遵循，其中k是只与月亮的质量有关而与卫星无关的常量；（2）再经过多长时间两卫星第一次相距最远;（3）请用“嫦娥一号”所给的已知量，估测月亮的平均密度.参考答案1.答案：B解析：根据运动的合成可知，合速
11、度的方向与合加速度的方向不同一 条点线上，但合加速度的方向和大小不变，所以消防队员做匀变速曲线 运动，故A、C错误.B正确;将消防队员的运动分解为水平方向和竖直 方向,知水平方向上的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向的速度在 水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上 的分速度在变,所以消防队员水平方向的速度在变，故D错误。2.答案：D解析：对小球施加不为零的水平方向的恒力F时,小球在竖直方向的运动不变,仍做自由落体运动,因落到B点的竖直位移大于落到C点的竖直位移,根据可知,小球落到B点所用时间与落到C点所用时间不相等,选项A错误;由题图可知,对小球施加的水平方向的恒力F一定是
12、水平向左的,小球在水平方向做匀减速运动,若到达C点时水平速度恰好减为零,则落到C点的速度方向竖直向下,而落到B点的小球做平抛运动,到达B点的速度方向不可能竖直向下,故选项BC错误;设斜面倾角为,当施加力F时,竖直方向有,水平方向有,而,解得,可知力F越大,小球落到斜面的时间t越短,选项D正确。3.答案：A解析：在题图示位置时,B点的合速度,沿切线方向,则B点沿杆方向的分速度大小为,而在杆上的A点沿汽缸方向的速度,故活塞的速度大小为,故A正确.4.答案：C解析：飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力，。飞机受 力情况示意图如图所示，则。
13、5.答案：B解析：设电机质量为M，在小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律得，解得，此时电机对地面的压力最大，;在小球运动到最高点时，根据牛顿第二定律得，解得，此时电机对地面的压力最小，。则压力之差，故B正确。6.答案：C解析：同步卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则，得同步卫星的运行速度，又第一宇宙速度，所以，故选项A错误，C正确；,所以，故选项D错误；同步卫星与地球自转的角速度相同，,所以，故选项B错误。7.答案：B解析：本题通过“天问1号”着陆器考查匀变速直线运动规律、牛顿第二定律、万有引力定律.由万有引力定律得，可得，则，解得，由匀变速直线运动规律得，着陆器的加速度大小，由
14、牛顿第二定律得，联立解得，B正确，A、C、D错误.8.答案：A解析：根据开普勒第三定律有，则可求出卫星B的运行周期，A正确；根据，可求出地球的质量，地球的密度，根据题述条件无法求出地球的半径，也就无法求出地面上的重力加速度和地球的密度，故B、C、D错误.9.答案：BD解析：物体在02 s内,在x方向做的匀加速运动,y方向做匀速运动,可知合运动是曲线运动;物体在23 s内,在x方向做初速度,加速度为的匀减速运动;y方向做初速度,加速度为的匀减速运动,则合加速度方向与合初速度方向共线,可知物体做直线运动,A错误.物体在02 s的加速度大小为,23 s的加速度大小为,B正确.物体在02 s内位移;,
15、合位移;23 s内物体的位移;,则,则位移之比为,C错误;因2 s末在x方向和y方向都开始做匀减速运动,可知物体2 s末速度最大,最大值为,D正确.10.答案：BC解析：由题可知，绳子的拉力等于小球的重力;当绳子的拉 力恰好等于做圆周运动的向心力时,即时, 受重 力、转盘的支持力以及绳子的拉力3个力的作用；当绳子的拉力不等 于做圆周运动的向心力时，即时，受重力、转盘的支持力、绳子的拉力以及转盘对的静摩擦力共4个力的作用，故 A、D错误，B、C正确。11.答案：CD解析：卫星在行星表面运行的速度为第一宇宙速度.第一宇宙速度,这颗行星的重力加速度与地球相近,它的半径大约是地球的1.6倍,所以这颗行
16、星的第一宇宙速度是地球的倍,而地球的第一宇宙速度为7.9 km/s,飞船在Kepler452b表面附近运行的速度大于7.9 km/s,A错误;忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力得,这颗行星的重力加速度与地球相近,它的半径大约是地球的1.6倍,所以它的质量是地球的2.56倍,B错误;由，这颗行星的重力加速度与地球相近,则密度与半径成反比,它的半径大约是地球的1.6倍,则该行星的平均密度约是地球平均密度的,C正确;由于这颗行星在太阳系外,所以航天器的发射速度至少要达到第三宇宙速度,D正确.12.答案：BC解析：由于月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度.月球半径小于地球半径，由知嫦娥五
17、号探测器绕月球做匀速圆周运动的这速度一定小于地球的第一宇宙速度，选项A错误；由和得，选项B正确；由和解得，嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的t时间内.绕月球运转圈数,选项C正确; 根据题目给出数据求出月球的第一宇宙速度，选项D错误。13.答案： 是 8 0.8解析：因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5:7，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点。由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l=4cm；竖直方向上有：，解得：.(3)水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：.14.答案：(1)1.7 m
18、(2)0.125解析：(1)设小球击中滑块时的速度为v,竖直分速度为,如图所示,由几何关系得,设小球下落的时间为t,竖直位移为y,水平位移为x,由平抛运动规律得,设抛出点到斜面底端的高度为h,由几何知识得,联立解得.(2)设在时间t内,滑块的位移为s,由几何关系得，设滑块的加速度为a,由匀变速直线运动规律得，,由牛顿第二定律得,联立解得.15.答案：（1）；（2），其中解析：（1)离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，则有则每一滴水滴落到盘面上所用时间: (2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同 一直线上，则圆盘在内转过的弧度为为正整数由可得，其中。16.答案：（1）见解析（2）（3）解析：（1）设月亮的质量为M，对任一卫星均有，得，因此k是只与月亮质量有关而与卫星无关的常量.（2）两卫星第一次相距最远时转过的角度差为，所用时间，得.（3）对“嫦娥一号”，有，又因为,可得月亮的平均密度.
