2019-2020学年山东省济南一中高二(上)段考物理试卷(10月份)

1、2019-2020 学年山东省济南一中高二（上）段考物理试卷（10 月份）一、单选题（本大题共10 小题，共40.0 分）1. 关于万有引力，下列说法中正确的是A. 万有引力定律是卡文迪许提出的B. 万有引力常量是牛顿通过实验测出的C. 万有引力定律是伽利略提出的D. 万有引力常量是卡文迪许通过实验测出的2. 关于物体的运动，下列说法正确的是A. 物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动B. 物体做曲线运动，其加速度一定变化C. 做曲线运动的物体，其速度一定变化D. 物体做圆周运动时，向心力就是物体受到的合外力3. 如图所示，a点在b点的正上方，现从a b两点分别以速度、水平抛出两、个相同的小

2、球，可视为质点，它们在水平地面上方的P 点相遇。假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，不计空气阻力，则下列说法正确的是A. 两个小球从 a、 b 两点同时抛出B. 两小球抛出的初速度C. 从 a 点抛出的小球着地时水平射程较大D. 两个小球的速度变化率相同4. 当船头垂直于河岸渡河时，下列说法中正确的是A. 船渡河时间最短B. 船渡河路程最短C. 船实际运动方向垂直对岸D. 若河水流速增大，则渡河时间变长5. 如图所示， a、b、 c 是绕地球做匀速圆周运动的三颗人造卫星，下列判断正确的是A. b 的线速度大于a 的线速度B. b 运行周期小于a 的运行周期C. b 向心加速度小于a 的向心

3、加速度D. b、 c 受地球的引力一定大小相等6. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴圆锥筒的内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A. 小球 A 的线速度必定大于小球B 的线速度B. 小球 A 的角速度必定大于小球B 的角速度C. 小球 A 的运动周期必定小于小球B 的运动周期D. 小球 A 对筒壁的压力必定大于小球B 对筒壁的压力7.明代出版的 天工开物 一书中就有牛力齿轮翻车的图画如图所示，记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B、 C 三齿轮半径的大小关系如图，则第1页，共 12页A.B.C.D.齿轮 A 的

4、角速度比C 的大齿轮 A 与 B 角速度大小相等齿轮 B 与 C 边缘的线速度大小相等齿轮 A 边缘的线速度比C 边缘的大8.我国于 2013 年 12 月 2 日发射的“嫦娥三号”卫星实现了月球软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。“嫦娥三号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M 点向 N 点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合外力可能是下图的A.B.C.D.9. 已知万有引力常量为 G，地球同步卫星的轨道半径为r，地球自转周期为 T，地球半径为 R，则地球的密度为A.B.C.D.10.一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同

5、半径的小圆弧来代替，如图甲所示，曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径叫做 A 点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成角的方向以速度抛出，如图乙所示。则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是A.B.C.D.二、多选题（本大题共6 小题，共24.0 分）11. 汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是A.B.汽车经过A、 B 两点时对路面压力值均等于车的重力汽车通过B 点对路面压力值小于汽车的重力第2页，共 12页C.D.汽车经过 A、 B 两点均处于超重状态汽车通过A 点时容易爆胎12.一小球质量为

6、m，用长为 L 的悬绳 不可伸长，质量不计固定于 O 点，在 O 点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直，无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间A. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍B. 小球的角速度突然增大到原来的2 倍C. 悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍D. 小球线速度突然增大到原来的2 倍13.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v 转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是A. 火车可能受到重力、支持力和向心力作用B. 当火车速率小于 v 时，外轨将受到轮缘的挤压C. 当火车速率大于 v 时，外轨将受到轮缘的挤压D.

7、 当火车的质量改变时，规定的行驶速度v 不改变14.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km 的 P 点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道 绕月飞行， 如图所示。 之后卫星在 P 点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km 的圆形轨道 上绕月球做匀速圆周运动，对此下列说法正确的是A. 卫星在轨道 上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B. 卫星沿轨道 运动到 P 点时要点火减速才能到达轨道C. 卫星在轨道 上运动到 P 点的加速度小于沿轨道 运动到 P 点的加速度D. 、 、 三种轨道运行相比较，卫星在轨道 上运行的机械能最小15.如图所示，长为L 的轻杆一端固

8、定一个质量为m 的小球，另一端可绕固定轴O 转动，已知小球通过最高点P 时速度为，不计一切阻力，则A. 在最高点 P 轻杆受到小球对它的向下的弹力B. 小球在最低点Q 受到轻杆对它的弹力大小为C. 小球在最低点QP，轻杆中的弹力大小之差为5mg和最高点D. 小球要到达最高点P 点，最低点 Q 点最小的速度为16.质量为 m 的小球由轻绳a 和 b 分别系于一轻质细杆的A 点和 B 点，如图所示， 绳 a 与水平方向成角，绳 b 在水平方向且长为l ，当轻杆绕轴AB 以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A. a 绳张力不可能为零第3页，共 12页B. a 绳的张力

9、随角速度的增大而增大C. 若 b 绳突然被剪断，则a 绳的弹力一定发生变化D. 当角速度， b 绳将出现弹力三、计算题（本大题共3 小题，共36.0 分）17.场地自行车的赛道由两段直道和两段半圆形弯道组成，如图所示。已知弯道与水平面的夹角为，某次比赛中运动员所处位置的运动半径为30m，运动员质量为60Kg ，如果向心力仅由重力和弯道支持力的合力提供，重力加速度g 取，求：运动员所受的向心力的大小；运动员速度的大小。18. 如图所示是一种测量重力加速度g 的装置在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以某一初速度自 O 点竖直上抛， 经 t 时间上升到最高点， OP 间的距离为 h，已

10、知引力常量为 G，星球的半径为 求：该星球表面的重力加速度g；该星球的质量M；该星球的第一宇宙速度19.如图所示，质量为小物体可视为质点从 A 点以初速度v 沿光滑的水平面运动距离s 到达 B 点，然后进入半径竖直放置光滑的半圆第4页，共 12页形轨道，小物体恰好通过轨道最高点C 后水平飞出，且刚好又落回A 点。重力加速度g 取求：小物体通过最高点C的速度；小物体在 B 处对圆形轨道的压力；小物体从 A 沿水平面运动到B 点的距离s。第5页，共 12页答案和解析1.【答案】 D【解析】解：万有引力定律是牛顿提出的，故AC 错误；BD 、万有引力恒量是由卡文迪许通过实验测定的，故B 错误； D

11、正确；故选： D。明确万有引力定律的发现历程，根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。本题考查有关天体运动的物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2.【答案】 C【解析】 解：A、物体受到的合外力方向变化， 可能做直线运动， 如简谐振动中合力时而与速度同向， 时而反向，故 A错误；B、物体做曲线运动，其加速度与速度一定不共线，但加速度可能不变，如平抛运动的加速度为g，固定不变，故 B错误；C、曲线运动的速度沿着轨迹的切线方向，时刻改变，故一定是变速运动，故C 正确；D 、物体做匀速圆周运动时，向心力就是物体受到的合外力，但一

12、般的做圆周运动时，向心力不一定等于物体受到的合外力，故 D 错误；故选： C。曲线运动的速度方向沿着曲线上该点的切线方向，时刻改变，故其一定是变速运动，一定具有加速度，合外力一定不为零，且合外力指向曲线的内侧。本题关键要明确曲线运动的运动学特点速度一定变化，一定具有加速度和动力学特点 合力与速度不在同一条直线上，且指向曲线的内侧。3.【答案】 D【解析】解： A、因为两个小球在 P 点相遇，可知a 球下降的高度大于b 球下降的高度，可知a 球的运动时间较长，所以 a 球先抛出。故A 错误。B、因为从抛出到 P 点的过程中，水平位移相等，a 球的运动时间较长，则a 球的初速度较小，即，故 B错误

13、。C、到达 P 点时， a 球的竖直分速度较大，所以从P 点到地面， a 球先落地， b 球后落地， b 的初速度大，所以 b球的水平射程较大，故C 错误D 、小球的速度变化率等于加速度，两球的加速度都是g，则两个小球的速度变化率相同，故D 正确。故选： D。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据在 P 点相遇， 结合高度比较运动的时间，从而通过水平位移比较初速度。小球的速度变化率等于加速度。解决本题的关键要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。要注意小球的速度变化率等于加速度。4.【答案】 A【解析】解：A、当船头垂直于河岸渡河时

14、，根据可知渡河时间最短，故A 正确；BC、当船头垂直于河岸渡河时，船的位移会向下游偏离，所以位移不是最小的，故BC 错误；D 、根据分运动的等时性可知：渡河时间与速度的大小没有关系，故D 错误；故选： A。当静水速 船头指向 与河岸垂直，渡河时间最短，根据分运动具有独立性判断，当水流速变化时，渡河最短时间是否发生变化。第6页，共 12页解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，同时掌握渡河时间最短，与渡河位移最短的判定。5.【答案】 C【解析】 ABC 、据万有引力提供圆周运动向心力有可知：随着半径的增大，周期在增大，而线速度、加速度、角速度都在减小，故AB 错

15、误； C 正确；D 、根据万有引力，可知万有引力不仅和距离有关，还与环绕天体的质量有关，由于题中没有给卫星的质量，所以不确定谁的万有引力大，故D 错误；故选： C。人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，根据万有引力提供圆周运动向心力分析描述圆周运动物理量大小与半径及质量的关系即可。6.【答案】 A【解析】解：D、两球所受的重力大小相等，支持力，知两支持力大小、合力大小相等，故 D 错误。A、根据得合，合力、质量相等，r 越大线速度大，所以球A 的线速度大于球B 的线速度，故 A 正确；B、合合力、质量相等，r 越大角速

16、度越小，A 球的角速度小于B 球的角速度。故B 错误；C、合，合力、质量相等，r 越大，周期越大，A 周期大于 B 周期。故C 错误。故选： A。小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据合比较线速度、角速度、周期的大小。解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动， 靠重力和支持力的合力提供向心力。 会通过合力提供向心力比较线速度、角速度、周期的大小。7.【答案】 D【解析】解： A、齿轮 A 与齿轮 B 是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A 的角速度小于B 的角速度。 而 B 与 C 是同轴传动， 角速度相等， 所以齿轮A 的角速度比C 的小，故 A

17、错误， B 错误；C、 BC 两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式可知，半径比较大的齿轮B 比 C 边缘的线速度大。故 C错误；D 、齿轮 A、B 边缘的线速度相等，根齿轮B 比 C 边缘的线速度大，所以齿轮A 边缘的线速度比C 边缘的大，故D 正确；故选： D。齿轮 A 与齿轮 B 是同缘传动，边缘点线速度相等；B 齿轮与轮C 是同轴传动， 角速度相等；结合线速度与角速度关系公式列式求解。本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理规律的能力。明确同缘传动边缘点线速度相等；同轴传动角速度相等是解答的关键。8.【答案】 C第7页，共 12页【解析】解：根据物体做曲线运动的特点，速度方

18、向为轨迹曲线切线方向，曲线弯曲的方向为合力F 的方向；从M 到 N 速度减小， F 和速度的夹角是钝角，如图所示：故 C 正确， ABD 错误。故选： C。质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向；曲线弯曲的方向为合力F 的方向； 做减速运动时，合力方向和速度方向的夹角为钝角。本题考查了物体做曲线运动的条件。题目以基础为主，难度不大。9.【答案】 B【解析】解：同步卫星绕地球圆周运动，周期与地球自转周期相等，利用万有引力提供向心力得：，解得地球质量为：则地球的平均密度为：，故 B 正确， ACD 错误。故选： B。研究同步卫星的圆周运动，利用万有引力提供向心力可求出地球的质量。根据密度定义

19、式求解地球的平均密度。解决本题的关键掌握万有引力提供向心力， 注意不同的圆周运动对应不同的轨道半径， 注意星球半径和轨道半径的区别。10.【答案】 C【解析】解：物体在其轨迹最高点P 处只有水平速度，其水平速度大小为，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力作为向心力，由向心力的公式得：所以在其轨迹最高点P 处的曲率半径为：，故 ABD 错误， C 正确。故选： C。对初速度进行分解，其水平速度大小为，在最高点，把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的重力提供向心力，利用牛顿第二定律解题。本题主要考查了牛顿第二定律和圆周运动规律。关键点： 把物体的运动看成圆周运动的一部分，物体的

20、重力提供向心力。11.【答案】 BD【解析】解：A、由于做曲线运动根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B 两点时对路面压力值不等于车的重力，故 A错误；B、汽车通过B 点时存在向下的加速度，由牛顿第二定律得，所以 N 小于汽车的重力，结合牛顿第三定律可知通过B 点对路面压力值小于汽车的重力，故B 正确；C、汽车经过A 点时有向上的加速度所以处于超重状态，而经过B 点时有向下的加速度所以处于失重状态，故C错误；D 、处于超重状态下受到的挤压力比较大，所以在A 处比较容易爆胎，故D 正确；第8页，共 12页故选： BD。汽车在最低点靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律分析支持力和重力的大小

21、关系，从而得出压力和重力的大小关系。利用牛顿第二定律求解圆周运动中的压力问题，并且要知道什么是超重、失重。12.【答案】 AB【解析】解： A、当碰到钉子瞬间，小球到达最低点时线速度没有变化，根据圆周运动知识得：，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以小球的角速度突然增大到原来的2倍，根据圆周运动知识得：，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以向心加速度突然增大到原来的2倍，故 AB 正确， D 错误；C、小球摆下后由机械能守恒可知，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，在最低点根据牛顿第二定律得：，原来：，而现在半径变为原来的，线速度没有变化。所以悬线对小球的拉力突然增大到原来

22、的倍，故 C 错误故选： AB。小球在下摆过程中，受到线的拉力与小球的重力，由于拉力始终与速度方向相垂直，所以它对小球不做功，只有重力在做功当碰到钉子瞬间，速度大小不变，而摆长变化，从而导致向心加速度变化，拉力变化本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化， 再由向心力公式分析绳子上的拉力变化 小球摆到最低点虽与钉子相碰，但没有能量的损失13.【答案】 CD【解析】解： A、向心力为效果力，火车不能“受到”向心力。故A 错误；B、若速度小于规定速度， 重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨， 故 B 错误。C、若速度大于规定速度， 重力和支持力的合力不够提供，此时外轨

23、对火车有侧压力，轮缘挤压外轨。 故 C 正确；D 、火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得：，解得：，与火车的质量无关，故D 正确。故选： CD。火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力。若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力； 若速度小于规定速度， 重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力。解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力。14.【答案】 BD第9页，共 12页【解析】解： A、根据万有引力提

24、供向心力有：，轨道半径越大，线速度越小。月球第一宇宙速度的轨道半径为月球的半径，所以第一宇宙速度是绕月球作圆周运动最大的环绕速度。故A 错误；B、在轨道I 到轨道 II 卫星轨道半径减小，需要在P 点点火减速做近心运动从而减小轨道半径，故B 正确；C、同在 P 点，加速度由万有引力产生，故同一点不管在哪个轨道上，万有引力产生的加速度相同，故C 错误；D 、从轨道 进入轨道 和从轨道 进入轨道 ，都要减速做近心运动，故其机械能要减小，故卫星在轨道上运行的机械能最小，故D 正确。故选： BD。根据第一宇宙速度的含义分析A，根据变轨原理分析B，根据加速度产生原因分析C，根据变轨原理分析D 。理解第一

25、宇宙速度含义， 知道卫星变轨原理是通过在低轨道加速做离心运动或在高轨道减速做近心运动来改变轨道大小。15.【答案】 AC【解析】 解：A、向心力，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高点P 受到向上的弹力，轻杆受到小球对它的向下的弹力。故A 正确。B、小球从 P 到 Q 的过程，根据动能定理得：，将代入上式，解得则小球在 Q 点向心力为；对于 Q 点的小球：，解得：所以：小球在最低点Q 受到轻杆对它的弹力大小为，故 B 错误。C、在 P 点：将代入：得：。所以小球在最低点Q 和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg，故 C 正确。D 、若小球恰好到达最高点，则：可得：故 D错误。故选： A

26、C。此题考查“杆球”模型。比较向心力与 mg 的大小关系，得出杆的受力。先由动能定理计算出，再计算出需要的向心力，得出杆的受力。由 A 项和 B 项可得出弹力之差。由 B 项得出，再结合题干可得出速度的增量。此题考查“杆球”模型，对于这种题应先根据速度，计算需要的向心力，向心力是物体受到的合力。再比较和重力的关系，得出物体受其它力的情况，16.【答案】 AD【解析】解：A、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a 绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a 绳的张力不可能为零，故A 正确第10 页，共 12页B、根据竖直方向上平衡得，解得，可知 a 绳的拉力不变，故B 错误CD 、当 b 绳拉力为零时， 有：，解得，可知当角速度时，b 绳出现弹力 故D 正确由于 b 绳可能没有弹力，故b 绳突然被剪断，a 绳的弹力可能不变，故C 错误故选： AD小球做匀速圆周运动，在竖直方向上