1、2020学年(下)期中考试高一年级物理科试卷考试时长:75分钟满分:100分一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,一只有一项符合题目要求.1物体受到几个共点力作用做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，其它力不变，下列说法正确的是A物体一定做匀变速曲线运动B物体可能做匀速直线运动C物体可能做匀加速直线运动D物体可能做匀速圆周运动2许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是（）A根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法B伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间
2、成正比，并直接用实验进行了验证C开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律D哥白尼的日心说有突破,但也有局限性3下列关于万有引力定律说法正确的是（）A万有引力定律用来研究宏观物体间的相互作用，微观原子、分子间不存在万有引力作用B依据万有引力定律公式可知，物体间的万有引力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，当物体质心间距离趋向于零时，万有引力会达到无穷大C生活中的我们站在一起时并没有因为万有引力而紧紧粘贴，是因为万有引力定律并不适用于生命体D牛顿提出一切物体之间都存在万有引力，并给出关系式。但是直到卡文迪许的出现，才使得他的理论得到了完美的验证4继“天宫一号”之后，2016年9月1
3、5日我国在酒泉卫星发射中心又成功发射了“天宫二号”空间实验室“天宫一号”的轨道是距离地面343公里的近圆轨道；“天宫二号”的轨道是距离地面393公里的近圆轨道，后继发射的“神舟十一号”与之对接下列说法正确的是A在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比“天宫一号”的速度大B在各自的轨道上正常运行时，“天宫二号”比地球同步卫星的周期长C在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接D“神舟十一号”只有先运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速才能与之对接5如图，置于竖直面内半径为r的光滑金属圆环，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为r的细绳一端系于圆环最高点，另一端系小球，当圆
4、环以角速度（0）绕圆环竖直直径转动时（）A细绳对小球的拉力可能为零B细绳和金属圆环对小球的作用力大小可能相等C金属圆环对小球的作用力不可能为零D当=时，金属圆环对小球的作用力为零6“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接及“蛟龙”号下潜突破7000米入选2012年中国十大科技进展新闻。若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体（质量分布均匀的球壳对球内任一质点的万有引力为零）。“蛟龙”号下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力加速度之比为（）ABCD7家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。某台计算机上的硬磁盘共有9216个磁道（即921
5、6个不同半径的同心圆），每个磁道分成8192个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节。电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。下列说法正确的是（）A每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同B不计磁头转移磁道的时间，计算机读写完该硬盘所需时间约为77sC读取每个字节所用时间都相同，约为2.0l0-11sD该硬盘的容量约为41012字节二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8如图所示，两同学共同研究运
6、动的合成规律，一同学沿刻度尺向右在纸面上匀速移动笔尖画线，另一同学推动刻度尺紧贴纸面竖直向上做初速度为零的匀加速运动，运动过程中刻度尺保持水平、关于笔尖的运动，下列说法正确的是（ ）A笔尖的运动轨迹为一条直线B笔尖的运动轨迹为一条曲线C笔尖在任意两个连续相等时间内的位移相同D笔尖在任意两个相等时间内的速度变化量相同9飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼的内侧倾斜（如图所示），以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成角，飞行周期为T，则下列说法正确的
7、是（） A若飞行速率v不变，增大，则半径R减少B若飞行速率v不变，增大，则周期T减小C若不变，飞行速率v增大，则半径R变小D若飞行速率v增大，增大，则周期T一定不变10如图所示，一艘轮船正在以4m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为v1=3m/s，行驶中，轮船发动机的牵引力与船头朝向的方向相同。某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，但轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化。下列判断正确的是（）A发动机未熄火时，轮船相对于静水行驶的速度大小5m/sB发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，轮船相对于地面做匀变速直线运
8、动C发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，轮船相对于静水做匀变速直线运动D发动机熄火后，轮船相对于河岸速度的最小值3m/s三、实验题(本大题共16分,其中第11题10分,第12题6分)13小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。(1)他观察到的现象是：小球A、B_（填“同时”或“先后”）落地；(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间_（填“变长”“不变”或“变短”）；(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是_运动。(4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动
9、的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取10m/s2，则小球运动中水平分速度的大小为_m/s，小球经过B点时的速度大小为_m/s。15如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的FvFv2Fv3三个图象：v/（ms-1）11.522.53F/N0.8823.55.57.9 (1)数据表和图乙的三个图象是在
10、用实验探究向心力F和圆柱体线速度v的关系时保持圆柱体质量不变，半径r=0.1 m的条件下得到的研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系式：_.(2)为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持物理量_不变(3)根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为_(最后结果保留两位有效数字).四、解答题(共38分)13(本题10分)2020年4月24日是第五个“中国航天日”，也是中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射50周年的日子。据报道“东方红一号”卫星目前仍在天上飞行.设“东方红一号”卫星在距离地球表面h的高度处绕地球做匀速圆周运
11、动的总时间为t。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。不考虑地球的自转。求:（1）地球的密度；（2）“东方红一号”卫星在时间t内绕地球运转的总里程。14(本题12分)如图所示为滑雪比赛的部分雪道，是倾角为的斜坡，是半径为的圆弧，斜坡与圆弧在点相切，一位质量为的滑雪者从高处平台的点以一定初速度水平滑出，经过时间，滑雪者刚好落在点，滑到圆弧最低点时，滑雪者的速度是在点滑出时速度的2倍，重力加速度为，滑板与雪道的动摩擦因数为，不计空气阻力，求：（1）斜坡的长；（2）滑雪者在点滑出时的速度大小；（3）滑雪者运动到点时，滑板受到的摩擦力多大。15(本题16分)长度L=1.0 m的轻
12、杆OA，A端连接有一质量m=2.0 kg的小球，如图所示，现在外界干预下保证小球以O点为圆心在竖直平面内做匀速圆周运动，计算时g取10 m/s2，计算结果可用根式表示。问：(1)转动到最高点时，为使轻杆和小球之间的作用力是零，小球转动的角速度是多少？(2)调节转动的角速度使小球在最低点受到杆的作用力是在最高点受到杆的作用力的5倍，此时小球转动的角速度？参考答案1C【解析】根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的力大小相等、方向相反；若合力与速度方向共线，则物体做直线运动， 当合力与速度不共线时，物体做曲线运动；由于合力恒定，故加速度恒定，故可能做做匀加速直线运动；由于力是恒力，故物体不可能做匀速
13、运动，不可能做匀速圆周运动，故C正确，A、B、D错误；故选C2B【解析】A速度定义式为，采用极限的思想，当非常小趋近于零时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，故A不符合题意；B伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故B符合题意；C开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，故C不符合题意；D哥白尼的日心学说虽然比地心学说更简洁，更有优越性，但是其局限性也是明显的，那就是太阳也不是宇宙的中心，故D不符合题意。故选B。3D【解析】A根据万有引力定律的内容可知，万有引力定律适用于自然界中任何两个物体，所以A错误；B根据可知，物体
14、间的万有引力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，但前提是，物体可以看做质点，当两物体靠的较近时，物体的大小不能被忽略，不能看做质点，这时的万有引力定律已经不适用了，所以B错误；C两个人间存在万有引力，但由于人的质量太小，两个人间的万有引力很小，万有引力在两个人间没有明显表现，所以C错误；D牛顿提出了万有引力定律的公式但是在100多年后，英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，比较准确地得出G的值。所以D正确。故选D。4C【解析】试题分析：由题意可知，“天宫一号”的轨道距离地面近一些，故它的线速度比较大，选项A错误；“天宫二号”的轨道距离地面393公里，比同步卫星距地面
15、的距离小，故它的周期比同步卫星的周期小，故选项B错误；在低于“天宫二号”的轨道上，“神舟十一号”需要先加速才能与之对接，选项C正确；“神舟十一号”如果运行到“天宫二号”的轨道上，然后再加速，轨道就会改变了，则就不能与之对接了，则选项D错误考点：万有引力与航天5D【解析】由几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，则有解得则细绳对小球的拉力F不为零；细绳和金属圆环对小球的作用力大小不相等；当时，金属圆环对小球的作用力；故ABC错误，D正确。故选D。6B【解析】“天宫一号”绕地球运行，所以“蛟龙”号在地表以下，所以“天宫一号”所在处与“蛟龙”号所在处的重力
16、加速度之比为故ACD错误，B正确。故选B。7B【解析】A每个磁道扇区数相同，每个扇区可记录字节数相同，即每个磁道上可记录字节数相同，但半径不同，所以不同磁道上每个字节所占用的长度不同，A错误；B电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，则每读写一个磁道所用时间为：磁盘共有9216个磁道，所以共需要时间：B正确；C每个磁道分成8192个扇区，每个扇区可以记录512个字节，所以每个磁道共可以记录个字节，所以读取每个字节所用时间为：C错误；D该硬盘的容量约为个字节，D错误。故选B。8BD【解析】AB向右的匀速运动与向上做初速度为零的匀加速运动的合运动是曲线运动，所以笔尖的运动轨迹为一条曲线。A
17、错误，B正确；C因为笔尖做匀变速曲线运动，所以笔尖在任意两个连续相等时间内的位移不相同。C错误；D因为加速度恒定，所以笔尖在任意两个相等时间内的速度变化量相同。D正确。故选BD。9AB【解析】对飞机进行受力分析如下图根据重力和机翼升力的合力提供向心力，得解得A若飞行速率v不变，增大，由知R减小，故A正确；B若飞行速率v不变，增大，由知T减小，故B正确；C若不变，飞行速率v增大，由知R增大，故C错误；D若飞行速率v增大，增大，要满足不变，则不变，根据知周期T一定不变，故D错误。故选AB。10AC【解析】A发动机未熄火时，轮船实际运动速度与水流速度方向垂直，如图所示：故此时船相对于静水的速度的大小
18、为设v与的夹角为，则A正确；B发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，相对于地面初速度为图中的v，而因受阻力作用，其加速度沿图中的反方向，所以轮船相对于地面做类斜上抛运动，即做匀变速曲线运动，B错误；C发动机从熄火到相对于静水静止的过程中，相对于静水初速度为图中的，而因受阻力作用，其加速度沿图中的反方向，所以轮船相对于静水做匀变速直线运动，C正确；D熄火前，船的牵引力沿的方向，水的阻力与的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，逐渐减小，但其方向不变，当与的矢量和与垂直时轮船的合速度最小，如图所示，则D错误。故选AC。11同时 不变 自由落体 1.5m/s 2.5m/s 【解析】(1)因A做
19、平抛运动，B作自由落体运动，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故AB同时落地。(2)用较大的力敲击弹性金属片，将使得A球的水平初速度变大，但平抛运动的高度仍然不变，由可知，A球在空中运动的时间不变。(3)由上面的实验可知，A、B两球同时落地，可以平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。(4)小球竖直方向是匀变速直线运动，由可知，它们的时间间隔为小球在水平方向是匀速直线运动，由题图可知，水平初速度为小球经过B点时竖直方向的速度为故小球经过B点时的速度为12F=0.88v2 线速度 0.088kg 【解析】(1)研究数据表和图乙中B图不难得出Fv2，进一步研究知图乙斜率，故F与v的关系式为F=
20、0.88v2(2)该实验运用控制变量法研究物理量的关系，根据向心力公式，知为研究F与r的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度v(3)由=0.88v2，r=0.1 m，解得：m=0.088 kg13（1）；（2）【解析】（1）设地球的质量为M，在地球表面上有解得地球的密度解得（2）设“东方红一号”卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度为v，根据万有引力提供向心力有“东方红一号”卫星在时间t内绕地球运转的总里程为s=vt解得14（1）；（2）；（3）【解析】(1)滑雪者做平抛运动的竖直位移根据几何关系，斜坡的长(2)滑雪者做平抛运动的水平位移为滑雪者在点抛出的初速度大小(3
21、)由题意知设滑雪者运动到点时，雪道对他的支持力为，由牛顿第二定律知解得根据牛顿第三定律，滑雪者在点时，滑板对雪道的压力则滑板受到雪道的摩擦力15(1)rad/s；(2)或【解析】(1)在最高点，小球不受杆的作用力，只有重力提供向心力，所以由牛顿第二定律得解得(2)若在最高点，小球和杆之间的作用力为拉力，设为F1、在最点的作用力为F2，根据题意可知，由牛顿第二定律在最高点在最低点解得并代入已知量，得若在最高点，小球和杆之间的作用力为压力，设为、在最点的作用力为，则，由牛顿第二定律在最高点在最低点解以上三个方程得并代入已知量，得综上所述，若在最高点，小球和杆之间的作用力为拉力，角速度为；若在最高点，小球和杆之间的作用力为压力，角速度为。
