海南省三亚华侨学校2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

海南省三亚华侨学校2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

三亚华侨学校2019—2020学年度第一学期 高二年级物理科 期中考试 试卷 一．单选择题：（12小题，每题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）‎ ‎1.关于曲线运动的下列几种说法中正确的是（ ）‎ A. 曲线运动的速度有可能不变 B. 曲线运动的速度大小有可能不变 C. 曲线运动可能没有加速度 D. 曲线运动的物体所受合力可能为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：物体做曲线运动时，速度的方向沿曲线的切线方向，速度肯定变化，故A错误；‎ B项：物体做匀速圆周运动时速度大小不变。故B正确；‎ C项：物体做曲线运动时，速度肯定变化，必然有加速度。故C错误；‎ D项：物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，所以合外力不可能为0，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎2.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是( 　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；‎ B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；‎ 故选D．‎ ‎【点评】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．‎ ‎3.弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法中正确的是（ ）‎ A. 仍然沿着汽车行驶弯道运动 B. 沿着与弯道垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D. 上述情况都不可能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。故选C。‎ ‎4.一运动物体在相互垂直的两个方向上的运动规律分别是x=3t[m],y=4t[m]，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体在x轴和y轴方向上都是初速度为5米每秒的匀速直线运动 B. 物体的合运动是初速度为零，加速度为5m/s2 的匀加速直线运动 C. 物体的合运动是初速度为零，加速度为10m/s2 的匀加速直线运动 D. 物体的合运动是5米每秒的匀速直线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀变速直线运动的位移时间公式可知，物体在x方向做初速度为3m/s，加速度为零的匀速直线运动；y方向做初速度为4m/s，加速度为零的匀速直线运动；由运动的合成原则可知，物体的合运动是初速度为5m/s，加速度为零的匀直线运动，故选D。‎ ‎5.在做匀速直线运动的火车上的一人（在确保安全的情况下）从窗口伸出手自由释放一物体，不计空气阻力，在地面上的人看到该物体（ ）‎ A. 做自由落体运动 B. 因惯性而向车前进的反方向沿抛物线落下 C. 将以此时火车的速度为初速度做平抛运动 D. 将向前下方做匀加速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】火车沿水平轨道匀速行驶，从火车落下的物体，有水平初速度，仅受重力，站在路边的人看到物体做平抛运动。故C正确，ABD错误。‎ 故选：C。‎ ‎6.水平匀速飞行的飞机上，每隔相等的时间落下一个小球，若不计空气阻力，则每一个小球在空中运动的轨迹及这些小球在空中的连线将分别是（ ）‎ A. 抛物线、倾斜直线 B. 竖直直线、倾斜直线 C. 抛物线、竖直直线 D. 竖直直线、折线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球离开飞机后将做平抛运动，所以小球在空中的运动轨迹是抛物线；‎ 小球在水平方向做匀速直线运动，速度大小与飞机速度相同，所以在空中各个小球应在同一条竖直线上，所以C正确ABD错误。‎ 故选：C。‎ ‎7.在由东向西行驶的坦克上发炮，射击正南方向的目标。要击中目标，射击方向应该是（ ）‎ A. 直接对准目标 B. 向东偏一些 C. 向西偏一些 D. 必需停下来射击 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】因为合速度的方向指向南方，合速度为炮弹射出速度与坦克速度的合速度，坦克的速度向西，根据平行四边形定则知，射击的方向偏向东南，即向东偏一些，故B正确，A、C、D错误。‎ 故选：B。‎ ‎8.物体从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)‎ A. 质量越大，水平位移越大 B. 初速度越大，落地时竖直方向速度越大 C. 初速度越大，空中运动时间越长 D. 初速度越大，落地速度越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平抛运动的知识，运动的时间决定于高度，C错误；水平位移大小决定于水平速度与高度，A错误；竖直方向速度，与高度有关，B错误；落地速度，可见初速度越大，则落地速度越大，D正确。‎ ‎9.如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球在最低点时杆对小球的作用力，则F（ ）‎ A. 一定是拉力 B. 一定是推力 C. 一定等于零 D. 可能是拉力，可能是推力，也可能等于零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球通过最低点时，受重力和杆弹力作用，杆的弹力和重力和合力提供向心力．小球通过最低点时，受重力和杆的弹力作用，杆的弹力和重力和合力提供向心力，加速度方向向上，而重力方向向下，所以杆的弹力方向向上，一定是拉力．故选：A ‎10.对平抛运动的物体，若g已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小（ ）‎ A. 水平位移 B. 下落高度 C. 水平位移和下落高度 D. 落地位移大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，根据x＝vt知，仅知道水平位移，时间未知，不能求出初速度的大小，故A错误；‎ B项：根据知，知道高度只能求出平抛运动的时间，水平位移未知，不能求出初速度，故B错误；‎ C项：有高度可以求出平抛运动时间，由水平位移即可求得初速度，故C正确；‎ D项：仅知道落地位移大小，无法推导竖直高度和水平位移，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎11.已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为3 r时，万有引力的大小变为(    )‎ A. B. C. D. 3F ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律公式F=G知，将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，则万有引力大小变为原来的1/9，即为F/9；故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎12.首先测出“万有引力恒量”的科学家是　　‎ A. 伽利略 B. 牛顿 C. 亚里士多德 D. 卡文迪许 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】牛顿发现万有引力定律；首先测出“万有引力恒量”的科学家是卡文迪许，故选D.‎ 二、多项选择题（4小题，每题4分，全对得4分，选不全得3分，选错不得分。共16分。）‎ ‎13.如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经 M、Q到N的运动过程中( )‎ A. 从P到M所用的时间等于 B. 从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C. 从P到Q阶段，速率逐渐变小 D. 从M到N阶段，万有引力对它先做正功后做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A：海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，运行的周期为T0，则海王星从P到Q的时间为 ‎；据开普勒第二定律可知，海王星从P到M运动的速率大于从M到Q运动的速率；则海王星从P到M所用的时间小于。故A项错误。‎ B：海王星在运动过程中只受太阳引力的作用，机械能守恒。故B项错误。‎ C：据开普勒第二定律可知，海王星从P到Q阶段，速率逐渐变小。故C项正确。‎ D：海王星从M到N阶段，先远离太阳再靠近太阳，万有引力对它先做负功后做正功。故D项错误。‎ ‎【点睛】海王星远离太阳运动时，引力做负功，动能减小，引力势能增加，机械能不变。‎ ‎14.发射地球同步卫星要经过三个阶段:先将卫星发射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )‎ A. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度 B. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小 C. 卫星在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力 D. 卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据万有引力提供向心力 ‎,‎ 得 ‎,‎ 所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度.故 A正确的;‎ B.卫星从轨道1上经过Q点时加速做离心运动才能进入轨道2,故卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度,故B错误; C、根据引力定律 ‎,‎ 可以知道,距离越大的,同一卫星受到的引力越小,因此在轨道3上受到的引力小于它在轨道1上受到的引力,故C正确 D、由2轨道变轨到3轨道,必须加速,才能做匀速圆周运动,否则仍做近心运动,，故D正确；‎ ‎15.如图所示,A为地球同步卫星,B为运行轨道比A低的一颗卫星,C为地球赤道上某一高山山顶上的一个物体,两颗卫星及物体C的质量都相同,关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是( )‎ A. vB>vA>vC B. ‎ C. FB>FA>FC D. TA=TC>TB ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.AC的角速度相等，由：‎ 可知：‎ AB比较，同为卫星，由万有引力提供向心力，则有：‎ 解得：‎ 可知：‎ 综合分析有：‎ 故A正确；‎ B.因为同步卫星想上对地面上的C静止，所以AC的角速度相等，‎ AB比较，同为卫星，由万有引力提供向心力，则有：‎ 解得：‎ ‎ ‎ 而A的角速度小于B的加速度；故：‎ 故B错误；‎ C.由万有引力公式可知：‎ 即半径越大，万有引力越小；故：‎ 故C错误；‎ D.卫星A为同步卫星，周期与C物体周期相等；又万有引力提供向心力，即：‎ 解得：‎ 所以A的周期大于B的周期，综合分析有：‎ 故D正确。‎ ‎16.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则（　　）‎ A. 在相同时间内a转过的弧长最长 B. b的向心加速度近似等于重力加速度g C. c在6h内转过的圆心角是 D. d的运动周期有可能是22h ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由，得，卫星的半径越大，线速度越小，所以b的线速度比c、d大，而a与c的角速度相等，根据v=ωr可知，a的线速度小于c的线速度，则在相同时间内b转过的弧长最长;故A错误.‎ B、b是近地轨道卫星，则其向心加速度约为g;故B正确.‎ C、c是地球同步卫星，周期是24h，则c在6h内转过的圆心角是;故C正确.‎ D、由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h;故D错误.‎ 故选BC ‎【点睛】对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点．‎ 三、填空题：（每空2分，共28分）‎ ‎17.质量为m的物块，系在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在转轴上如图所示，弹簧的长度为，使物块在光滑水平支撑面上以角速度做匀速圆周运动，则此时弹簧的_________提供向心力，向心力为_________。‎ ‎【答案】 (1). 弹力 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]对物体受力分析，可知其向心力由弹簧弹力提供；‎ ‎[2]向心力的大小为：‎ ‎18.匀速圆周运动的特点是：线速度_________；角速度_________；加速度_________；周期_________。（以上空格均选填“变化”或“不变化”）‎ ‎【答案】 (1). 变化 (2). 不变 (3). 变化 (4). 不变 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2][3][4]匀速圆周运动的线速度是矢量，线速度大小不变，方向时刻改变，所以线速度是变化的；匀速圆周运动是角速度不变的运动；匀速圆周运动的加速度是矢量，加速度大小不变，方向时刻改变，所以加速度变化；匀速圆周运动周期不变。‎ ‎19.如图所示A是B轮上的一点，B、C两轮用皮带连接而不打滑=1∶3∶2，则A、B两点的线速度之比________，B,C两点加速度之比________。‎ ‎【答案】 (1). 1：3 (2). 2：3‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]A与点B是同轴传动，角速度相等，故：‎ A与B的半径之比为1：3，根据:‎ 得线速度之比为：‎ ‎[2]B与C是同源传递的边缘点，故：‎ B与C的半径之比为3：2，根据：‎ 得B、C的加速度之比为：‎ ‎20.工厂的天车上钢丝绳长，用它来吊运200kg的机件。天车以2m/s的速度水平前进，匀速行驶时钢丝绳的拉力为________ N。当天车突然刹车，机件刚开始摆动时，钢丝绳对机件的拉力大小为________ N（g取10）‎ ‎【答案】 (1). 2000 (2). 2200‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]行车匀速行驶时，以铸件为研究对象，根据平衡条件得钢丝的拉力为：‎ ‎ =200×10N=2000N ‎[2] 由题意知，行车突然停车的瞬间，铸件开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即：‎ 代入数据解得：‎ N ‎21.如图所示，已知导体棒中通有电流I，导体棒长度为L，磁场磁感应强度为B，当导体棒按下面几种方式放置时，写出导体棒所受安培力的大小．‎ F=________ F=_________ F=________ F=________‎ ‎【答案】 (1). BIL； (2). BIL； (3). BIL； (4). 0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】当导体棒与磁场垂直时受的安培力最大，平行时受安培力为零，则从左到右，导体棒所受安培力的大小分别为：BIL、BIL、BIL、0.‎ ‎【点睛】此题关键是搞清四个导体棒的放置方式，知道导体棒与磁场垂直时受的安培力最大，最大值为BIL，平行时受安培力为零.‎ 四、计算题（共20分）‎ ‎22.当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，拱桥的圆弧半经为50米，求汽车对拱桥压力的大小和方向？（汽车的质量m=200kg,g取10）‎ ‎【答案】1600N, 向下 ‎【解析】‎ 详解】根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 代入数据解得：‎ N=1600N 根据牛顿第三定律知，汽车对桥顶的压力为=1600N，向下。‎ ‎23.行星绕恒星环绕半径为r,周期为T，则恒星的质量M等于？（用r,T表示）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力有：‎ 解得：‎ ‎24.一物体在离地面20米处，以水平速度为7.5m/s抛出。在仅受重力的作用下，g=10m/s2.求抛出点到落地点的位移大小。‎ ‎【答案】25m ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在竖直方向做自由落体运动，抛出时离地面的高度为：‎ 解得：‎ t=2s 小球平抛的水平位移为：‎ 解得：‎ x=15m 所以抛出点到落地点的位移大小：‎ 解得：‎ s=25m ‎ ‎ ‎ ‎