2020届黑龙江省绥化市一中高一物理下学期期中试题及答案

1 2019—2020 学年度第二学期线上期中考试高一年级物理试题 考试时间：90 分钟 总分：100 分 一、选择题：共 12 题，48 分，每题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 1--7 题只有一项符合题目要求， 第 8--12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 1. 英国科学家牛顿是经典力学理论体系的建立者，他有一句名言是：“如果我所见到的比笛卡儿要远些，那 是因为我站在巨人的肩上。”关于牛顿等这些科学“巨人”及其成就，下述说法错误的是（ ） A．开普勒在研究了天文学家第谷的行星观测记录的基础上，发现并提出了行星运动定律 B．以牛顿运动定律为基础的经典力学，包括万有引力定律，既适用于低速运动也适用于高速运动；既适 用于宏观世界，也适用于微观世界 C．牛顿提出万有引力定律，后人利用这一理论发现的海王星，被称为“笔尖下发现的行星” D．卡文迪许在实验室较准确地测出了引力常量 G 的数值，并说该实验是“称量地球的重量” 2. 下列说法中正确的是（ ） A．曲线运动的物体速度可能不变 B．匀速圆周运动向心加速度不变 C．平抛运动是匀变速曲线运动 D. 地球上的物体，向心加速度方向都指向地心 3. 如图所示，某人游松花江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去．江中各处水流速度相等，他游 过的路程、过河所用的时间与水速的关系是（ ） A. 水速大时，路程长，时间长 B. 水速大时，路程长，时间短 C. 水速大时，路程长，时间不变 D. 路程、时间与水速无关 4. 如图所示，将一小球从空中 A 点以水平速度 v0 抛出，经过一段时间后，小球以大小为 3v0 的速度经过 B 点，不计空气阻力，则小球从 A 到 B（重力加速度为 g）（ ） A. 经过的时间为 03v g B. 速度增量为 2v0，方向竖直向下 C. 水平位移为 2 02 2v g D. 下落高度为 2 03v g 5．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（ ） A．如图甲，“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力大于其在最低处水对碗底的压力 B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 C．如图丙所示两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度相同 D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A、B 两位置 小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 甲2 6.已知某星球半径为 R，表面处的重力加速度为 g，一探测器在距该星球表面高度为 3R 处绕其做匀速圆周 运动，下列说法不正确的是（ ） A．该星球的平均密度为 3 4 g GR B．探测器的向心加速度大小为 1 16 g C．探测器的线速度为 2 gR D．探测器的周期为 4π R g 7. 质量为 m 的物体 P 置于倾角为θ1 的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着 P 与小车，P 与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率 v 水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向 成夹角θ2 时（如图），下列判断正确的是（ ） A. P 的速率为 v B. P 的速率为 vsinθ2 C. P 处于失重状态 D. P 处于超重状态 8.铁路转弯处的圆弧半径为 R，内侧和外侧的高度差为 h，L 为两轨间的距离，且 L>h.如果列车转弯速率大 于 Rgh/L，则（ ） A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B.内侧铁轨与轮缘间产生挤压 C.这时铁轨对火车的支持力小于 mg/cosθ D.这时铁轨对火车的支持力大于 mg/cosθ 9. “嫦娥四号”已成功降落月球背面，未来中国还将建立绕月轨道空间站。如图所示，关闭动力的宇宙飞船 在月球引力作用下沿地－月转移轨道向月球靠近，并将与空间站在 A 处对接。已知空间站绕月轨道半径为 r，周期为 T，万有引力常量为 G，月球的半径为 R，下列说法正确的是（ ） A．地－月转移轨道的周期大于 T B．宇宙飞船在 A 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速 C．宇宙飞船飞向 A 的过程中加速度逐渐减小 D．月球的质量为 M= 2 2 2 4π R GT 10.如图为双星系统 A、B 绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动的示意图，若 A 星的轨道半径大于 B 星的轨 道半径，双星的总质量 M，双星间的距离为 L，其运动周期为 T，则（ ） A. A 的质量一定大于 B 的质量 B. A 的加速度一定大于 B 的加速度 C. L 一定时，M 越小，T 越大 D. M 一定，L 越大，T 越小 11.有 a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 是近地卫星，c 是地 球同步卫星，d 是高空探测卫星，已知地球自转周期为 24 h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫 星排列位置如图所示，则（ ） A．a 的向心加速度大于 b 的向心加速度 B．在相同时间内 b 转过的弧长最长 C．c 在 4 h 内转过的圆心角是 30° D．d 的运动周期可能是 30 h3 图乙 12. 2013 年 4 月出现了“火星合日”的天象。“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时， 从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示，已知地球、火星绕 太阳运动的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周 期的 2 倍，由此可知（ ） A．“火星合日”约每 1 年出现一次 B．“火星合日”约每 2 年出现一次 C．火星的公转半径约为地球公转半径的 3 4 倍 D．火星的公转半径约为地球公转半径的 8 倍 二、实验题（共计 13 分，第一个空 3 分，其余每空 2 分） 13.“研究平抛运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使 钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在钢球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通 过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多 个位置。 (1)为了能较准确地描绘钢球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在 横线上__________ A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放钢球的位置必须不同 C．每次必须由静止释放钢球，但是释放的位置可以不同 D. 记录钢球位置用的带孔的卡片不需要等距离下降 E. 钢球运动时不应与木板上的白纸相接触 F. 将钢球的位置记录在纸上后，取下纸，用直线将点连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹 (2)在此实验中，钢球与斜槽间有摩擦_____（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到 小球落地点的高度相同，钢球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么钢球每次在空中运动的时间 （选填“相同”或“不同”） (3)利用频闪照相机得到钢球平抛位置如图乙所示，小方格的边长为 2.5cm，已知 g=10m/s2，则钢球做平抛 运动的初速度大小是 m/s；钢球运动 b 点的速度大小是 m/s。（结果保留 3 位有效数字） (4)某同学在实验中采用了如下方法：如图丙所示，斜槽末端的正下方为 O 点。用一块平木板附上复写纸和 白纸，竖直立于正对槽口前的 O1 处，使小球从斜槽上某一位置由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹 A。 将木板向后平移至 O2 处，再使小球从斜槽上同一位置静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹 B。O、O1 间的 距离为 x1，O、O2 间的距离为 x2，A、B 间的高度差为 y，重力加速度 g，则小球抛出时初速度 v0 为（ ） A． 2 2 2 1( ) 2 x x g y  B． 2 2 2 1( ) 2 x x g y  C． 2 1 2 2 x x g y  D． 2 1 2 2 x x g y 4 三、计算题（共计 39 分。其中 14 题 13 分，15 题 14 分，16 题 12 分，要求写出必要的方程式和文字说明） 14．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P 点沿水平方向以初速度 v0 抛出一个小球， 测得小球经时间 t 落到斜坡上另一点 Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求： （1）该星球表面的重力加速度； （2）该星球的第一宇宙速度 v； （3）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期 T． 15.宇航员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部有一质量为m的小球(可视为质点)， 如图所示.当在最高点给小球一瞬间的速度 v 时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，已知圆弧 的轨道半径为 r，月球的半径为 R，引力常量为 G.求： （1）若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？ （2）月球的平均密度为多大？ （3）轨道半径为 2R 的环月卫星角速度为多大？ 16.质量为 0.2 kg 的小球固定在长为 L＝0.9 m 的轻杆一端，杆可绕过另一端 O 点的水平轴在竖直平面内转 动．(取 g＝10 m/s2)求： （1）当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？ （2）当小球在最高点的速度分别为 6 m/s 和 1.5 m/s 时，球对杆的作用力． r m ·2019—2020 学年度第二学期线上期中考试高一年级物理试题答案 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，满分 48 分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C C C C D D AD AB BC BD BC 二、实验题(本题共 1 小题，满分 13 分，第一个空 3 分，其余 2 分) 13．ADE 不会 相同 1.00 1.25 B 三、计算题(本题共 3 小题，满分 39 分．其中 14 题 13 分，15 题 14 分，16 题 12 分) 14.【答案】(1) 02 tanv t  ；(2) 02 tanv R t  ；(3)  tan022 v Rt (1)小球落在斜面上，根据平抛运动的规律可得： 2 0 0 1 2tanα 2 gty gt x v t v    3 分 解得该星球表面的重力加速度： 02 tanα  vg t  2 分 (2)根据万有引力提供向心力得： 2 2 Mm vG mR R  2 分 该星球的第一宙速度为： 02 tanv RGMv gRR t    2 分 (3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动时，运行周期最小，则有: 2 RT v  2 分 所以： 0 2 2 tan RtT v   2 分 15．【答案】（1） Rvr （2） 23= 4 v GRr   （3） 1 2 2 v Rr   （1）对实验中小球在最高点： 2vmg m r  2 分 对月球近地卫星最小发射速度： 2 1vmg m R  ，2 分 解得 1 Rv vr  2 分 （2）由 2 MmG mgR  解得 G gRM 2  2 分 又 34 3 M R    解得 23= 4 v GRr   2 分 （3）对该卫星有： 21 12 (2 )(2 ) MmG m RR  2 分 解得： 1 2 2 v Rr   2 分16.【答案】(1)3 m/s (2)6 N，竖直向上 1.5 N，竖直向下 （1）当小球在最高点对杆的作用力为零时，重力提供向心力， 则 mg＝mv20 L 2 分 解得 v0＝ gL＝ 10×0.9 m/s＝3 m/s. 2 分 （2）设小球在最高点时杆对球的作用力为 F，方向竖直向下，由牛顿第二定律得 F＋mg＝mv2 L 2 分 分别代入 v1＝6 m/s 和 v2＝1.5 m/s，得 F1＝6 N、F2＝－1.5 N，每个结果各 2 分，共 4 分 由牛顿第三定律可得，球对杆的作用力 F1′＝6 N，方向向上，F2′＝1.5 N，方向向下． 2 分