【物理】安徽省安庆市怀宁县怀宁中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 10页

安徽省安庆市怀宁县怀宁中学2019-2020学年 高一下学期期中考试试题 一．选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分，第1小题-第8小题只有一个选项正确，第9小题—第12小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。‎ ‎1．一物体在三个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余两力不变，此物体不可能做（ ）‎ A．匀速圆周运动 B．匀减速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀加速直线运动 ‎2.如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆．根据开普勒行星运动定律可知（　　）‎ A. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 B. 地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小 C. 火星远离太阳过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 ‎3．如图所示为某港口大型起重装置，缆车下吊一重物正匀速运动，所吊重物（可视为质点）的质量为m，吊重物的缆绳长为L，当缆车突然停止时，缆绳所承受的拉力增大为原来的2倍，不计缆绳的重量，重力加速度为g，则缆车匀速运动时的速度为 （ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎4.如图所示，某河岸两岸平行，越靠近中央水流速度越大。一条小船（可视为质点）沿垂直于河岸的方向航行，它在静水中的航速为v，沿河岸向下及垂直于岸边建立直角坐标系xOy，在该船渡河的大致轨迹正确的是 （ ） ‎ ‎5．如图所示，从倾角为θ的斜面顶端分别以v0和2v0的速度水平抛出a、b两个小球，若两个小球都落在斜面上且不发生反弹，不计空气阻力，则a、b两球（ ）‎ ‎ A．水平位移之比为1∶2‎ B．下落的高度之比为1∶2‎ C．在空中飞行的时间之比为1∶2‎ D．落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为1∶2‎ ‎6．对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径三次方r3与周期平方T2的关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为（已知引力常量为G）（ ）‎ A． B． C． D．‎ ‎7．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（ ）‎ A．地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602‎ B．月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602‎ C．自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6‎ D．苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60‎ ‎8．如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动．以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是 ( )‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎9. (多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用相互绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>OB，则 (　　)‎ A.星球A的质量一定大于星球B的质量 B.星球A的线速度一定大于星球B的线速度 C.双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D.双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 ‎10．一小球从A点做自由落体运动，另一小球从B点做平抛运动，两小球恰好同时到达C点，已知AC高为h，两小球在C点相遇前瞬间速度大小相等，方向成60°夹角，g＝‎10 m/s2．由以上条件可求（　 　）‎ A．A、B两小球到达C点所用时间之比为1:2‎ B．做平抛运动的小球初速度大小为 C．A、B两点的高度差为 D．A、B两点的水平距离为 ‎11.澳大利亚科学家近日宣布，在离地球约14光年的红矮星wolf 1061周围发现了三颗行星b、c、d，它们的公转周期分别是5天、18天、67天，公转轨道可视为圆，如图所示.已知万有引力常量为G.下列说法正确的是（　　）‎ A. 可求出b、c的公转半径之比 B. 可求出c、d的向心力之比 C. 若已知c的公转半径，可求出红矮星的质量 D. 若已知c的公转半径，可求出红矮星的密度 ‎12.如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的物体A和B，A和B质量都为m.它们分居在圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，A、B与盘间的动摩擦因数μ相同．若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　）‎ A．此时绳子张力为T＝3μmg B．此时圆盘的角速度为ω＝ C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆心 D．此时烧断绳子物体A、B仍将随盘一块转动 二、计算题（本题共5小题，共52分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎13．（10分）如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，已知重度速度为g．‎ 若小球经过最低点时速度为，求此时杆对球的作用力大小；‎ 若小球经过最高点时，杆对球的作用力大小等于，求小球经过最高点时的速度大小．‎ ‎14．（10分）在不久的将来，我国科学家乘坐“嫦娥N号”飞上月球(可认为是均匀球体)，为了研究月球，科学家在月球的“赤道”上以大小为v0的初速度竖直上抛一物体，经过时间t1，物体回到抛出点；在月球的“两极”处仍以大小为v0的初速度竖直上抛同一物体，经过时间t2，物体回到抛出点。已知月球的半径为R，求：‎ ‎(1)月球的质量；‎ ‎(2)月球的自转周期。‎ ‎15. （10分） 如图所示，高为H、倾角为Ө=450的斜面AB放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为2H，重力加速度为g，忽略空气阻力。 ‎ ‎（1）如果斜面底端A点到高台的水平距离也为H，为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围；‎ ‎（2）如果落在A点的小球与落在B点的小球速度大小相等，求A点距高台的水平距离。‎ ‎16．（10分）‎2016年7月5日，美国宇航局召开新闻发布会，宣布已跋涉27亿千米的朱诺号木星探测器进入木星轨道。若探测器在时间内绕木星运行圈，且这圈都是绕木星在同一个圆周上运行，其运行速率为v。探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体。求：‎ ‎(1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径；‎ ‎(2)木星的第一宇宙速度。‎ ‎17．（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随着陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为45°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为．‎ ‎（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零,求此时的角速度ω0‎ ‎（2）若改变陶罐匀速旋转的角速度,而小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值和最小值．‎ ‎【参考答案】‎ 1. ‎ A 2 . D 3. B 4. B 5. C ‎6. C 7. B 8. D 9. BD 10. BCD ‎11. AC 12. AB ‎ ‎13．（1）；（4分）（2） （3分），（3分）‎ ‎【解析】（1）在最低点时有： 可得：‎ ‎（2）在最高点，若杆的作用力向下，有： 可得：‎ 若杆的作用力向上，有： 可得：‎ ‎14．(1) （5分） (2) （5分）‎ ‎【解析】 (1) 月球“两极”处的重力加速度（2分）‎ 在“两极”没有月球自转的影响下，万有引力等于重力，（2分）‎ 解得月球的质量（1分）‎ ‎(2)月球“赤道”处的重力加速度（1分）‎ 由于月球自转的影响，在“赤道”上，有（2分）‎ 解得： 。（2分）‎ ‎15.（1） （5分） （2） （5分）‎ ‎【解析】由平抛运动知识可得：              联立二式可得： 如果小球落在A点，那么水平位移，竖直位移，代入可得： ‎ 如果小球落在B点，那么水平位移，竖直位移，代入可得： 则初速度的范围应该是： 设A点距高台的水平距离为s，如果小球落在A点，由可得： 在竖直方向上是一个自由落体运动，根据可得： 设小球落到A点时的速度大小为，由速度合成可知： 同理落在B点时有： 由题意可知： 故有： 解得： 16．（1）；（4分） （2）（6分）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)设木星探测器在圆形轨道运行时，轨道半径为，由可得 ‎ 由题意可知 联立解得 ‎ ‎(2)探测器在圆形轨道上运行时，设木星的质量为，探测器的质量为，万有引力提供向心力得 设木星的第一宇宙速度为，则有 ‎ 联立解得 由题意可知 解得 ‎17．（1） （4分） （2）（8分）‎ ‎（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：‎ 解得：．‎ ‎（2）当时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为，由牛顿第二定律得，‎ ‎，联立以上三式解得：；‎ 当时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为，由牛顿第二定律得，‎ 联立三式解得：，综述，陶罐旋转的角速度范围为：‎