1、唐山市2020-2021学年度高二年级第一学期质量检测物理试卷第卷（共48分）一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）。1. 牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但没有得到引力常量G的值，第一个在实验室巧妙地用扭秤实验测得了万有引力常量的科学家是（）A. 卡文迪许B. 伽利略C. 开普勒D. 第谷【答案】A【解析】【详解】第一个在实验室巧妙地用扭秤实验测得了万有引力常量的科学家是卡文迪许。故选A。2. 物体做曲线运动条件是（）A. 物体运动初速度为零B. 物体所受合力为零C. 物体所受合力方向与加速度方向不在一条直
2、线上D. 物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上【答案】D【解析】【详解】A当物体的初速度为零时不一定做曲线运动，例如自由落体运动，选项A错误；B物体受合外力为零时处于平衡状态，则物体一定不能做曲线运动，选项B错误；C根据牛顿第二定律可知，物体所受合力方向与加速度方向一定在一条直线上，选项C错误；D物体做曲线运动条件是物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上，选项D正确。故选D。3. 如图所示，在一水平圆盘上放一个小物体，现让圆盘绕中心轴OO匀速转动，小物体一直相对圆盘静止。对于小物体随圆盘转动时受到的力，下列分析正确的是（）A. 重力和支持力B. 重力、支持力和静摩擦力C. 重力、支持力、
3、静摩擦力和离心力D 重力、支持力、静摩擦力和向心力【答案】B【解析】【详解】对物体受力分析时只分析性质力，不分析效果力，重力、支持力、摩擦力都是性质力，向心力、离心力是效果力，小物体随圆盘转动时需要向心力，静摩擦力提供向心力，所以物体受到重力、支持力和静摩擦力作用。故选B。4. 通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，它的运行周期与地球自转周期相同。由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了通信卫星，这些卫星的（）A. 轨道平面可以不同B 轨道半径可以不同C. 质量可以不同D. 速率可以不同【答案】C【解析】【详解】A.通讯卫星“静止”在赤道上空，就是地球的同步卫星，同步卫星的轨道一定与地球的
4、赤道在同一平面上，否则卫星就不可能相对地球静止，所有的同步卫星在同一轨道上，选项A错误。B.所有同步卫星的周期都等于地球自转的周期，所以同步卫星的轨道半径都相同。选项B错误。C.所有同步卫星在同一轨道上运行，运行轨道和周期与质量无关，选项C正确。D.在同一轨道上运行的卫星速率都相等，选项D错误。故选C。5. 如图所示，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落。A、B两球同时开始运动，不计摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是（）A. 能观察到B球先落地，A球后落地B. 增大小锤打击弹性金属片的力度，可以使A球先落地C. 该实验说明小球A在竖直方向做自由落体运动D. 该实
5、验说明小球A在水平方向做匀速直线运动【答案】C【解析】【详解】A平抛运动竖直方向是自由落体运动，所以能观察到B球、A球同时落地，故A错误；B根据运动的独立性，增大小锤打击弹性金属片的力度，水平方向速度增大，竖直方向仍是自由落体运动，A、B两球同时落地，故B错误；CB做自由落体运动，又因两球同时落地，说明小球A在竖直方向做自由落体运动，故C正确；D因为没有做匀速运动物体做比较，该实验不能说明小球A在水平方向做匀速直线运动，故D错误。故选C。6. 游船在湖中自西向东以4m/s的速度匀速直线航行，船上的人正相对于船以3m/s的速度匀速升起一个信号灯（竖直向上）。不考虑风的影响，则该信号灯升起过程中相
6、对于岸的速度大小为（）A. 1m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s【答案】D【解析】【详解】选河岸为参考系，船运动的速度是v1=4m/s，信号灯相对于船竖直向上的速度为v2=3m/s故信号灯相对于岸的速度为故选D。7. “神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射升空，在靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中“神舟十一号”所受合力的方向可能是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】考虑到合力方向指向轨迹凹侧，且由M到N速率减小，F的方向与速度夹角大于90，可知选项C正确，ABD错误。故选C。8. 在水平面上固定一竖直放置的轻质弹簧，在它正上
7、方一小球自由落下，如图所示，在小球压缩弹簧到速度减为零的过程中（）A. 小球的动能不断减小B. 小球的重力势能不断增大C. 弹簧的弹性势能不断增大D. 小球的机械能守恒【答案】C【解析】【详解】A在小球压缩弹簧速度减为零的过程中，弹力先小于重力后大于重力，则小球的速度先增大后减小，因此动能先增大后减小，故A错误；B小球高度逐渐降低，则小球的重力势能不断减小，选项B错误；C在小球压缩弹簧速度减为零的过程中，弹簧的压缩量不断增大，因此弹性势能不断增加，故C正确；D对于小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，但小球由于弹簧的弹力对小球做负功，则小球的机械能不守恒，选项D错误；故选C
8、。二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在下列各题的四个选项中，只有两个选项是符合题目要求的，选对但不全者得2分，错选或不选得0分）9. 如图所示，地球表面上a、b两点的线速度大小分别为 、，角速度分别为 、 ，下列判断正确的是（）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】CD地球表面的a、b两点随着地球一起转动，属于同轴运动则a、b两点的角速度相等，C错误D正确；AB根据a、b两点的转动的圆心在地轴上，b点的转动半径比a点的转动半径大，所以b点的线速度大于a点的线速度，B错误A正确。故选AD。10. 如图所示，把一石块从某高度以一定的仰角抛出，不计空气阻力，石块落地速
9、度的大小与下列哪些量有关（）A. 石块质量B. 石块初速度的仰角C. 石块初速度的大小D. 石块抛出时的高度【答案】CD【解析】【详解】不计空气阻力，石块在运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，规定地面为零势能平面则得石块落地时速度大小为可知，石块落地时速度大小与初速度和石块抛出时离地高度h有关，与其他因素无关。故选CD。11. 2017年12月8日消息，科学家发现土卫六上有大量的碳氢化合物，比地球上的石油和天然气多几百倍。土卫六和土卫五绕土星的运动可近似看作匀速圆周运动，土卫六距土星中心的距离比土卫五到土星中心的距离大，两卫星相比，土卫六绕士星运动的（）A. 周期大B. 向心加速度大C. 线
10、速度小D. 角速度大【答案】AC【解析】【详解】根据可得因为土卫六距土星中心的距离比土卫五到土星中心的距离大，则土卫六绕士星运动的周期大，向心加速度小，线速度小，角速度小。故选AC。12. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NC. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N【答案】BD【解析】【详解】AB设在最高点杆
11、子表现为拉力，对于小球则有代入数据得则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6NA错误B正确；CD在最点，杆子表现拉力，对于小球有代入数据得F=54NC错误D正确。故选BD。第卷（共52分）三、填空及实验题（本题共4小题，每空2分，共20分）13. 某型号汽车发动机的额定功率为54kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度为_m/s，在同样的阻力下，如果汽车在水平路面上匀速行驶的速度为54km/h，则发动机输出的实际功率是_kw。【答案】 (1). 30 (2). 27kW【解析】【详解】1汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，即由功率
12、的表达式可得2由功率的表达式可得14. “2003年10月15日9时，我国神舟五号字由飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。”根据以上消息，近似地把飞船从发射到降落的全部运动看做绕球的匀速圆周运动，可知神舟五号的绕行周期为_min（保留两位有效数字），若已知神舟五号的绕行周期为T，地球的质量M，地球的半径R，万有引常量为G，则神舟五号绕地球飞行时距地面高度的表达式为_。【答案】 (1). 92 (2). 【解析】【详解】1 15日9时到16日6时23分经历，则神舟五号的绕行周期为2设神舟五号质
13、量为，轨道半径为，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律可得两式联立可得15. 在“探究功与速度变化的关系”的实验中，我们以平板上的小车为研究对象，使它在橡皮筋的作用下由静止弹出，设此时橡皮筋对小车所做的功为W。第二次、第三次操作时分别改用2根、3同样的橡皮筋，并使小车从同样的位置被弹出；那么橡皮筋对车做的功一定是2W、3W并测出小车被弹出后的速度v。（1）如图所示，小车运动中会受到阻力，可以将木板_（填“左”或“右”）端垫起适当的高度，使木板略微倾斜，平衡阻力。在这一过程中_（填“应该”或“不应该”）将纸带固定在小车的后面。（2）某同学则得的一组数据如下表所示，请在图示坐标系中做出相应关系的图象
14、_。做功0W2W3W4W5Wv2/（ms）200791.632.403.203.96（3）从图象中可以得出的实验结论是_。【答案】 (1). 左 (2). 应该 (3). (4). 橡皮筋对车做的功与小车获得速度的平方成正比，即【解析】【详解】（1）12实验中小车运动中会受到阻力，可以将木板左端垫起适当的高度，使木板略微倾斜，平衡阻力。在这一过程中应该将纸带固定在小车的后面。（2）3根据实验数据做出相应关系的图象如图；（3）4从图象中可以得出的实验结论是：橡皮筋对车做的功与小车获得速度的平方成正比，即。16. 如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤拖着穿过打点计时器限位孔的纸带做自
15、由落体运动，验证机械能守恒定律。（1）对该实验的描述正确的是_。A重锤必须选择质量较小的重物B实验中必须测量重锤质量C更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带D为获得重锤的动能，应先用公式算得重锤的速度（2）若已知电火花计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g取9.8m/s2。实验中得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，打P点时，重锤的速度为0，A、B、C为另外三个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重物重力势能的减少量_（选填“”或“”或“=”）重锤动能的增量。【答案】 (1). C (2). 【解析】【详解】（1）1A重锤必须选择质量较大且体积较小的重物，选项A错
16、误；B实验中要验证的关系式 两边消掉m，则实验时不需要测量重锤质量，选项B错误；C更换纸带后的每次操作都必须要先接通电源，后释放纸带，选项C正确；D如果用公式算重锤的速度，则重物的机械能一定是守恒的了，就不需要验证了，选项D错误。故选C。（2）2实验中由于有阻力的影响，重物由P点运动到B点，重物重力势能的减少量大于重锤动能的增量；故选填“”。三、计算题（17题9分，18题11分，19题12分，共计32分）17. 将一个物体以10m/s的速度从5m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与地面的夹角是多少（不计空气阻力，取g=10m/s2）？【答案】45【解析】【详解】落地时在水平方向的分速度是vx=
17、v0=10m/s竖直方向由匀变速运动规律知由此得vy= =10m/s若速度方向与地面的夹角用来表示，则tan= ，=45故落地时速度方向与地面的夹角为45。18. 把一个可视为质点的小球用细线悬挂起来，成为一个摆，如图所示。绳长为l，最大摆角为，忽略一切阻力，重力加速度为g。求：（1）小球运动到最低点时的速度；（2）小球运动到最低点时细线的拉力。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设小球运动到最低位置时的速度为v，由机械能守恒得解得（2）小球运动到最低点时细线的拉力为F，小球运动到最低点受重力、拉力，由牛顿第二定律得得19. 如图所示，某长度为L=0.5m水平传送带左端与倾角为30的光
18、滑斜面平滑连接，右端与-光滑水平平台衔接，传送带转轮的半径为R=0.1m，其上表面距水平地面h=0.8m。可视为质点的小木块从距斜面底端s=0.5m处由静止开始沿斜面滑到传送带上，已知木块与传送带间的动摩擦因数=0.4，重力加速度g=10m/s2。滑动过程中转轮与传送带无相对滑动。求：（1）木块滑到传送带上时的速度；（2）传送带静止不动时，木块滑到传送带右端时的速度；（3）若每次木块下滑前，调整转轮的角速度并保持不变，木块从水平平台右端水平抛出。请通过计算做出木块平抛运动的水平距离随传送带转轮角速度关系的函数图象。【答案】（1）m/s；（2）1m/s；（3）见解析【解析】【详解】（1）设木块滑
19、到传送带上时的速度为v0，由动能定理可得v0=m/s（2）传送带静止不动时，设滑块滑到传送带右端时的速度时的速度为v1，由动能定理可得：v1=1m/s（3）木块从水平平台滑下做平抛运动，设运动时间为t，由运动学规律可得：木块滑上传送带，当传送带的速度v1m/s时，木块做减速运动，抛出的速度均为1m/s，设木块抛出的水平距离为x1，由于转轮与传送带之间没有相对滑动，由运动学规律可得：v=1Rx1=vt当木块在传送带上全程加速时，设木块到达传送带末端的速度为v2，由运动学规律和牛顿第二定律可得当传送带的速度1m/svv2时，木块总是以传送带的速度抛出，设此时转轮转动的角速度为2，由圆周运动规律可得v2=2R则平抛的水平位移x2=vt可得x2=2Rt说明此过程中水平位移与转轮的角速度成正比；当传送带的速度大于v2时，木块均以v2的速度抛出，水平位移不变。图象如图