2020届安徽省六安市高三（下）线下考试自测卷（一）物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O，v与x轴正方向成α角(如图)，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力F_x和沿y轴正方向的恒力F_y，则(   )

A. 因为有F_x，质点一定做曲线运动

B. 如果F_y>F_x，质点向y轴一侧做曲线运动

C. 质点不可能做直线运动

D. 如果F_x>F_ycotα，质点向x轴一侧做曲线运动

2. 难度：简单

牛顿在思考万有引力定律时就曾想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大， 落点一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。如图所示是牛顿设想的一颗卫星，它沿椭圆轨道运动。下列说法正确的是

A. 地球的球心与椭圆的中心重合

B. 卫星在近地点的速率小于在远地点的速率

C. 卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度

D. 卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积

3. 难度：简单

质量不同的两个小球A、B从同一位置水平抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，则

A. B的初速度一定大 B. B的加速度一定大

C. A的质量一定小 D. A水平方向的平均速度一定小

4. 难度：中等

如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动．现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v_x随时间t的变化关系如图乙所示．不计空气阻力．下列说法中正确的是（　　）

A.t₁时刻小球通过最高点，图乙中S₁和S₂的面积相等

B.t₂时刻小球通过最高点，图乙中S₁和S₂的面积相等

C.t₁时刻小球通过最高点，图乙中S₁和S₂的面积不相等

D.t₂时刻小球通过最高点，图乙中S₁和S₂的面积不相等

5. 难度：中等

正方体空心框架ABCD-A₁B₁C₁D₁下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内（包括边界）沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B₁C₁D₁平面内（包括边界）．不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面．则下列说法正确的是（　　）

A.小球初速度的最小值与最大值之比是1：

B.落在C₁点的小球，运动时间最长

C.落在B₁D₁线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1：2

D.轨迹与AC₁线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同

6. 难度：中等

如图所示，倾角为37°的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球，甲以初速度v₀水平抛出，乙以初速度v₀，沿斜面运动，甲、乙落地时，末速度方向相互垂直，重力加速度为g，则（   ）

A.斜面的高度为

B.甲球落地时间为

C.乙球落地时间为

D.乙球落地速度大小为

7. 难度：中等

如图所示，“伦敦眼”(The London Eye)是世界著名的观景摩天轮，它总高度135米(443英尺)，屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区．现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则对于坐在座椅上观光的游客来说，正确的说法是 （   ）

A.因为摩天轮做匀速转动，所以游客受力平衡

B.当摩天轮转到最高点时，游客处于失重状态

C.因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒

D.当摩天轮转到最低点时，座椅对游客的支持力小于所受的重力

8. 难度：中等

如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定的直金属棒，在金属棒上和圆环的BC部分分别套着两个相同的小环M、N，现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动，半圆环的半径为R，小圆环的质量均为m，棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小环可视为质点，则M、N两环做圆周运动的线速度之比为(　　)

A.  B.

C.   D.

9. 难度：中等

如图所示，有一陀螺其下部是截面为等腰直角三角形的圆锥体、上部是高为h的圆柱体，其上表面半径为r，转动角速度为ω．现让旋转的陀螺以某水平速度从距水平地面高为H的光滑桌面上水平飞出后恰不与桌子边缘发生碰撞，陀螺从桌面水平飞出时，陀螺上各点中相对桌面的最大速度值为（已知运动中其转动轴一直保持竖直，空气阻力不计）（  ）

A.

B.

C.＋ωr

D.r＋ωr

10. 难度：中等

如图所示，竖直面内半径为R的光滑半圆形轨道与水平光滑轨道相切于D点.a、b、c三个相同的物体由水平部分分别向半圆形轨道滑去，最后重新落回到水平面上时的落点到切点D的距离依次为AD<2R，BD＝2R，CD>2R.设三个物体离开半圆形轨道在空中飞行时间依次为t_a、t_b、t_c，三个物体到达水平面的动能分别为E_a、E_b、E_c，则下面判断正确的是(　　)

A.E_a＝E_b B.E_c＝E_b C.t_b＝t_c D.t_a＝t_b

11. 难度：中等

关于静止在地球表面（两极除外）随地球自转的物体，下列说法正确的是（   ）

A.物体所受重力等于地球对它的万有引力

B.物体的加速度方向可能不指向地球中心

C.物体所受合外力等于地球对它的万有引力

D.物体在地球表面不同处角速度可能不同

二、多选题

12. 难度：中等

2016年4月6日1时38分，我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号返回式科学实验卫星，在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，进入近百万米预定轨道，开始了为期15天的太空之旅，大约能围绕地球转200圈，如图1所示.实践十号卫星的微重力水平可达到地球表面重力的10^－6g，实践十号将在太空中完成19项微重力科学和空间生命科学实验，力争取得重大科学成果.以下关于实践十号卫星的相关描述中正确的有(　　)

A.实践十号卫星在地球同步轨道上

B.实践十号卫星的环绕速度一定小于第一宇宙速度

C.在实践十号卫星内进行的19项科学实验都是在完全失重状态下完成的

D.实践十号卫星运行中因受微薄空气阻力，需定期点火加速调整轨道

13. 难度：中等

如图所示一卫星沿椭圆轨道绕地球运动，其周期为24小时，A、C两点分别在轨道上的远地点和近地点，B为短轴和轨道的交点．则下列说法正确的是（　　）

A.卫星从A运动到B和从B运动到C的时间相等

B.卫星运动轨道上A、C间的距离和地球同步卫星轨道的直径相等

C.卫星在A点速度比地球同步卫星的速度大

D.卫星在A点的加速度比地球同步卫星的加速度小

三、单选题

14. 难度：中等

假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A和天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图3所示.则以下说法正确的是(　　)

A.天体A做圆周运动的加速度大于天体B做圆周运动的加速度

B.天体A做圆周运动的线速度小于天体B做圆周运动的线速度

C.天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力

D.天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力

15. 难度：中等

一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点．下列说法中正确的是（ ）

A.卫星在A点的角速度大于B点的角速度

B.卫星在A点的加速度小于B点的加速度

C.卫星由A运动到B过程中动能减小，势能增加

D.卫星由A运动到B过程中引力做正功，机械能增大

16. 难度：简单

设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t.登月后，宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为G₁.已知引力常量为G，根据以上信息可得到(　　)

A. 月球的密度

B. 飞船的质量

C. 月球的第一宇宙速度

D. 月球的自转周期

17. 难度：中等

为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力，同样遵从平方反比定律，牛顿进行了著名的“月地检验”．已知月地之间的距离为60R（R为地球半径），月球围绕地球公转的周期为T，引力常量为G．则下列说法中正确的是（　　）

A.物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的

B.由题中信息可以计算出地球的密度为

C.物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的

D.由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为

18. 难度：简单

据新闻报导，“天宫二号”将于2016年秋季择机发射，其绕地球运行的轨道可近似看成是圆轨道.设每经过时间t，“天宫二号”通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度.已知引力常量为G，则地球的质量是(　　)

A.  B.  C.  D.

19. 难度：中等

太空行走又称为出舱活动.狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱进入太空的出舱活动.如图所示，假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其相对地心的速度为v，该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则(　　)

A.航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进

B.该航天员在太空“走”的路程估计只有几米

C.该航天员离地高度为

D.该航天员的加速度为

20. 难度：简单

A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动（共面、运行方向相同），A卫星运行的周期为，轨道半径为；B卫星运行的周期为，且．下列说法正确的是（    ）

A.B卫星的轨道半径为

B.A卫星的机械能一定大于B卫星的机械能

C.A、B卫星在轨道上运行时处于完全失重状态，不受任何力的作用

D.某时刻卫星A、B在轨道上相距最近，从该时刻起每经过时间，卫星A、B再次相距最近

21. 难度：中等

如图所示，“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形，轨道Ⅱ为椭圆.下列说法正确的是(　　)

A.探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

B.探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度

C.探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度

D.探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速

22. 难度：简单

2016年2月11日，LIGO科学合作组织首次探测到了来自宇宙中双黑洞合并所产生的引力波，证实了爱因斯坦100年前所做的预测。脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型，如图所示，两星球在相互的万有引力作用下，绕O点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减小，则（ ）

A. 两星的运动角速度均逐渐减小

B. 两星的运动速度均逐渐减小

C. 两星的向心加速度均逐渐减小

D. 两星的运动周期均逐渐减小

四、多选题

23. 难度：中等

如图所示，处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R，质量均为m的带孔小球A、B穿于环上，两根长为R的细绳一端分别系于A、B球上，另一端分别系于圆环的最高点和最低点，现让圆环绕竖直直径转动，当角速度缓慢增大到某一值时，连接B球的绳子恰好拉直，转动过程中绳不会断，则下列说法正确的是(　　)

A. 连接B球的绳子恰好拉直时，转动的角速度为

B. 连接B球的绳子恰好拉直时，金属圆环对A球的作用力为零

C. 继续增大转动的角速度，金属环对B球的作用力可能为零

D. 继续增大转动的角速度，A球可能会沿金属环向上移动

24. 难度：中等

如图甲所示，一长为l的轻绳一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度二次方v²的关系如图乙所示，重力加速度为g.下列判断正确的是(　　)

A. 图线的函数表达式为F＝m＋mg

B. 重力加速度g＝

C. 若绳长不变，用质量较小的球做实验，，则图线上b点的位置不变

D. 若绳长不变，用质量较小的球做实验，则得到的图线斜率更大

五、解答题

25. 难度：中等

嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示，A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水平地面的高度为h，某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一个质量为 m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到C点抛球人手中．若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求：

（1）小球刚进入半圆形轨道最低点B时轨道对小球的支持力；

（2）半圆形轨道的半径；

（3）小球抛出时的初速度大小．

26. 难度：中等

一长l=0.80m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=0.10kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H=1.00m．开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示．让小球从静止释放，当小球运动到最低点B点时，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂．不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g=10m/s²．

（1）当小球运动到B点时的速度大小；

（2）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求C点与B点之间的水平距离；

（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．

27. 难度：简单

如图所示，与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长l=0.5m．滑块随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动），滑块的质量m=1.0kg，与水平圆盘间的动摩擦因数μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²．求：

（1）圆盘角速度ω₁=1rad/s时，滑块受到静摩擦力的大小；

（2）圆盘的角速度ω₂至少为多大时，绳中才会有拉力；

（3）圆盘角速度ω由0缓慢增大到4rad/s过程中，圆盘对滑块所做功大小 (绳未断）．

28. 难度：中等

如图所示，一水平放置的传送带，长为L=4m,上表面距地面高度为h=5m,以一定的速度顺时针转动。在传送带左端静止释放一小物块（可视为质点），经一段时间从传送带右端水平飞出，落地点距抛出点的水平距离为s=4m,物块在离开传送带前，已经传送带达到共同速度。求

（1）传送带的速度v；

（2）动摩擦因数μ的取值范围；

（3）若μ=0.4,物块相对传送带的位移。