山西省长治市第二中学校2020-2021学年高一物理下学期期中试题.doc

山西省长治市第二中学校2020-2021学年高一物理下学期期中试题

山西省长治市第二中学校2020-2021学年高一物理下学期期中试题

年级：
姓名：

9

山西省长治市第二中学校2020-2021学年高一物理下学期期中试题
【满分100分，考试时间为90分钟】
一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。第1-8小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。）
1．下列关于曲线运动的说法中正确的是（ ）
A．速度大小一定改变 　　 B．速度方向一定改变
C．加速度大小一定改变 D．加速度方向一定改变
2．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的前提下，当小车匀速向右运动时，绳中拉力 (　　 )
A．大于A所受的重力
B．等于A所受的重力
C．小于A所受的重力
D．先大于A所受的重力，后等于A所受的重力
3．在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上，甲乙两个小球在空中运动时间之比为( )
A．2倍      B．4倍    
C．6倍      D．8倍
4．据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 Cancri　e”，该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍，假设母星与太阳密度相同，“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的(　　 )
A．轨道半径之比约为 B．轨道半径之比约为
C．向心加速度之比约为 D．向心加速度之比约为

5．在半径为R的固定半球形碗内，有一质量为m的物体自碗边向碗底滑动，滑到最低点时速度为v，若物体与碗的动摩擦因数为μ，则物体在最低点受到的摩擦力大小是( )
A． B．
C． D．
a
b
c
x
y
O
6．如图，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）
A．a的飞行时间比b的长
B．b和c的飞行时间不相同
C．a的水平速度比b的小
D．若a、b同时抛出，落地前它们不可能在空中相碰
7．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（ ）
A． B．0 C． D．
8．如右图所示，在水平圆盘上有一过圆心的光滑水平槽，槽内有两根原长、劲度系数均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小球（可以视为质点），一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在O′点，其中O点为圆盘的中心，O′点为圆盘的边缘，橡皮绳的劲度系数为k（类似弹簧遵从胡克定律），原长为圆盘半径R的，现使圆盘角速度由零缓慢增大，求圆盘的角速度ω1＝ 与 ω2＝时，小球所对应的线速度之比v1 : v2（ ）
A． B． C． D．
9．在力学理论建立的过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，下列有关科学家和他们的贡献说法正确的是（ ）
A．卡文迪许通过实验测出了引力常量 B．伽利略被称为“第一个能称出地球质量的人”
C．哥白尼提出“日心说” D．第谷发现了行星运动的规律
10．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑。则（ ）
A．a点与b点的线速度大小相等　　
B．a点与b点的角速度大小相等
C．a点与c点的线速度大小相等
D．a点与d点的向心加速度大小相等
11．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程， 在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（    ）
A．质量之积 B．质量之和 C．速率之和 D．各自的自转角速度
12．某航天器完成任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆形轨道Ⅱ，B点为椭圆形轨道Ⅱ的近地点，如图所示，关于航天器的运动，下列说法中正确的有（    ）
A．在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于经过B点时的速度
B．从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时航天器要在A点制动减速
C．在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过A点时的加速度
D．在轨道Ⅰ上经过A点时的速度等于在轨道Ⅱ经过A点时的速度
二、实验题（本题共14分。每空2分）
13．用如图1所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有____________。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。
b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则______（选填“大于”、“等于”或者“小于”），可求得钢球平抛的初速度大小为____________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。
（3）为了得到平抛物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案， 其中可行的是____________。
A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹
B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹
C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
（4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体_________。
A．在水平方向上做匀速直线运动
B．在竖直方向上做自由落体运动
三、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
14．（8分）从5m高的地方以5m/s的初速度水平抛出一物体，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）落地的时间是多少？
（2）落地时物体水平位移大小是多少？

15．（12分）有一辆质量为600kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。（g=10m/s2）
（1）汽车到达桥顶时速度为6m/s，汽车对桥的压力是多大？
（2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？
（3）如果拱桥的半径增大到与地球半径R（R=6400km）一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大？

16．（12分）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为8mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.96mg，求A、B两球落地点间的距离。

17．（6分）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。
（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果，已知地球质量为M，自传周期为T，万有引力常量为G，将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响，设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0。
a．若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值F1 / F0的表达式，并就h =1.0 % R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；
b．若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值F2 / F0的表达式。
（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r、太阳的半径RS和地球的半径R三者均减小为现在的1.0 %，而太阳和地球的密度均匀且不变，仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？
物理答案
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
A
A
B
B
D
C
A
AC
CD
BC
BC
二、 实验题（每空2分，共14分。）
13．（1）_____BD ____（2）_____球心 ____，____需要_ ____，_____大于 ____，
（3）_____AB ____（4）_____B ____
三、计算题（共4题，共38分。）
14．(8分) 1s 5m
15．(12分)（1） G—FN=mv2 /r 支持力FN=G—mv2 /r=5568N
根据牛顿第三定律得，汽车对桥顶的压力大小也是5568N。
（2）根据题意，当汽车对桥顶没有压力时，即FN =0,
对应的速度为v V= =10m/s
（3）根据第二问的结论，对应的速度为v0, v0= 即v0=8.0km/s
16．(12分)
或
17．(6分)
解：⑴设小物体质量为m a．在北极地面
在北极上空高出地面h处
得 当h =1.0%R时，
b．在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有
得
⑵地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力。设太阳质量为MS，地球质量为M，地球公转周期为TE，有 得
其中r为太阳的密度。由上式可知，地球公转周期TE仅与太阳的密度、地球公转轨道半径与太阳半径之比有关。因此“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同。