甘肃省张掖市临泽县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

甘肃省张掖市临泽县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

临泽一中2019-2020学年下学期期中模拟试卷 高一物理 ‎（考试时间：90分钟试卷满分：100分）‎ 第Ⅰ卷 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.物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是 A. 哥白尼 B. 第谷 C. 伽利略 D. 开普勒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 开普勒首先发表了开普勒行星运动三定律，故D正确．‎ ‎2.做匀速圆周运动物体,下列物理量中变化的是 A. 速度 B. 速率 C. 周期 D. 转速 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】做匀速圆周运动过程中，速度大小恒定，即速率恒定，速度方向时刻变化，故A符合题意，B不符合题意；转动过程中周期和转速都是恒定的，故CD不符合题意．‎ 故选A。‎ ‎3.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是( )‎ A. 10年 B. 2年 C. 4年 D. 8年 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球半径为R，则行星的半径为4R，根据开普勒第三定律得：‎ 解得：‎ 地球的公转周期为1年，则说明该行星的公转周期为8年．‎ A.10年与计算结果不符，故A不符合题意．‎ B.2年与计算结果不符，故B不符合题意．‎ C.4年与计算结果不符，故C不符合题意．‎ D.8年与计算结果相符，故D符合题意．‎ ‎4.某同学利用体重计研究超重与失重现象。在一次实验中，她先蹲在体重计上，如图所示，在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该同学处于超重状态 B. 该同学处于失重状态 C. 体重计示数先减小后增大 D. 体重计示数先增大后减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．该同学由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，在竖直方向上，先做加速度竖直向上的加速运动，后加速度竖直向下的减速运动。所以，先超重，后失重；故A、B错误；‎ CD．设体重计对人的支持力为F，人运动的加速度为a，则由牛顿第二定律有，稳定时：‎ 人加速向上运动时：‎ 故 同理，人减速上升时：‎ 故体重计示数先增大，后减小，所以，C错，D对；‎ 故选D。‎ ‎5.如图所示，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图象是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动在竖直方向上是自由落体运，竖直方向的速度为，所以速度与时间成正比，故A正确．‎ ‎6.如图，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】依据曲线运动特征可知，物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上，所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有，故C正确．‎ ‎7.水平匀速飞行的飞机上，每隔相等的时间落下一个小球，若不计空气阻力，则每一个小球在空中运动的轨迹及这些小球在空中的连线将分别是（ ）‎ A. 抛物线、倾斜直线 B. 竖直直线、倾斜直线 C. 抛物线、竖直直线 D. 竖直直线、折线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球离开飞机后将做平抛运动，所以小球在空中的运动轨迹是抛物线；‎ 小球在水平方向做匀速直线运动，速度大小与飞机速度相同，所以在空中各个小球应在同一条竖直线上，所以C正确ABD错误．‎ 故选C．‎ ‎8.如图所示，小球以‎10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，0.8s时到达P点，取则 A. 0.8‎s内小球下落的高度为‎4.8m B. 0.8s内小球下落的高度为‎6.3m C. 小球到达P点的水平速度为‎10m/s D. 小球到达P点的竖直速度为‎12m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据时间求出下降的高度以及竖直方向上的分速度．‎ ‎【详解】小球下落的高度h=gt2=×10×‎0.64m＝‎3.2m．故AB错误．小球在水平方向上的速度不变，为‎10m/s．故C正确．小球到达P点的竖直速度vy=gt=‎8m/s．故D错误．故选C．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．‎ ‎9.英国物理学家卡文迪许测出了引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R ‎，地球上一个昼夜的时间为（地球自转周期，一年的时间为（地球公转的周期），地球中心到月球中心的距离为，地球中心到太阳中心的距离为，可估算出（　　）‎ A. 地球的质量 B. 太阳的质量 C. 月球的质量 D. 月球、地球及太阳的密度 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对地球表面的物体有 则 选项A正确；‎ B．由太阳对地球的万有引力提供向心力有 可得 选项B正确；‎ CD．因为月球表面的重力加速度及半径未知，无法求出月球的质量，也无法求出月球的密度，太阳的半径未知，则太阳的密度也无法求出。选项CD错误。‎ 故选AB ‎10. “天舟一号”货运飞船于‎2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约‎380 km的圆轨道上飞行，则其 A. 角速度小于地球自转角速度 B. 线速度小于第一宇宙速度 C. 周期小于地球自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 根据知，“天舟一号”的角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故A错误；C正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B正确；地面重力加速度为，故“天舟一号”的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故D正确．‎ ‎【名师点睛】卫星绕地球做圆周运动，考查万有引力提供向心力．与地球自转角速度、周期的比较，要借助同步卫星，天舟一号与同步卫星有相同的规律，而同步卫星与地球自转的角速度相同．‎ ‎11.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2．则可知（　 　）‎ A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3‎ B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为3：2‎ C. m1、m2做圆周运动的向心力之比为1：1‎ D. m2做圆周运动的半径为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：m1r1ω2＝m2r2ω2．则．因为r1+r2=L，则r1＝L，r2＝L．根据v=rω，知v1：v2=r1‎ ‎：r2=2：3．故AC正确，BD错误．故选AC．‎ ‎12.在天文学上，春分、夏至、秋分、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季．如图所示，从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是（ ）‎ A. 在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大 B. 在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大 C. 春夏两季与秋冬两季时间相等 D 春夏两季比秋冬两季时间长 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，选项A符合题意，B不符合题意．‎ CD.春夏两季平均速率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长．春夏两季一般在186天左右，而秋冬两季只有179天左右，选项C不符合题意，D符合题意．‎ 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共１小题，共15分。‎ ‎13.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：‎ A.让小球多次从斜槽的______由______ 释放，在一张印有小方格的纸记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；‎ B．按图安装好器材，注意调节斜槽的末端必须使之______，记下平抛初位置O点和过O 点的竖直线；‎ C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹；‎ ‎(1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上；‎ ‎(2)上述实验步骤的合理顺序是______；‎ ‎(3)已知图中小方格的边长L，则小球经过图中a、b、c、 d四个点的时间间隔T=_____，小球平抛的初速度为v0=_____（用L、g表示）；‎ ‎(4)b点的竖直向下的分速度vbY =______，b点的合速度vb =______。（计算结果用L、g表示）‎ ‎【答案】 (1). 同一位置 (2). 静止 (3). 水平 (4). BAC (5). (6). (7). (8). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A.[1][2]．让小球多次从斜槽的同一位置由静止释放，在一张印有小方格的纸记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示；‎ B．[3]．按图安装好器材，注意调节斜槽的末端必须使之水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线；‎ ‎(2)[4]．上述实验步骤的合理顺序是BAC；‎ ‎(3)[5][6]．根据 可得 即小球经过图中a、b、c、 d四个点的时间间隔 小球平抛的初速度为 ‎；‎ ‎(4)[7][8]．b点的竖直向下的分速度 b点的合速度 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。‎ ‎14.宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上进行物理实验，在高度为h的位置上自由释放一个小球，测得小球经时间t到地面，已知该星球半径为R，求：‎ ‎(1)该星球表面的重力加速度；‎ ‎(2)该星球的第一宇宙速度。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球运动过程只受重力作用，合外力不变，故小球做匀变速直线运动，那么由运动位移规律可知 所以该星球表面的重力加速度为 ‎(2)近地卫星的运行速度等于第一宇宙速度，故由万有引力做向心力可得 所以该星球的第一宇宙速度为 ‎15. 已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．‎ ‎（1）求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v1；‎ ‎（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T，求卫星运行半径r；‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）地表的物体受到的万有引力与物体的重力近似相等即：‎ 若发射成卫星在地表运动则卫星的重力提供向心力即：‎ 解得：‎ ‎（2）由卫星所需的向心力由万有引力提供可得 又 解得：‎ 考点：万有引力定律的应用 名师点睛：卫星所受的万有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是卫星类问题必须要考虑的问题，本题根据这两个关系即可列式求解．‎ ‎16.如图所示，倾角为37°的斜面长l＝‎1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0＝‎3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取‎9.8 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：‎ ‎(1)抛出点O离斜面底端的高度；‎ ‎(2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ。‎ ‎【答案】(1)‎1.7 m；(2)0.125‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球击中滑块时的速度为v，竖直速度为vy，如图所示 由几何关系得 设小球下落时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，‎ 由平抛运动规律得 vy＝gt x＝v0t 设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何关系得 h＝y＋xtan37°‎ 联立解得 h＝‎‎1.7 m ‎(2)设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得 设滑块的加速度为a，由运动学公式得 对滑块，由牛顿第二定律得 mgsin37°－μmgcos37°＝ma 联立解得 μ＝0.125.‎