河北省定州市2020-2021学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-03-18 类型：期中考试

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一、单选题

1. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则（）

A、刚开始时B的速度为 $\frac{v}{\cos θ}$ B、A匀速上升时，重物B也匀速下降 C、重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D、A运动到位置N时，B的速度最大

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2. 如图所示，某物体以水平初速度抛出，飞行一段时间 $\sqrt{3}$ s后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，（g=10 m/s²），由此计算出物体的位移x和水平初速度v₀分别是（）

A、x=25 m B、x= $5 \sqrt{21} m$ C、v₀=10 m/s D、v₀=20 m/s

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3. 如图所示，大轮靠摩擦传动带动小轮，两轮均匀速转动，且接触面互不打滑。A，B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点。可以确定（）

A、A，B两点的向心加速度相等 B、A，C两点的线速度大小相等 C、A，B两点的周期相等 D、A，C两点的周期相等

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4. 如图所示，竖直面内有一半径为R的光滑圆轨道，一小球在圆轨道上做圆周运动，通过最低点速度为v时，小球对轨道的压力大小为F₁；通过最低点速度为3v时，小球对轨道的压力大小为F₂ ．则下列说法正确的是（）

A、F₂=3F₁ B、F₂<9F₁ C、F₂=9F₁ D、F₂>9F₁

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5. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于 $\sqrt{g R t a n θ}$ ，则（）

A、内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B、外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C、这时铁轨对火车的支持力等于 $\frac{m g}{c o s θ}$ D、这时铁轨对火车的支持力大于 $\frac{m g}{c o s θ}$

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6. 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）

A、开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动规律 B、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 C、开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 D、牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量

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7. 一飞船围绕地球做匀速圆周运动，其离地面的高度为H，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径R。则飞船所在处的重力加速度大小（）

A、 $\frac{H g}{R}$ B、 $\frac{R g}{(H + R)}$ C、 $\frac{R^{2} g}{{(H + R)}^{2}}$ D、 $\frac{H^{2} g}{R^{2}}$

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二、多选题

8. 关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）

A、合运动和分运动具有等时性 B、若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是直线运动 C、合运动的速度方向就是物体实际运动的方向 D、知道两个分速度的大小就可以确定合速度的大小

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9. 关于匀速圆周运动，下列说法错误的是（）

A、匀速圆周运动是变速运动 B、物体所受的合外力恒定不变 C、匀速圆周运动的角速度不变 D、任意相等时间内通过的位移相等

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10. 刀削面传统手法如图一手托面一手拿刀直接将面削到锅里。面圈刚被削离时距锅的高度为 $h$ ，与锅沿的水平距离为 $L$ ，锅的半径也为 $L$ ，将削出的面圈的运动视为平抛运动，且面圈都落入锅中，重力加速度为 $g$ ，则所有面圈在空中运动的描述正确的是（）

A、运动的时间都相同 B、速度的变化量都相同 C、落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D、若初速度为 $v_{0}$ ，则 $L \sqrt{\frac{g}{2 h}} < v_{0} < 3 L \sqrt{\frac{g}{2 h}}$

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11. 2019年4月10日晚，数百名科学家参与合作的“事件视界望远镜(EHT)”项目在全球多地同时召开新闻发布会，发布了人类拍到的首张黑洞照片．理论表明：黑洞质量M和半径R的关系为 $\frac{M}{R} = \frac{c^{2}}{2 G}$ ，其中c为光速，G为引力常量．若观察到黑洞周围有一星体绕它做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为r，则可知（）

A、该黑洞的质量M＝ $\frac{v^{2} r}{2 G}$ B、该黑洞的质量M＝ $\frac{v^{2} r}{G}$ C、该黑洞的半径R＝ $\frac{2 v^{2} r}{c^{2}}$ D、该黑洞的半径R＝ $\frac{v^{2} r}{c^{2}}$

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三、实验题

12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。

(1)、实验简要步骤如下：
A．如图所示，安装好器材，注意斜槽末端水平以及平板竖直放置，记下斜槽末端 $O$ 点和过 $O$ 点的竖直线；
B．让小球多次从（“同一”或者“不同”）位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；
C．测出曲线上某点的 $x$ 、 $y$ 坐标值，（当地重力加速度 $g$ 已知）用 $v_{0} =$ 算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求 $v_{0}$ 的值，然后求它们的平均值；
D．取下白纸，以 $O$ 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

(2)、研究平抛运动，下面说法正确的是（）

A、使用密度大、体积小的小球 B、必须测出平抛小球的质量 C、将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 D、尽量减小小球与斜槽之间的摩擦

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13. 某同学做验证向心力与线速度关系的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测出钢球直径d；

②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F₁ ，用米尺量出线长L；

③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t ，力传感器示数的最大值为F₂；

已知当地的重力加速度大小为g ，请用上述测得的物理量表示：

(1)、钢球经过光电门时的线速度表达式v＝，向心力表达式 $F_{向} = m \frac{v^{2}}{R}$ ＝；

(2)、钢球经过光电门时的所受合力的表达式F_合＝；

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四、解答题

14. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示。当摆线L与竖直方向的夹角是 $α$ 时，求：

(1)、线的拉力；

(2)、小球运动的加速度；

(3)、小球运动的周期。

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15. 某一行星有一质量为m的卫星，行星的半径为R，卫星的高度为h，周期为T做匀速圆周运动，引力常量为G求：

(1)、行星的质量M；

(2)、行星的平均密度ρ；

(3)、行星表面的重力加速度是多少g？

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16. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s²。

(1)、若选手以速度v₀水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v₀的最小值；

(2)、若选手以速度v₁＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。

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17. 如图所示，水平转盘上放有一个质量为m的小物体，小物体离转动轴的距离为 r，转轴与小物体间用一根刚好伸直的细线相连，小物体和转盘间的最大静摩擦力等于重力的μ倍，细线所能承受的最大拉力为3μmg．求：

(1)、当转盘角速度为多少时，细线的拉力为零?

(2)、若小物体始终相对转盘静止，转盘转动的最大角速度是多少?

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