【物理】山西省汾阳中学校2019-2020学年高一期中考试试卷

【物理】山西省汾阳中学校2019-2020学年高一期中考试试卷

山西省汾阳中学校2019-2020学年高一期中考试试卷 一、单选选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。‎ ‎1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中错误的是( )‎ A．第谷发现了行星的运动轨迹是椭圆 B．伽利略发现了万有引力定律 C．开普勒第三行星运动定律中的k值只与太阳质量有关 D．卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量 ‎2．一质量为m的物体在光滑水平面上以速度v匀速运动，某时刻受到一恒力F作用(F＜mg)，下列情况中物体做曲线运动的是(A、B为侧视图，C、D为俯视图)(　　)‎ ‎3．要使两物体间的万有引力增大到原来的2倍，下列办法可采用的是(　　)‎ A．使两物体的质量各增大为原来的2倍，距离不变 B．使其中一个物体的质量及距离增大到原来的2倍 C．使两物体间的距离减小为原来的，质量不变 D．使两物体的距离减小为原来的倍，质量不变 ‎4．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(　　)‎ A．太阳位于木星运行轨道的一个焦点上 B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．火星与木星公转周期之比等于它们轨道半长轴之比 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 ‎5．下列说法正确的是( )‎ A．做匀速圆周运动的物体，所受合外力是恒力 B．匀速运动和匀变速运动的合运动一定是曲线运动 C．做曲线运动的物体所受合外力不可能为恒力 D．火车超过限定速度转弯时，车轮轮缘将会挤压铁轨的外轨 ‎6．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图)，下列判断正确的是(　　)‎ A．P的速率为v B．P的速率为vsin θ2‎ C．P处于超重状态 D．P处于失重状态 ‎7．如图所示，从O点以10 m/s水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上的A点，g＝10 m/s2，则物体完成这段飞行的时间约是(　　)‎ A．0.73 s B．1.73 s C．2.73 s D．3.73 s ‎8．如图所示，照片中的汽车在水平公路上做匀速圆周运动。已知图中双向四车道的总宽度为15 m，内车道内边缘间最远的距离为210 m。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75倍。g取10 m/s2，则汽车(　　)‎ A．所受的合力可能为零 B．所需的向心力由重力和支持力的合力提供 C．最大速度不能超过30 m/s D．最大速度不能超过41 m/s ‎9．如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，则下列说法中正确的是( )‎ A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球做圆周运动的向心加速度为gsin θ C．摆球做圆周运动的角速度为 D．摆球做圆周运动的线速度为 ‎10．关于同步卫星，下列说法中正确的有( )‎ A．同步卫星的运行方向与地球自转方向一致 B．同步卫星的向心加速度等于地表的重力加速度 C．同步卫星可以处于北京的正上空 D．同步卫星的高度和速率都是可以调整的 ‎11．“嫦娥四号”已成功降落月球背面，未来中国还将建立绕月轨道空间站。如图所示，关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地－月转移轨道向月球靠近，并将与空间站在A处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，下列说法正确的是( )‎ A．地－月转移轨道的周期小于T B．宇宙飞船在A处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速 C．宇宙飞船飞向A的过程中加速度逐渐减小 D．月球的质量为M＝‎ ‎12．如图，汽车以10 m/s的速度驶过圆弧形桥的最高点时，汽车对桥面的压力是车重的0.8倍，此桥面的圆弧半径为r。如果车速为15 m/s，在最高点时汽车对桥面的压力将变为车重的(　　)‎ A．0.45倍 B．0.55倍 C．0.6倍 D．0.7倍 ‎13．如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为3v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)(　　)‎ A．经过的时间为 B．速度增量为2v0，方向竖直向下 C．水平位移为 D．下落高度为 ‎14．如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则(　　)‎ A．卫星a的运行速度小于c的运行速度 B．卫星a的加速度大于c的加速度 C．卫星b的运行速度大于第一宇宙速度 D．卫星c的周期大于24 h 二、多选选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。‎ ‎15．以下说法正确的是( )‎ A．相对论与量子力学并没有否定经典力学理论 B．在经典力学中，物体的质量随运动状态而改变的 C．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在 D．当物体的运动速度远小于光速时，相对论和经典力学的结论仍有很大的区别 ‎16．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零 B．小球过最高点的最小速度是 C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D．小球过最高点时，杆对球的作用力可能随速度增大而增大 ‎17．如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则(　　)‎ A．A的质量一定大于B的质量 B．A的加速度一定大于B的加速度 C．L一定时，M越小，T越大 D．L一定时，A的质量减小Δm而B的质量增加Δm，它们的向心力减小 ‎18．如图所示，两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、O′分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径比r甲∶r乙＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑。两个同种材料制成的完全相同的滑块A、B放置在轮盘上，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心O、O′的间距RA＝2RB，两滑块的质量之比为mA∶mB＝9∶2。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是(　　)‎ A．滑块A和B在与轮盘相对静止时，线速度之比vA∶vB＝2∶3‎ B．滑块A和B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值aA∶aB＝2∶9‎ C．转速增加后滑块B先发生滑动 D．转速增加后两滑块一起发生滑动 三、非选择题：本题共4小题，共42分。按题目要求作答。解答题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。‎ ‎19．(6分)某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图乙所示，于是他在曲线上取水平距离Δx相等的三点A、B、C，量得Δx＝0.4 m，又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝0.1 m，h2＝0.5 m。g取10 m/s2，利用这些数据，可得：‎ ‎(1)物体从A到B所用的时间T＝___________s；‎ ‎(2)物体抛出时的初速度为___________m/s；‎ ‎(3)物体经过B点时速度为___________m/s。‎ ‎20．(9分)如图，假设某星球表面上有一倾角为θ＝30°的固定斜面，一质量为m＝2.0 kg的小物块从斜面底端以速度9 m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5 s时速度恰好为零。已知小物块和斜面间的动摩擦因数为，该星球半径为R＝1.2×103 km，万有引力常量为6.67×10－11 N·m2/kg2，试求：‎ ‎(1)该星球表面上的重力加速度g的大小；‎ ‎(2)该星球的密度。（保留三位有效数字）‎ ‎21．(12分)如图所示，倾角θ＝37°的斜面位于水平地面上，小球从斜面顶端A点以初速度v0＝4 m/s水平向右抛出(此时斜面未动)，小球恰好落到斜面底端B点处。空气阻力忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s2，tan 37°＝0.75。‎ ‎(1)求斜面的高度h；‎ ‎(2)若在小球水平抛出的同时，使斜面以v＝2 m/s开始向右做匀速直线运动，则小球经过多长时间落在斜面上？‎ ‎22．(15分)大爱无疆，最美逆行。一辆向武汉运输防疫物资的汽车经过高速公路的一个出口段，如图所示，车从出口A进入匝道，先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变)，再匀速率通过水平圆弧路段至C点，最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知车在A点的速度v0＝90 km/h，AB长L1＝100 m，与地面间的夹角θ＝30°；BC为四分之一水平圆弧段，轮胎与BC段路面间的动摩擦因数为μ＝0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力；CD段长L2＝60 m。车在AB段所受阻力恒为车重的0.7倍，重力加速度g取10 m/s2。‎ ‎(1)若汽车到达BC段时刚好达到BC段的限速vm(允许通过的最大速度)，求vm；‎ ‎(2)为保证行车安全，车轮不打滑，求水平圆弧段BC半径R的最小值；‎ ‎(3)汽车从A点到D点全程的最短时间。‎ ‎【参考答案】‎ 一、 单选选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。‎ 二、多选选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。‎ 三、非选择题：本题共4小题，共42分。按题目要求作答。解答题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。‎ ‎19．(1)0.2 (2)2 (3)2.5 (每空2分)‎ ‎20．(1)由牛顿第二定律得：mgsin θ＋μmgcos θ＝ma (2分)‎ a＝＝ m/s2＝6 m/s2 (1分)‎ 联立可得：g＝4.8 m/s2。 (1分)‎ ‎(2)对该星球表面的物块：＝mg (2分)‎ 又M＝ρ·πR3，得ρ＝ (2分)‎ 代入数据得ρ＝1.43×104 kg/m3。(1分)‎ ‎21．(1)小球水平抛出后恰好落在斜面底端，设水平位移为x，则：‎ h＝gt2 (1分)‎ x＝v0t (1分)‎ 由几何知识可得tan θ＝ (1分)‎ 联立并代入已知数据得h＝1.8 m。 (2分)‎ ‎ (2)如图所示，设经过时间t2小球落在斜面上，此时斜面运动的位移为x1，小球做平抛运动竖直位移为h2，水平位移为x2，则有：‎ x1＝vt2 (1分)‎ h2＝gt22 (1分)‎ x2＝v0t2 (1分)‎ 由几何知识可得tan θ＝ (2分)‎ 联立解得t2＝0.3 s。 (2分)‎ ‎22．(1)v0＝90 km/h＝25 m/s，AB长L1＝100 m，汽车在AB段做匀减速直线运动，有：‎ ‎0.7mg－mgsin θ＝ma (2分)‎ vm2－v02＝－2aL1 (2分)‎ 代入数据解得vm＝15 m/s。 (1分)‎ ‎(2)汽车在BC段做圆周运动，静摩擦力提供向心力： (2分)‎ 为了确保安全，则须满足fm≤μmg (2分)‎ 联立解得：R≥45 m，即Rmin＝45 m。 (1分)‎ ‎(3)设通过AB段最短时间为t1，通过BC段最短时间为t2，通过CD段时间为t3，全程所用最短时间为t。‎ L1＝t1 (1分)‎ πRmin＝vmt2 (1分)‎ L2＝vmt3 (1分)‎ t＝t1＋t2＋t3 (1分)‎ 解得：t＝17.7 s。 (1分)‎