【物理】江苏省海安高级中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题（选修）

【物理】江苏省海安高级中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题（选修）

江苏省海安高级中学2019-2020学年高一下学期 期中考试试题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题3分，共计21分．每小题只有一个选项符合题意．‎ ‎1．“天宫一号”目标飞行器运行在平均高度约362千米的圆轨道上．在北京航天飞控中心监控下，已进入大气层烧毁，完成使命．关于“天宫一号”，下列说法正确的是 A．在轨运行的速度比第一宇宙速度小 B．在轨运行的周期比月球绕地球的周期长 C．在轨运行的加速度比地面重力加速度大 D．进入大气层后，速度增大，机械能增大 ‎2．子弹的速度为v，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零．若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时，子弹的速度是 A. B. C. D.‎ ‎3．质量为2 kg的物体做直线运动，沿此直线作用于物体的合外力与位移的关系如图所示，若物体在x＝0处的初速度为3 m/s，取合力与初速度方向相同时为正，则其发生8m位移时速度为 A．5 m/s B． m/s C． m/s D． m/s ‎4．极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南、北两极，现有A、B两个极地轨道卫星，轨道半径之比为4：1，两卫星的公转方向相同，已知B卫星从北纬60°的正上方按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方时所用的时间为1h，则下列说法正确的是 A．A、B两颗卫星所受地球引力之比为1：16‎ B．A卫星运行的周期为12h C．A卫星与地球同步卫星运行的线速度的大小相等 D．A卫星可以定点在北纬60°的正上方 ‎5．如图所示，E、F、G、H为矩形ABCD各边的中点，O为EG、HF的交点，AB边的长度为d．E、G两点各固定一等量正点电荷，另一电荷量为—Q的负电荷置于H点时，F点处的电场强度恰好为零．若将H点的负电荷移到O点，则F点处场强的大小和方向为(静电力常量为k)‎ A． 方向向右 B． 方向向左 C．方向向右 D． 方向向左 ‎6．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为 A． B． C． D.‎ ‎7．位于贵州的“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)．如图所示，通过FAST测得水星与太阳的视角为θ(水星、太阳分别与观察者的连线所夹的角)，若最大视角的正弦值为k，地球和水星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，则水星的公转周期为 A．年 B．年 C．年 D．年 二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题有多个选项符合题意，‎ 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．‎ ‎8．某电场的电场线分布如图所示，则 A．电荷P带负电 B．电荷P带正电 C．某试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力 D．a点的电场强度大于b点的电场强度　‎ ‎9．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v0分别沿竖直向下和水平方向抛出，不计空气阻力．则下列说法中正确的是 A．两小球落地时的动能相等 ‎ B．两小球落地时，重力做功的瞬时功率相等 C．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等 ‎ D．两小球通过同一高度时动能随时间增加的快慢不相等 ‎10．如图所示，一物体置于倾角为α的粗糙斜面上，在水平推力F作用下斜面向左做匀加速直线运动，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是 A．斜面对物体的支持力一定做正功 B．斜面对物体的摩擦力可能做正功 C．斜面对物体的作用力可能做负功 D．该物体受到的合外力一定做正功 ‎11．如图所示，一个小环沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动．小环从最高点A滑到最低点B的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图象可能是 ‎ ‎ ‎12．卫星运行一段时间后会偏离原来正常工作轨道，需启动其携带的发动机进行校正，当卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走到了尽头，成了太空垃圾．如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，如图所示，“轨道康复者”航天器N和“垃圾”卫星M分别在两圆轨道上运动，现让“轨道康复者”N对已失控的“垃圾”卫星M进行轨道校正，则 ‎ ‎ A. 在图中卫星M的动能可能大于“轨道康复者”N的动能 B. 让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正 C. 为与卫星M对接以便补充能源，“轨道康复者”N要从图中所示轨道上向后喷气加速 D. 若不启动N的发动机，从图中位置起，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上 ‎13.如图所示，半径为R的半圆形的圆弧槽固定在水平面上，质量为m的小球(可视为质点)从圆弧槽的端点A由静止开始滑下，滑到最低点B时对轨道的正压力为2mg，重力加速度为g，则 A.小球在最低点B时速度为 B.小球在B点时，重力的功率为 C.小球由A到B的过程中克服摩擦力做功为 D.小球由A到B过程中速度先增大后减小 三、 简答题：本题(第14、15题)，共计16分．请将解答填写在相应的位置．‎ ‎14.（6分）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．该装置中的打点计时器所接交流电源频率是50 Hz.‎ ‎(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的有 ▲ ．‎ A．精确测量出重物的质量 B．两限位孔在同一竖直线上 C．重物选用质量和密度较大的金属锤 D．释放重物前，重物离打点计时器远些 ‎(2)按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点．‎ ‎①重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 ▲ ．‎ A．OA、OB和OG的长度 B．OD、OE和OF的长度 C．OA、BD和EG的长度 D．AC、BF和EG的长度 ‎②用刻度尺测得图中AB的距离是1.76 cm，FG的距离是3.71 cm，则可得当地的重力加速度是 ▲ m/s2.(计算结果保留三位有效数字)‎ ‎15.（10分）某实验小组利用如图甲所示装置探究恒力做功与物体动能变化的关系，质量为m的钩码通过跨过滑轮的细线牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录的运动情况如图乙所示.‎ ‎(1)下列做法中正确的有 ▲ .‎ A.调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行 B.在平衡摩擦力时，不需要连接纸带 C.小车从靠近打点计时器处释放 D.在平衡摩擦力时细绳端应挂着钩码 ‎(2)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打出一系列点，将打出的第一个点标为O，在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……，已知相邻计数点间的时间间隔均为T。‎ 实验中，钩码质量远小于小车质量，可认为小车受到的拉力大小等于mg，在打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝ ▲ ，打B点时小车的动能Ek＝ ▲ .‎ ‎(3)小明同学实验操作正确，但打出的纸带起始点不清晰，他挑选了一个清晰的点标为O1，以小车速度的二次方v2为纵坐标，计数点到O1点的距离x为横坐标，利用实验数据作出v2‎ ‎－x图象，该图象纵截距的物理意义是 ▲ .‎ ‎(4)小虎同学根据实验数据画出如图丙所示的W-EK图象，你能否根据此图象验证动能定理？‎ ‎ ▲ （选填 “能”或“不能”），理由是 .‎ 四、 计算题：本题共3小题，共计39分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．‎ ‎16.(10分)2016年9月15日“天宫二号”空间实验室由长征二号FT2火箭发射升空 .这意味着，中国成功发射了真正意义上的空间实验室，即实现了载人航天工程“三步走”战略的第二步．10月19日凌晨神舟十一号载人飞船与“天宫二号”实施自动交会对接，近似把对接后一起运行看做以速度v绕地球的匀速圆周运动，运行轨道距地面高度为h，地球的半径为R．求：‎ ‎(1)“天宫二号”绕地球运转的角速度；‎ ‎(2)“天宫二号”在轨道上运行的周期；‎ ‎(3)地球表面上的重力加速度的计算表达式．‎ ‎17.(14分)以较大速度运动的物体，所受的空气阻力不可忽略，运动时受到的空气阻力与速度成正比，关系式为f＝kv，v是球的速度，k是已知的阻力系数．现在离地面H高度处将质量为m的球以v0水平速度抛出，球在着地前已经做匀速运动。重力加速度为g．求：‎ ‎(1)球刚抛出时的加速度大小；‎ ‎(2)球从抛出到落地过程中，克服空气阻力所做的功；‎ ‎(3)以不同初速度水平抛出的球其运动时间是否相等，请说明理由．‎ ‎18.(15分)如图所示，内表面绝缘光滑的圆轨道位于竖直平面内，轨道半径为r，A、B分别为内轨道的最高点和最低点，圆心O固定电荷量为＋Q的点电荷，质量为m、电荷量为－q的小球能在圆轨道内表面做完整的圆周运动，重力加速度为g，静电力常量为k．‎ ‎(1)若小球经过B点的速度为v0，求此时对轨道的压力大小；‎ ‎(2)求小球经过A点最小速度的大小v；‎ ‎(3)若小球经过A点对轨道的压力为mg，求经过B点时的动能Ek．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1．A 2．B 3．B 4．C 5．D 6．A 7．A 8．BC 9．AD 10．ABD 11．AB 12．AC 13.CD ‎14. (1). BC （2分） (2). BD （2分） (3). 9.75（2分）‎ ‎15.(1)AC　（2分）(2)mgx2（2分）　　（2分）‎ ‎(3)打O1点时速度的二次方　（2分）‎ ‎(4)不能（1分）由图象只能得到W与ΔEK与成正比，并不能得到两者相等的关系（1分）‎ ‎16.解析　(1)“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，v＝ωr ‎“天宫二号”轨道半径r＝R＋h 故角速度ω＝ (2分)‎ ‎(2)由T＝得“天宫二号”在轨道上运动的周期 T＝ (3分)‎ ‎(3)在地球表面，有G＝mg (2分)‎ 在距地面高h处，有G＝m (2分)‎ 化简得g＝ (1分)‎ ‎17解析　(1) 竖直方向vy0＝0，Fy＝mg ay＝g，竖直向下 (2分)‎ 水平方向vx0＝v0，Fx＝kv0‎ ax＝，与v0方向相反 (2分)‎ a＝ (1分)‎ ‎(2) 球最终做匀速直线运动 mg＝kv，v＝，方向竖直向下 (2分)‎ 由动能定理WG－Wf＝mv2－mv (2分)‎ 球克服阻力所做功 Wf＝mgH＋mv－ (1分)‎ ‎(3) 下落时间相等 (2分)‎ 由运动的独立性原理，竖直方向都是从静止开始的运动，且受力情况同为Fy＝mg－kvy，所以运动时间与水平初速度大小无关。 (2分)‎ ‎18.解析　(1)设此时轨道对小球的支持力为N，由向心力公式有N＋－mg＝m(2分)‎ 解得N＝m＋mg－ (2分)‎ 由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小 N′＝N＝m＋mg－。 (1分)‎ ‎(2)小球经过A点有最小速度时，与轨道间的弹力为0，则有＋mg＝m (2分)‎ 解得v＝。 (2分)‎ ‎(3)设小球经过A点的速度为vA，由向心力公式有 ＋mg＋mg＝m (2分)‎ 由机械能守恒定律有mv＋2mgr＝Ek (2分)‎ 解得Ek＝＋3mgr (2分)‎