甘肃省会宁县第一中学2020学年高一物理下学期期中试题 15页

甘肃省会宁县第一中学2020学年高一物理下学期期中试题 ‎ 考试说明：总分为100分，考试时间90分钟。‎ 一、单项选择题：（本题共6小题，每小题只有一个选项正确，每小题5分，共30分）‎ ‎1.如图所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去．江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(　　)‎ A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短 C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关 ‎2．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度(　　)‎ A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变 ‎3. 在水平面上有A、B两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现A物体以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为α、β时(如图所示)，B物体的运动速度vB为(绳始终有拉力)(　　)‎ A. B. C. D. ‎4.人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后，卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将(　　)‎ A．半径变大，角速度变大，速率变大 B．半径变小，角速度变大，速率变大 C．半径变大，角速度变小，速率变小 D．半径变小，角速度变大，速率变小 ‎5.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是(　　)‎ A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C．人在最低点时对座位的压力等于mg D．人在最低点时对座位的压力大于mg ‎6.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的(　　)‎ A．轨道半径约为卡戎的倍 B．角速度大小约为卡戎的倍 C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题有多个选项正确，选对5分，漏选2分，选错或不选0分，共20分）‎ ‎7．公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处(　　)‎ A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小 ‎8.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是 (　　)‎ A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B．小球只受重力和绳的拉力作用 C．θ越大，小球运动的速度越大 D．θ越大，小球运动的周期越大 ‎9.下列关于力的说法正确的是(　　)‎ A. 作用力和反作用力作用在同一物体上 B. 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C. 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D. 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 ‎10.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　)‎ A．卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 三、填空题：（本题共2小题，共15分）‎ ‎11.(6分)某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05 s拍照一次，如图是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：‎ ‎(1)图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s.‎ ‎(2)小球上升过程中的加速度a＝________m/s2.(结果保留3位有效数字)‎ ‎12. (9分)如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25 cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为(用l和g表示)________，其值是________(g＝9.8 m/s2)，小球在b点的速率是________．(结果保留3位有效数字)‎ 四、计算题题：（本题共4小题，共35分）‎ ‎13. (7分)如右图所示，飞船沿半径为R的圆周围绕着地球运动，其运行周期为T.如果飞船沿椭圆轨道运行，直至要下落返回地面，可在轨道的某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心O为焦点的椭圆轨道运动，轨道与地球表面相切于B点．求飞船由A点到B点的时间．(图中R0是地球半径)‎ ‎14．(9分)如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；g取10 m/s2)求:‎ ‎(1)A点与O点的距离L；‎ ‎(2)运动员离开O点时的速度大小；‎ ‎15. (9分) ‎ 近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者．若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动的时间的1.5倍，已知地球半径是火星半径的2倍．求：‎ ‎(1)火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2的比值．‎ ‎(2)如果将来成功实现了“火星移民”，求在火星表面发射载人航天器的最小速度v1与在地球上发射卫星的最小速度v2的比值．‎ ‎16. (10分)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的，设球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；‎ ‎(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.‎ 会宁一中2020学年度第二学期 期中试题 高一级 物理试题 命题人：张健 审题人：冯志长 考试说明：总分为100分，考试时间90分钟。‎ 一、单项选择题：（本题共6小题，每小题只有一个选项正确，每小题5分，共30分）1.如图所示，某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去．江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是(　　)‎ A．水速大时，路程长，时间长 B．水速大时，路程长，时间短 C．水速大时，路程长，时间不变 D．路程、时间与水速无关 解析　游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，路程越长，但过河时间t＝，与水速无关，故A、B、D三项均错误，C项正确．‎ 答案　C ‎2．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度(　　)‎ A．大小和方向均不变 B．大小不变，方向改变 C．大小改变，方向不变 D．大小和方向均改变 解析：绳长不变，水平方向匀速，导致竖直方向也匀速，故橡皮同时参与了两个互相垂直的匀速运动，其合运动大小和方向都是不变的．‎ 答案：A ‎3. 在水平面上有A、B两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现A物体以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为α、β时(如图所示)，B物体的运动速度vB为(绳始终有拉力)(　　)‎ A. B. C. D. 解析：将物体A的速度分解为使绳右端伸长和逆时针转动两个分量，如图(a)所示，则绳端伸长的速度v′＝v1cosα；同理对物体B，速度分解如图(b)所示，绳端缩短的速度v″＝v′，因此物体B的运动速度vB＝v″/cosβ＝，D项正确．‎ 答案：D ‎4人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后，卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将(　　)‎ A．半径变大，角速度变大，速率变大 B．半径变小，角速度变大，速率变大 C．半径变大，角速度变小，速率变小 D．半径变小，角速度变大，速率变小 解析：人造卫星在受到地球外层空间大气阻力时，卫星的速度减小，万有引力提供的向心力大于卫星所需向心力，卫星做近心运动，卫星再次绕地球运行时，半径变小，由G＝mω2r＝m得，ω＝，v＝，由于半径变小，故角速度变大，线速度变大，选项B正确．‎ 答案：B ‎5.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是(　　)‎ A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C．人在最低点时对座位的压力等于mg D．人在最低点时对座位的压力大于mg 解析：人在最低点，由向心力公式可得，F－mg＝m，即F＝mg＋m>mg，故C项错误，D项正确；人在最高点，由向心力公式可得，F＋mg＝m，当v＝时，F＝0，A项错误；当v>时，F>0，人对座位能产生压力；当v<时，F<0，安全带对人产生拉力，B项错误．‎ 答案：D ‎6.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的(　　)‎ A．轨道半径约为卡戎的倍 B．角速度大小约为卡戎的倍 C．线速度大小约为卡戎的7倍 D．向心力大小约为卡戎的7倍 解析：本题是双星问题，设冥王星的质量、轨道半径、线速度大小分别为m1、r1、v1，卡戎的质量、轨道半径、线速度大小分别为m2、r2、v2，由双星问题的规律可得，两星间的万有引力分别给两星提供做圆周运动的向心力，且两星的角速度相等，故B、D均错；由G＝m1ω2r1＝m2ω2r2(L为两星间的距离)，因此＝＝，＝＝＝，故A对、C错．‎ 答案：A 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题有多个选项正确，答对5分，漏选2分，选错或不选0分，共20分）‎ ‎7．公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处(　　)‎ A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小 解析：汽车以速率v0转弯，需要指向内侧的向心力，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明此处公路内侧较低外侧较高，选项A正确．车速只要低于v0车辆便有向内侧滑动的趋势，但不一定向内侧滑动，选项B错误．车速虽然高于v0，由于车轮与地面有摩擦力，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动，选项C正确．根据题述，汽车以速率v0转弯，需要指向内侧的向心力，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，没有受到摩擦力，所以当路面结冰时，与未结冰时相比，转弯时v0的值不变，选项D错误．‎ 答案：AC ‎8.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是 (　　)‎ A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B．小球只受重力和绳的拉力作用 C．θ越大，小球运动的速度越大 D．θ越大，小球运动的周期越大 解析：本题考查了受力分析和匀速圆周运动的有关知识．在运动过程中小球只受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，A选项错误，B选项正确；由合力提供向心力有mgtanθ＝m，所以θ越大，小球运动的速度越大，C选项正确；根据mgtanθ＝mLsinθ，θ越大，小球运动的周期越小，D选项错误．‎ 答案：BC ‎9.下列关于力的说法正确的是(　　)‎ A. 作用力和反作用力作用在同一物体上 B. 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C. 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D. 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 解析：作用力反作用力一定同性、反向、异物、共存的，而平衡力是作用在同一物体上的，所以A选项错；太阳系中的行星绕太阳公转过程，万有引力充当向心力，故B选项正确；运行中的人造卫星，向心力由万有引力充当，力的方向不断变化，C选项错；伽利略理想实验，推理出力不是维持物体运动的原因，选项D正确．‎ 答案：BD ‎10.‎ 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　)‎ A．卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 解析　轨道3比轨道1高，根据高轨道线速度小、角速度小，可知A项错误，B项正确；根据牛顿第二定律，可得a＝＝，即卫星的加速度a只与卫星到地心的距离r有关，故C项错误，D项正确．‎ 答案：BD 三、填空题：（本题共2小题，共15分）‎ ‎11.(6分)某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05 s拍照一次，如图是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：‎ ‎(1)图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s.‎ ‎(2)小球上升过程中的加速度a＝________m/s2.‎ 解析：中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，即v5＝ m/s＝4.08 m/s；由Δs＝at2解得a＝10.04 m/s2；答案：(1)4.08　(2)10.0　‎ ‎12. (9分)如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l＝1.25 cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为(用l和g表示)________，其值是________(g＝9.8 m/s2)，小球在b点的速率是________．‎ 解析：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动即初速度为零的匀加速直线运动．当应用公式v0＝sx/t，sy＝gt2/2时，必须已知(或从图中得到)从抛出点开始算起的水平位移sx和竖直位移sy，本题通过分析图象可知，a点不是抛出点，所以不能用上式求，但a、b、c、d每相邻两点之间的时间间隔是相等的，设为T，又根据匀变直线运动连续相等时间内位移差Δs＝at2可得Δs＝gT2　l＝gT2，T＝ v0＝2l/T＝2＝0.70 m/s.‎ 对b点来说，其竖直分速度vy＝＝ b的速率vb＝＝＝0.875 m/s.‎ 答案：2　0.70 m/s　0.875 m/s 三、计算题题：（本题共4小题，共37分）‎ ‎13. (7分)如右图所示，飞船沿半径为R的圆周围绕着地球运动，其运行周期为T.如果飞船沿椭圆轨道运行，直至要下落返回地面，可在轨道的某一点A处将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心O为焦点的椭圆轨道运动，轨道与地球表面相切于B点．求飞船由A点到B点的时间．(图中R0是地球半径)‎ 解析：设飞船的椭圆轨道的半长轴为a，由图可知a＝.设飞船沿椭圆轨道运行的周期为T′，由开普勒第三定律得：＝.飞船从A到B的时间t＝.由以上三式求解得t＝＝ .‎ 答案： ‎14．(9分)如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力．(取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；g取10 m/s2)求 ‎(1)A点与O点的距离L；‎ ‎(2)运动员离开O点时的速度大小；‎ 解析：(1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有 Lsin37°＝gt2‎ A点与O点的距离L＝＝75 m ‎(2)设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，‎ 即Lcos37°＝v0t 解得v0＝＝20 m/s 答案：(1)75 m　(2)20 m/s　‎ ‎15. (9分) 近年来，随着人类对火星的了解越来越多，美国等国家都已经开始进行移民火星的科学探索，并面向全球招募“单程火星之旅”的志愿者．若某物体在火星表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动的时间的1.5倍，已知地球半径是火星半径的2倍．‎ ‎(1)求火星表面重力加速度g1与地球表面重力加速度g2的比值．‎ ‎(2)如果将来成功实现了“火星移民”，求在火星表面发射载人航天器的最小速度v1与在地球上发射卫星的最小速度v2的比值．‎ 解答:　(1)由自由落体运动的规律h＝gt2，可得g＝　①‎ 因此有＝　②‎ 代入数据解得＝　③‎ ‎(2)发射载人航天器或卫星的最小速度即第一宇宙速度，因此有 G＝m，即v2＝G　④‎ 又G＝mg，即GM＝R2g　⑤‎ 由④⑤解得v＝　⑥‎ 即＝　⑦‎ 答案：(1)　(2) ‎16. (10分)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的，设球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；‎ ‎(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.‎ 解析：(1)由v－t图象可知，弹性球第一次下落过程中的加速度为：a1＝＝ m/s2＝8 m/s2‎ 由牛顿第二定律得：mg－f＝ma1‎ 则有：f＝mg－ma1＝(0.1×10－0.1×8) N＝0.2 N.‎ ‎(2)弹性球第一次碰撞后反弹时的速度为 v′＝v＝×4 m/s＝3 m/s 由牛顿第二定律得：mg＋f＝ma′‎ 则：a′＝＝ m/s2＝12 m/s2‎ 则反弹的高度为：h＝＝ m＝0.375 m.‎ 答案：(1)0.2 N　(2)0.375 m