湖北省武汉市部分重点中学2020-2021学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-03-21 类型：期中考试

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一、单选题

1. 日常生活中，我们经常会看到物体做曲线运动。关于曲线运动，下列说法正确的是（）

A、速度总是与加速度垂直 B、速率总是变化的 C、加速度总是变化的 D、速度总是变化的

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2. 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（）

A、入轨后可以位于北京正上方 B、入轨后的速度小于第一宇宙速度 C、发射速度大于第二宇宙速度 D、若发射到近地圆轨道所需能量较多

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3. 如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上．一根轻质弹簧，原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相连接．现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h使重物A离开地面．这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（）

A、mg（h- $\frac{m g}{k}$ ） B、mg（h-L- $\frac{m g}{k}$ ） C、mg（L-h） D、mg（h-L+ $\frac{m g}{k}$ ）

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4. 如图所示，一个女孩尝试站着荡秋千。已知秋千的两根绳长均为 $5 m$ ，女孩和秋千踏板的总质量约为40Kg，绳的质量忽略不计。当女孩运动到最低点，速度大小为 $5 m / s$ ，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（）

A、150N B、220N C、300N D、450N

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5. 若已知月球半径为R，探测器在距月球表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，下列说法正确的是（）

A、月球质量为 $\frac{32 π^{2} R^{3}}{G T^{2}}$ B、月球表面的重力加速度为 $\frac{32 π R}{T^{2}}$ C、月球的密度为 $\frac{3 π}{G T^{2}}$ D、月球表面的环绕速度为 $\frac{2 π R}{T}$

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6. 2020年11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面400公里处成功实施发动机点火，顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点 $A$ 再次“刹车”，从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ．嫦娥五号通过轨道Ⅰ近月点 $A$ 速度大小为 $v_{1}$ ，加速度大小为 $a_{1}$ ，通过轨道Ⅰ远月点 $B$ 速度大小为 $v_{2}$ ，加速度大小为 $a_{2}$ ，在轨道Ⅱ上运行速度大小为 $v_{3}$ ，加速度大小为 $a_{3}$ ，则（）

A、 $v_{1} > v_{2} > v_{3}$ B、 $v_{1} > v_{3} > v_{2}$ C、 $a_{1} = a_{3} < a_{2}$ D、 $a_{1} > a_{3} > a_{2}$

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7. 如图所示，质量均为m=1kg的小物块A和长木板B叠放在一起，以相同的速度v₀=5m/s在光滑水平面上向右匀速运动，A、B间的动摩擦因数μ=0.25。给长木板B一个水平向左的力，且保持力的功率P=10W不变，经过一段时间，A开始相对于B运动。则这段时间内小物块A克服摩擦力做的功为（g取10m/s²）（）

A、12.5 J B、10.5 J C、2 J D、0J

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二、多选题

8. 下列有关运动的说法不正确的是（）

A、图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小 B、图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg，则此时小球的速度大小为 $2 \sqrt{g r}$ C、图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度 D、图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度

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9. 图为牛顿“月一地”检验示意图，已知月球公转的轨道半径 $R_{1}$ 为地球半径 $R$ 的60倍，轨道处的重力加速度为 $g^{'}$ ，地球表面的月球重力加速度为 $g$ ，则（）

A、“月一地”检验的是 $g^{'}$ 与月球表面的重力加速度相等 B、“月一地”检验的是 $g^{'}$ 与月球公转的向心加速度相等 C、 $g^{'} = \frac{1}{60} g$ D、 $g^{'} = \frac{1}{3600} g$

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10. 同步卫星离地心的距离为r，运行速度为 $v_{1}$ ，加速度 $a_{1}$ ，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度 $a_{2}$ 第一宇宙速度为 $v_{2}$ ，地球的半径为R，则 $($ $)$

A、 $\frac{a_{1}}{a_{2}} = \frac{r}{R}$ B、 $\frac{a_{1}}{a_{2}} = \frac{R}{r}$ C、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \sqrt{\frac{R}{r}}$ D、 $\frac{v_{1}}{v_{2}} = \frac{R^{2}}{r^{2}}$

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11. 如图所示，在一平底凹槽内弹射器将一钢珠（可视为质点）从挡板A处以6 m/s的速度水平向右弹射出去，凹槽两端挡板A、B相距5m，钢珠每次与挡板碰撞后均以原速率被反弹回去，现已知钢珠最终停在距A挡板2 m处，且钢珠只与B挡板碰撞了一次，则钢珠与凹槽间的动摩擦因数可能为（取g=10 m/s²）（）

A、0.150 B、0.180 C、0.225 D、0.250

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三、实验题

12. 用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：

(1)、在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中______的方法；

A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法 D、演绎法

(2)、图中是在研究向心力的大小F与______的关系。

A、质量m B、角速度ω C、半径r

(3)、若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______

A、1：9 B、3：1 C、1：3 D、1：1

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13. 利用如图1所示的装置可以做力学中的一些实验，已知交流电的频率为f，小车质量为M，钩码质量为m．
①如果利用它来探究物体的加速度与力、质量的关系时，为使小车所受的合外力等于细线的拉力，应该采取的措施是，要使细线的拉力约等于钩码的总重量，应该满足的条件是Mm（填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”）．
②在满足了小车所受的合外力等于细线的拉力的条件下，且使细线的拉力等于钩码的总重量，如果利用它来探究外力做功与动能的关系时得到的纸带如图2所示．O为小车开始运动打下的第一点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图2所示，要探究小车运动的动能定理，要满足一个怎样的关系式（用题中的字母符号表示）．

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四、解答题

14. 如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方 $v^{2}$ 的关系如图乙所示，图像中的数据a和b以及重力加速度g为已知量，求小球的质量和圆周轨道半径。

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15. 如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，求：

(1)、甲星所受合外力；

(2)、甲星的线速度；

(3)、丙星的周期。

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16. 如图所示，长度为x=2m的水平长直轨道AB与半径为R＝0.4m的光滑 $\frac{1}{4}$ 竖直圆轨道BC相切于B，轨道BC与半径为r的光滑 $\frac{1}{4}$ 竖直圆轨道CD相切于C。质量m＝2kg的小球静止在A点，现用F＝18N的水平恒力向右拉小球，在到达AB中点时撤去拉力。已知小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，取g＝10m/s²。求：

(1)、小球在B点的速度vB大小；

(2)、小球在B点对圆轨道的压力F_NB大小；

(3)、r应满足什么条件，才能使小球能通过D点。

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