甘肃省张掖市高台县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

甘肃省张掖市高台县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

高台一中2019-2020学年下学期期中模拟试卷高一物理 一、选择题 ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对行星的万有引力提供，有 周期 线速度 向心加速度 离太阳越远的行星r越大，则周期T越大，线速度v越小，向心加速度a越小，故AB错误，D正确；‎ C．由太阳对行星的万有引力知，离太阳越远的行星虽然r越大，但行星受到的万有引力还与行星的质量m有关，而行星的质量未知，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎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‎500km的圆轨道上，地球的半径为‎6400km，同步卫星距离地面的高度约为‎36000km，G= 6. 67xlO-1lN．m2/kg2，地球表面的重力加速度g=9. ‎8m/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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可知，“墨子号”卫星的线速度大于地球同步通信卫星的线速度，选项A错误；根据可知“墨予号”卫星的向心加速度小于地面的重力加速度，选项B错误；根据知道同步卫星的周期T=24h，半径r=h+R可求解地球的质量，选项C错误；根据，由C可知可算得地球的质量M以及卫星的轨道半径r′=R+h′可求解“墨子号”环绕地球运行的线速度大小，选项D正确；故选D.‎ ‎3.如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，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A和B两小球的运动时间之比为（　　）‎ A. 9：1‎ B. 1：9‎ C. 3：1‎ D. 1：3‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小球平抛落在倾角为的斜面上，分解位移 根据几何关系 解得时间 所以 ABC错误，D正确。‎ 故选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. 从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短 B. 篮球两次撞墙的速度可能相等 C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等 D. 抛出时的动能，第一次一定比第二次大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析:篮球做斜上抛运动，因为两次都是垂直撞在竖直墙上，所以可以把两次运动看成平抛运动逆运动，即水平方向匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据竖直位移越小时间越短，所以Ａ正确；根据，水平位移相同，时间越短，水平速度越大，所以第二次撞墙速度大，Ｂ错误；根据 ‎，时间越长，竖直速度越大，Ｃ错误；根据功能关系抛出时的动能等于增加的重力势能和末动能之和，即，所以D错误．‎ 考点：本题考查了对电场强度的理解．‎ ‎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 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心.‎ ‎【详解】A、根据，因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，卫星距离地球的高度约为‎36000 km，运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道；故A正确.‎ B、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误.‎ C、同步通讯卫星上的物体处于完全失重状态，故C错误.‎ D、根据引力提供向心力做匀速圆周运动，因此同步通讯卫星必须在赤道平面，故D错误.‎ 故选A.‎ ‎【点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．‎ ‎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 C. 小球的线速度大小为 D. 小球的周期与m和θ无关 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故A错误；‎ B．根据几何关系可知：向心力大小为：，故B正确；‎ CD．小球做圆周运动的半径为：，则由牛顿第二定律得：，解得：，，小球的周期与m无关，与θ有关，故C、D错误；‎ 故选B．‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，故A错误；‎ B. 线速度是矢量，匀速圆周运动的物体在运动过程中，线速度的方向不断发生变化的．故B错误；‎ C. 根据平抛运动特点可知，平抛运动的速度方向与重力方向之间的夹角逐渐减小．故C错误；‎ D. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出来万有引力常量，故D正确．‎ ‎8.利用探测器探测某行星，探测器在距行星表面高度为h1的轨道上做匀速圆周运动时，测得周期为T1；探测器在距行星表面高度为h2的轨道上做匀速圆周运动时，测得周期为T2，万有引力常量为G，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 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．探测器在距行星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时，有 解得 则有 联立两式即可求出行星的质量M和行星的半径R，A正确，不符合题意；‎ B．行星的密度 可以求出行星的密度，B正确，不符合题意；‎ C．根据万有引力提供向心力 得第一宇宙速度 v＝‎ C正确，不符合题意；‎ D．由于不知道探测器的质量，所以不可求出探测器贴近行星表面飞行时行星对它的引力，D错误，符合题意。‎ 故选D。‎ ‎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 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．向心加速度只改变物体的速度的方向，不改变速度的大小，所以向心加速度越大，表示物体速度方向变化得越快，故A错误； B. 根据向心加速度公式知，当线速度v一定时，向心加速度大小与轨道半径R成反比，当角速度一定时，向心加速度大小与轨道半径R成正比，故B错误； C. 向心加速度只改变物体的速度的方向，不改变速度的大小，即向心加速度的方向始终与速度方向垂直，即向心加速度方向始终指向圆心，故C正确； D. 做匀速圆周运动的物体，要受到始终指向圆心的力的作用来充当向心力，力的大小不变，但方向时刻在变，所以向心加速度也是变化的，是变加速运动，故D正确。 故选CD。‎ ‎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 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设斜面的倾角为，物体的质量为m，当物体匀速运动时有 即，假设物体以加速度a向上运动时，斜面对物体的支持力 斜面对物体的摩擦力 因为，所以 故物体仍相对于斜面匀速下滑，故A错误，B正确；‎ CD．当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式可知，接触面间的正压力增大，斜面对物体的支持力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F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Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然消失，小球可能沿轨迹Pa做离心运动 D. 若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc做近心运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pc做“近心”运动，；当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动；当向心力减小时，将沿pb做离心运动。综上分分故BC正确，AD错误，故选BC。‎ ‎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 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】小球做平抛运动，斜面倾角θ为位移方向与水平方向的夹角，根据平抛运动的规律可知，速度方向与水平方向夹角的正切值等于位移方向与水平方向夹角θ正切值的二倍，则落到斜面上时，，即瞬时速度与斜面的夹角α与初速度v无关，α的大小与θ有关，故BC正确，AD错误。 故选BC。‎ 二、实验题 ‎13.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）。‎ ‎【答案】 (1). 0.21 (2). 0.041‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】张同学打点的频率为1Hz，则打点周期T=1s，根据匀变速直线运动的规律，打下点C时纸带的速度大小 由逐差法，纸带的加速度大小 ‎14.小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时．‎ 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；‎ 弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度，弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为；在砝码盘中每次增加‎10g砝码，弹簧长度依次记为至，数据如下表：‎ 代表符号 数值 如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“或或”．‎ 由图可知弹簧的劲度系数为______；结果保留两位有效数字，重力加速度取 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”．‎ ‎【答案】 (1). Lx； (2). 4.9； (3). 相等 ‎【解析】‎ ‎【详解】 横轴是弹簧挂砝码后弹簧长度与弹簧挂砝码盘时弹簧长度差，所以横轴是弹簧长度与的LX差值．‎ 图象的斜率表示劲度系数，故有：‎ 开始时，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度，所以图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值虽然大于弹簧原长，但对实验的结果没有影响．所以劲度系数的测量值与真实值相比是相等的．‎ ‎15.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图像，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”）．‎ ‎【答案】 (1). D (2). 小于 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据实验原理可知当砂和砂桶总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和砂桶的总重力看作小车的拉力，一般认为大于10倍为远远大于，所以D不合适，故选D； （2）a-F图象的斜率等于物体的质量的倒数，故斜率不同则物体的质量不同，即m1＜m2；‎ 三、计算题 ‎16.如图所示，半径为R的半圆柱体放在放在水平地面上，AB为过圆心O的直径。一质量为m小球从P点以速度v0水平抛出，垂直落在半径为R的半圆柱体表面上的Q点，∠AOB=。重力加速度为g。求： ‎ ‎(1)小球从P到Q的飞行时间；‎ ‎(2)P点离地面的高度 ；‎ ‎(3)小球到达Q点时重力功率 。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)mgv0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)Q点有 且 解得 ‎(2)从P到Q在竖直方向上，P点的高度为 解得 ‎(3)重力的瞬时功率为 ‎17.一细杆与水桶相连，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=‎0.5 kg，水的重心到转轴的距离l=‎50cm。（取g=‎10 m/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=‎3 m/s，求水对桶底的压力。‎ ‎ ‎ ‎【答案】（1）；（2）4N，方向竖直向上 ‎【解析】‎ ‎【详解】（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，根据牛顿第二定律有 则桶的最小速率 ‎（2）设在最高点桶底对水有一向下的压力FN，则根据牛顿第二定律 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 FN´=FN=4N 方向竖直向上。‎ ‎18.一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球的半径为R，引力常量为G，求：‎ ‎（1）地球的质量M为多少？‎ ‎（2）地球的密度为多少？‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据万有引力提供向心力，有：‎ 解得：M ‎（2）根据密度 联立解得：‎