甘肃省张掖市高台县第一中学2020学年高一物理下学期期中试题

甘肃省张掖市高台县第一中学2020学年高一物理下学期期中试题

甘肃省张掖市高台县第一中学2020学年高一物理下学期期中试题 ‎ ‎（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）‎ 测试范围：必修2第5、6章 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12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．下列说法符合物理史实的是 A．天文学家第谷通过艰苦的观测，总结出行星运动三大定律 B．开普勒进行“月–地检验”，并总结出了天上、地上物体所受的引力遵从相同的规律 C．布鲁诺在他的毕生著作《天体运行论》中第一次提出了“日心说”的观点 D．卡文迪许通过扭秤实验测定了引力常量G，也直接检验了万有引力定律的正确性 ‎2．如图所示，河水由西向东流，河宽为800 m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离为x，v水与x的关系为v水＝x（m/s）（x的单位为m），让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4 m/s，则下列说法中正确的是 A．小船渡河的轨迹为直线 B．小船在河水中的最大速度是5 m/s C．小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度 D．小船渡河的时间是160 s ‎3．我国发射的“北斗系列”卫星中同步卫星到地心距离为r，运行速率为 ‎，向心加速度为；在地球赤道上的观测站的向心加速度为，近地卫星做圆周运动的速率，向心加速度为，地球的半径为R，则下列比值中正确的是 A． B．‎ C． D．‎ ‎4．我国发射的“悟空”探测卫星，三年来对暗物质的观测研究已处于世界领先地位。宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且（k>1）；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物质。假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质（已知质量分布均匀的球体对外部质点的作用，等效于质量集中在球心处对质点的作用），两星球的质量均为m；那么，暗物质质量为 A． B．‎ C． D．‎ ‎5．如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度同一经度上的两个点，下列说法中正确的是 A．a、b、c三点的角速度相同 B．b、c两点的线速度大小相同 C．a、b两点的线速度大小不相同 D．b、c两点的角速度不相同 ‎6．如图是“嫦娥一号”‎ 奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。下列说法正确的是 A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 ‎7．利用手机可以玩一种叫“扔纸团”的小游戏。如图所示，游戏时，游戏者滑动屏幕将纸团从P点以速度v水平抛向固定在水平地面上的圆柱形废纸签，纸团恰好沿纸袋的上边沿入篓并直接打在纸篓的底角。若要让纸团进入纸篓中并直接击中篓底正中间，下列做法可行的是 A．在P点将纸团以小于v的速度水平抛出 B．在P点将纸团以大于v的速度水平抛出 C．在P点正上方某位置将纸团以小于v的速度水平抛出 D．在P点正下方某位置将纸团以大于v的速度水平抛出 ‎8．当月球到达近地点又正好是满月时，月亮看起来比平时大14%、亮30%，这时就称为超级月亮。2020年12月3日出现了2020年的第一次也是最后一次“超级月亮”。如图所示是月球绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，月球在远地点距地面的高度为h1，近地点距地面的高度为h2，则下列说法不正确的是 A．地心与月心的连线在相同时间内扫过相同的面积 B．月球在远地点的速度大于 C．月球在远地点和近地点的速率比为 D．月球在远地点和近地点加速度大小的比为 ‎9．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则 A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力等于 D．这时铁轨对火车的支持力小于 ‎10．宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力互相绕转，称之为双星系统，在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统，设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若AO>OB，则 A．星球A的质量一定小于B的质量 B．星球A的角速度一定大于B的角速度 C．双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大 D．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大 ‎11．已知地球半径为R，地球、月球球心之间的距离为r，月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，在地球表面附近运行的人造卫星周期为T3，引力常量为G，由以上条件可知 A．地球的质量为 B．地表重力加速度为 C．地球的密度为 D．月球运动的加速度为 ‎12．2020年我国将实施探月工程第三期任务，将发射嫦娥五号月球探测器，她是我国首个能够在地球以外的其他星体上实现降落并自动返回的探测器，她将在月球上降落并实施采集月球样品的任务。如图所示为嫦娥五号降落月面的过程示意图，设月球半径为R，假设“嫦娥五号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道III绕月做匀速圆周运动，最后将实施降落月球表面任务，已知引力常量为G，则下列说法正确的是 A．月球的质量可表示为 B．“嫦娥五号”在A、B点变轨过程中动能均增大 C．“嫦娥五号”探测器在轨道III和轨道II上的周期均小于T D．“嫦娥五号”探测器从远月点A向近月点B运动的过程中，速度变小 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。‎ ‎13．（6分）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。‎ ‎（1）同学们测出某时刻R的坐标为（4 cm，6 cm），此时R的速度大小为________cm/s，R的加速度大小为________cm/s2。‎ ‎（2）R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的________（填选项字号）。‎ ‎14．（9分）在“研究平抛运动”的实验中，某同学只记录了小球运动轨迹中的A、B、C、D、E、F、G点的位置，相邻两点的时间间隔均为=0.50 s。取A点为坐标原点，以+x方向表示水平初速度方向、+y方向表示竖直向下方向，实验记录如下：（结果保留两位小数）‎ 标号n A B C D E F G t/s ‎0‎ ‎0.05‎ ‎0.10‎ ‎0.15‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ x/m ‎0‎ ‎0.024‎ ‎0.051‎ ‎0.073‎ ‎0.098‎ ‎0.126‎ ‎0.150‎ y/m ‎0‎ ‎0.042‎ ‎0.108‎ ‎0.198‎ ‎0.314‎ ‎0.454‎ ‎0.617‎ 图甲 图乙 ‎（1）作出x–t图象如图甲所示，则小球平抛运动的水平初速度大小为_______ m/s；‎ ‎（2）以t为横坐标，作出–t图象如图乙所示，其函数解析式为=____________；‎ ‎（3）重力加速度的测量值为_________m/s2；‎ ‎（4）t=0.1 s时，小球的竖直方向分速度大小为________m/s；‎ ‎（5）通过实验数据可判断A点_____抛出点。（填“是”或“不是”）‎ 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎15．（10分）如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间的最大静摩擦力是其正压力的μ倍。求：‎ ‎（1）当转盘的角速度时，细绳的拉力T1；‎ ‎（2）当转盘的角速度时，细绳的拉力T2。‎ ‎16．（12分）中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行5圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示。设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g ‎，地球半径为R，求：‎ ‎（1）飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时是加速还是减速？‎ ‎（2）飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；‎ ‎（3）椭圆轨道远地点B距地面的高度h2。‎ ‎17．（15分）如图所示，装甲车在水平地面上以某一速度沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8 m。在车正前方竖直立一块半径为1.8 m的圆形靶，其底边与地面接触，枪口与靶距离为L时，机枪手正对把心射出第一发子弹，子弹的对地速度为=824 m/s。在子弹射出的同时，装甲车开始减速运动，行进s=92 m后停下。装甲车停下后，机枪手以对地速度=800 m/s发射第二发子弹。（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10 m/s²）‎ ‎（1）若L=412 m，求第一发子弹留下的弹孔离靶心的距高。‎ ‎（2）若L=412 m，靶在第二发子弹射出的瞬间开始匀速转动。要使靶上的两个弹孔在同一条直线上，求靶转动角速度的可能值。‎ ‎（3）若只有一发子弹能打中靶，求L的范围。‎ 高一物理·参考答案 ‎13．（1）5 2 （2）D（每空 2 分）‎ ‎14．（1）0.50（2 分） （2） =4.68t+0.60（2 分） （3）9.36（2 分）‎ ‎（4）1.536（2 分） （5） 不是（1 分）‎ ‎15．（10 分）‎ 设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为ω ‎16．（12 分）‎ ‎（1）飞船在 B 点经椭圆轨道进入预定圆轨道时需要加速的（2 分）‎ ‎（2）在地球表面重力提供向心力 根据牛顿第二定律有：‎ 由①②式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点 A 时的加速度大小为 ‎（3）飞船在预定圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力，有 由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为 由①③④式联立解得：‎