【物理】甘肃省张掖市高台一中2019-2020学年高一下学期期中考试试题

【物理】甘肃省张掖市高台一中2019-2020学年高一下学期期中考试试题

甘肃省张掖市高台一中2019-2020学年下学期期中考试试题 高一物理 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．把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（　　）‎ A．周期越小 B．线速度越大 ‎ C．受万有引力一定越小 D．向心加速度越小 ‎2．‎2019年2月14日，中国科学技术大学潘建伟教授领衔的“墨子号”量子科学实验卫星科研团队被授予“2018年度克利夫兰奖”，以表彰该团队实现千公里级的星地双向量子纠缠分发。已知“墨子号”卫星最后定轨在离地面‎500 km的圆轨道上，地球的半径为6 ‎400 km，同步卫星距离地面的高度约为36 ‎000 km，G＝6.67×10﹣1lN•m2/kg2，地球表面的重力加速度g＝‎9.8 m/s2，忽略地球自转。下列说法正确的是（　　）‎ A．“墨子号”卫星的线速度小于地球同步通信卫星的线速度 ‎ B．“墨子号”卫星的向心加速度与地面的重力加速度相同 C．由以上数据不能算出地球的质量 ‎ D．由以上数据可以算出“墨子号”环绕地球运行的线速度大小 ‎3．如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速同时水平向左与水平向右抛出两个小球和，两侧斜坡的倾角分别为和，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则和两小球的运动时间之比为　　‎ A． B． C． D．‎ ‎4．如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是　　‎ A．篮球两次撞墙的速度可能相等 ‎ B．篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等 ‎ C．抛出时的动能，第一次一定比第二次大 ‎ D．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短 ‎5．关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（　　）‎ A．地球同步通讯卫星的轨道是唯一的（赤道上方一定高度处） ‎ B．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 ‎ C．同步通讯卫星上的物体处于超重状态 ‎ D．它可以通过北京的正上方 ‎6．如图所示，长度为L的轻质细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。现让小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g。下列说法正确是（　　）‎ A．绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力 B．小球的向心力大小为mgtanθ ‎ C．小球的线速度大小为 D．小球的周期与m和θ无关 ‎7．下面说法中正确的是　　‎ A．速度变化的运动必定是曲线运动 ‎ B．做匀速圆周运动的物体在运动过程中，线速度是不发生变化的 ‎ C．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 ‎ D．万有引力定律是由牛顿发现的，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的 ‎8．利用探测器探测某行星，探测器在距行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时，测得周期为；探测器在距行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时，测得周期为，万有引力常量为，根据以上信息不能求出的是　　‎ A．该行星的质量 B．该行星的密度 ‎ C．该行星的第一宇宙速度 D．探测器贴近行星表面飞行时行星对它的引力 ‎9．下列说法中正确的是（　　）‎ A．向心加速度越大，物体速率变化越快 B．向心加速度大小与轨道半径成反比 C．向心加速度方向始终指向圆心 D．在匀速圆周运动中，向心加速度是变化的 ‎10．如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时，则下列选项正确的是（　　）‎ A．物体相对于斜面静止 B．物体相对于斜面匀速下滑 ‎ C．斜面对物体的支持力减小 D．斜面对物体的摩擦力增大 ‎11．如图所示，光滑水平面上，质量为的小球在拉力作用下做匀速圆周运动。若小球运动到点时，拉力发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是　　‎ A．若拉力突然变大，小球可能沿轨迹做离心运动 ‎ B．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹做离心运动 ‎ C．若拉力突然消失，小球可能沿轨迹做离心运动 ‎ D．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹做近心运动 ‎12．如图所示，一小球从倾角为的斜面上某点以初速度做平抛运动，落到斜面上时瞬时速度与斜面的夹角为，那么下列说法正确的有　　‎ A．的大小与无关 B．的大小与有关 ‎ C．的大小与无关 D．的大小与有关 二、实验题：本题共2小题，共15分。‎ ‎13．（10分）（1）张同学和王同学两人用铅笔和纸带模拟打点记时器研究匀变速直线运动，张同学练习一阵子后可以用铅笔在纸带上均匀地打点，王同学练习后也可以用手拖着纸带在水平桌面上做直线运动。他俩最终合作完成了实验且打出了一条比较满意的纸带，从比较清晰的点起，分别标为O、A、B、C、D、E、F．测得x2＝‎15.0cm，x3＝19．lcm，x4＝‎23.2cm，x5＝‎27.2cm，张同学打点的频率为1Hz，则在打下点C时纸带的速度大小为　 　m/s，纸带的加速度大小为　 　m/s2．（结果保留2位有效数字）‎ ‎（2）小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时。‎ ‎①将弹簧悬挂在铁架台上，保持弹簧轴线竖直，将刻度尺竖直固定在弹簧一侧；‎ ‎②弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度L0，弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为Lx；在砝码盘中每次增加‎10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表：‎ 代表符号 L0‎ Lx L1‎ L2‎ L3‎ L4‎ L5‎ L6‎ 数值（cm）‎ ‎25.35‎ ‎27.35‎ ‎29.35‎ ‎31.30‎ ‎33.40‎ ‎35.35‎ ‎37.40‎ ‎39.30‎ ‎③下图是小明根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与　 　的差值（填“L0或Lx或L‎1”‎）。‎ ‎④由图可知弹簧的劲度系数为　 　N/m；（结果保留两位有效数字，重力加速度取‎9.8m/s2）‎ ‎⑤由于弹簧自身有重量，小明在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比　 　，（填“偏大”、“偏小”、“相等”）。‎ ‎14．（5分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图甲所示的装置。‎ ‎（1）若小车质量M＝‎‎400g ‎，改变砂和砂桶的总质量m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一项是　 　。‎ A．m＝‎5g B．m＝‎15g C．m＝‎40g D．m＝‎‎400g ‎（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，该同学依据先后两组实验数据作出了如图乙所示的a﹣F图象，设两组实验所用小车的质量分别为m1、m2，则图线1的斜率大于图线2的斜率可以说。明m1　 　m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。‎ 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．（15分）如图所示，半径为的半圆柱体放在放在水平地面上，为过圆心的直径。一质量为小球从点以速度水平抛出，垂直落在半径为的半圆柱体表面上的点，．重力加速度为。求：‎ ‎（1）小球从到的飞行时间；‎ ‎（2）点离地面的高度；‎ ‎（3）小球到达点时的重力功率。‎ ‎16．（12分）一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m＝‎0.5kg，水的重心到转轴的距离l＝‎50cm。（取g＝‎10m/s2，不计空气阻力）‎ ‎（1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；‎ ‎（2）若在最高点水桶的速率v＝‎3m/s，求水对桶底的压力。‎ ‎17．（10分）一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为，已知地球的半径为，引力常量为，求：‎ ‎（1）地球的质量为多少？‎ ‎（2）地球的密度为多少？‎ ‎【参考答案】‎ ‎13． 【答案】（1）0.21， 0.041‎ ‎（2）③L0 ；④4.9； ⑤相等 ‎14． 【答案】（1）D； （2）小于 ‎15．【答案】（1）小球从到的飞行时间是；‎ ‎（2）点离地面的高度是；‎ ‎（3）小球到达点时的重力功率是 ‎【解析】（1）根据小球恰好能垂直打在半圆柱体上时速度方向通过点，设此时小球的速度与水平方向的夹角为，则有：‎ 解得：‎ ‎（2）与之间的竖直高度差：‎ 点的高度：‎ ‎（3）小球落在的竖直方向的分速度大小为：。‎ 重力的功率： ‎ ‎16． 【答案】（1）若在最高点水不流出来，桶的最小速率是m/s；‎ ‎（2）若在最高点水桶的速率v＝‎3m/s，水对桶底的压力是4N ‎【解析】解：（1）水在最高点恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，即为： mg＝m 解得：v＝＝m/s ‎（2）设桶底对水有一向下的压力FN，则有：‎ FN+mg＝m；‎ 代入数据可得：FN＝4N 根据牛顿第三定律可知水对桶底的压力为：‎ FN′＝FN＝4N ‎17． 【答案】（1）地球的质量为 ‎（2）地球的密度为 ‎【解析】（1）根据万有引力提供向心力有：‎ 得地球的质量为：‎ ‎（2）地球的体积为：‎ 地球的密度为：‎