2021省牡丹江三校联谊高一下学期期中考试物理试题含答案

牡丹江地区三校高一联谊期中考试

物理

考生注意：

1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五章～第八章第节。

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14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. 关于圆周运动下列说法正确的是（　　）

A. 匀速圆周运动的线速度是不变的

B. 匀速圆周运动的加速度是不变的

C. 匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心

D. 圆周运动物体所受合力就是向心力

2. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力(　　)

A. 等于零，对人不做功

B. 水平向左，对人做负功

C. 水平向右，对人做正功

D. 沿斜面向上，对人做正功

3. 如图所示为物体做平抛运动轨迹的一部分，测得间水平距离均为d，竖直间距分别为L和，重力加速度为g，则物体平抛初速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（　　）

A. a处为拉力，b处一定为拉力

B. a处为拉力，b处可能为推力

C. a处推力，b处为拉力

D. a处为推力，b处为推力

5. 开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础，下面关于开普勒三定律理解错误的是（     ）

A. 由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形

B. 由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上

C. 由开普勒第二定律知，一个行星从远日点向近日点运动的速度是逐渐减小的

D. 由开普勒第三定律知，地球与火星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等

6. 2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是（　　）

A.  B.  C.  D.

7. 如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为r、r、2r，与转台间的动摩擦因数相同（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）转台旋转时，下列说法正确的是（　　）

A. 若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最小

B. 若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大

C. 转速增加，A物体比B物体先滑动

D. 转速增加，C物体先滑动

8. 一个质量为2kg的物体被人用手由静止向上提升1m，此时物体的速度是1m/s。重力加速度g=10m/s2，物体被向上提升过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 手对物体做功20J

B. 重力势能增大12J

C. 合外力对物体做功2J

D. 物体克服重力做功20J

9. 2020年7月23日，我国“天问一号”火星探测卫星顺利升空，经过6.5月后抵达火星，然后进入环火轨道。2021年5月择机降轨机动。若已知“天问一号”环火轨道半径、周期、火星的半径以及万有引力常量。则根据条件不可求出下列哪个物理量（　　）

A. “天问一号”在环火轨道加速度

B. 火星的质量

C. 火星表面重力加速度

D. “天问一号”的质量

10. 如图所示，物体A的质量为m，通过轻绳和光滑的定滑轮与小车连接，小车以速率v向右匀速直线行驶，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体A上升的速度为v B. 物体A的速度大小为

C. 绳子对A的拉力大于A的重力 D. 物体A处于失重状态

11. 如图，一名学生将篮球从同一位置斜向上抛出，其中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，第一次球在空中运动的时间较长

B. 篮球两次撞墙速度一样大

C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等

D. 篮球两次抛出时速度大小可能相同

12. 如图为嫦娥三号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是（　　）

A. 嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s

B. 嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速

C. 设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1=a2

D. 嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能

13. 天文观测中观测到有三颗星位于边长为l的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G，不计其他星体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法错误的是（　　）

A. 三颗星的质量可能不相等

B. 某颗星的质量为

C. 它们的线速度大小均为

D. 它们两两之间的万有引力大小为

14. 如图所示，光滑半圆形碗固定在地面上，其半径为R，可视为质点的一质量为m的小球紧贴碗的内表面做匀速圆周运动，其轨道平面水平且距离碗底的高度为h，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 小球所受支持力大小为

B. 小球的向心力为

C. 小球做匀速圆周运动的转速为

D. 小球做匀速圆周运动的转速为

二、实验题（本题共1小题，共6分）

15. 某同学设计了一个“用圆锥摆粗略验证向心力公式”的实验如图所示，细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个钢球将画着同心圆的白纸置于水平桌面上，使圆心正好位于悬点正下方。用手带动钢球，使它沿纸上的某个圆做匀速圆周运动（钢球恰好未触及纸面）。

（1）在该实验中，通过纸上的圆测量小钢球做匀速圆周运动的___________（写出物理量名称和相应字母），用天平测量钢球的质量m，用秒表测量钢球转动n圈所用的时间为t，即可计算钢球运动所需的向心力F向=___________。

（2）结合上一问测量物理量，只要再测出悬点与水平桌面的高度h，给定本地的重力加速度g，即可计算合力F合=___________（用上述测量物理量的符号表示）。

（3）若向心力F向与合力F合在误差范围内相等，便粗略验证了向心力表达式的正确性。

三、计算题（本题包括4小题，共38分。计算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。有数值计算的答案中必须明确写出数值和单位）

16. 2020年11月24日，嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道。探测器实施二次轨道修正、二次近月制动，顺利进入距月球表面高为h的环月圆形轨道上，绕月球做匀速圆周运动，周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）月球的质量M；

（2）月球表面的重力加速度g′。

17. 为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破。如图所示，飞机在河道上空高H=500m处以速度v0=100m/s水平匀速飞行投掷下炸弹并击中目标，不计空气阻力且g=10m/s2。求：

（1）飞机应在距冰凌多远处投弹；

（2）击中冰凌时炸弹的速度；

（3）若飞机每隔相等时间投放一颗炸弹，则同一时刻这些在空中的炸弹其位置有什么特点，并简要说明理由。

18. 某杂技演员在做“水流星”表演时盛水的水桶经过最高点桶口向下时水也不会洒出。如图所示，水的质量m=0.8kg，桶的质量M=1kg，绳长L=1.6m，g取10m/s2，不计空气阻力和水桶的大小。求：

（1）水桶在最高点时水不流出最小速率为多大？

（2）若水桶在最高点的速率v=5m/s时，水对桶底的压力为多大？

（3）若将空水桶最高点处以水平方向速度v=2m/s释放时，空水桶将做什么运动？当空水桶下降多少时间绳子又再拉紧？

19. 双星系统的两个星球A、B相距为L，质量都是m，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动．

（1）求星球A、B组成的双星系统周期理论值T0；

（2）实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且（k＜1），于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星A．B的连线正中间，星球A、B围绕C做匀速圆周运动，试求星球C的质量．

牡丹江地区三校高一联谊期中考试

物理 答案版

考生注意：

1.本试卷满分100分，考试时间90分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效在试题卷、草稿纸上作答无效。

4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五章～第八章第节。

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14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. 关于圆周运动下列说法正确的是（　　）

A. 匀速圆周运动的线速度是不变的

B. 匀速圆周运动的加速度是不变的

C. 匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心

D. 圆周运动物体所受合力就是向心力

【答案】C

2. 如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力(　　)

A. 等于零，对人不做功

B. 水平向左，对人做负功

C. 水平向右，对人做正功

D. 沿斜面向上，对人做正功

【答案】C

3. 如图所示为物体做平抛运动轨迹的一部分，测得间水平距离均为d，竖直间距分别为L和，重力加速度为g，则物体平抛初速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

4. 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（　　）

A. a处为拉力，b处一定为拉力

B. a处为拉力，b处可能为推力

C. a处推力，b处为拉力

D. a处为推力，b处为推力

【答案】B

5. 开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础，下面关于开普勒三定律理解错误的是（     ）

A. 由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形

B. 由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上

C. 由开普勒第二定律知，一个行星从远日点向近日点运动的速度是逐渐减小的

D. 由开普勒第三定律知，地球与火星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等

【答案】C

6. 2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

7. 如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为r、r、2r，与转台间的动摩擦因数相同（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）转台旋转时，下列说法正确的是（　　）

A. 若三个物体均未滑动，C物体的向心加速度最小

B. 若三个物体均未滑动，B物体受的摩擦力最大

C. 转速增加，A物体比B物体先滑动

D. 转速增加，C物体先滑动

【答案】D

8. 一个质量为2kg的物体被人用手由静止向上提升1m，此时物体的速度是1m/s。重力加速度g=10m/s2，物体被向上提升过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 手对物体做功20J

B. 重力势能增大12J

C. 合外力对物体做功2J

D. 物体克服重力做功20J

【答案】D

9. 2020年7月23日，我国“天问一号”火星探测卫星顺利升空，经过6.5月后抵达火星，然后进入环火轨道。2021年5月择机降轨机动。若已知“天问一号”环火轨道半径、周期、火星的半径以及万有引力常量。则根据条件不可求出下列哪个物理量（　　）

A. “天问一号”在环火轨道加速度

B. 火星的质量

C. 火星表面重力加速度

D. “天问一号”的质量

【答案】D

10. 如图所示，物体A的质量为m，通过轻绳和光滑的定滑轮与小车连接，小车以速率v向右匀速直线行驶，则下列说法正确的是（　　）

A. 物体A上升的速度为v B. 物体A的速度大小为

C. 绳子对A的拉力大于A的重力 D. 物体A处于失重状态

【答案】C

11. 如图，一名学生将篮球从同一位置斜向上抛出，其中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，第一次球在空中运动的时间较长

B. 篮球两次撞墙速度一样大

C. 篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等

D. 篮球两次抛出时速度大小可能相同

【答案】AD

12. 如图为嫦娥三号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是（　　）

A. 嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s

B. 嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速

C. 设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1=a2

D. 嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能

【答案】BCD

13. 天文观测中观测到有三颗星位于边长为l的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G，不计其他星体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法错误的是（　　）

A. 三颗星的质量可能不相等

B. 某颗星的质量为

C. 它们的线速度大小均为

D. 它们两两之间的万有引力大小为

【答案】ABC

14. 如图所示，光滑半圆形碗固定在地面上，其半径为R，可视为质点的一质量为m的小球紧贴碗的内表面做匀速圆周运动，其轨道平面水平且距离碗底的高度为h，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 小球所受支持力大小为

B. 小球的向心力为

C. 小球做匀速圆周运动的转速为

D. 小球做匀速圆周运动的转速为

【答案】AC

二、实验题（本题共1小题，共6分）

15. 某同学设计了一个“用圆锥摆粗略验证向心力公式”的实验如图所示，细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个钢球将画着同心圆的白纸置于水平桌面上，使圆心正好位于悬点正下方。用手带动钢球，使它沿纸上的某个圆做匀速圆周运动（钢球恰好未触及纸面）。

（1）在该实验中，通过纸上的圆测量小钢球做匀速圆周运动的___________（写出物理量名称和相应字母），用天平测量钢球的质量m，用秒表测量钢球转动n圈所用的时间为t，即可计算钢球运动所需的向心力F向=___________。

（2）结合上一问测量物理量，只要再测出悬点与水平桌面的高度h，给定本地的重力加速度g，即可计算合力F合=___________（用上述测量物理量的符号表示）。

（3）若向心力F向与合力F合在误差范围内相等，便粗略验证了向心力表达式的正确性。

【答案】    (1). 半径R    (2). （半径用r也对）    (3).

三、计算题（本题包括4小题，共38分。计算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。有数值计算的答案中必须明确写出数值和单位）

16. 2020年11月24日，嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道。探测器实施二次轨道修正、二次近月制动，顺利进入距月球表面高为h的环月圆形轨道上，绕月球做匀速圆周运动，周期为T。已知月球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）月球的质量M；

（2）月球表面的重力加速度g′。

【答案】（1）；（2）

17. 为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破。如图所示，飞机在河道上空高H=500m处以速度v0=100m/s水平匀速飞行投掷下炸弹并击中目标，不计空气阻力且g=10m/s2。求：

（1）飞机应在距冰凌多远处投弹；

（2）击中冰凌时炸弹的速度；

（3）若飞机每隔相等时间投放一颗炸弹，则同一时刻这些在空中的炸弹其位置有什么特点，并简要说明理由。

【答案】（1）1000m；（2）m/s，水平夹角45°；（3）在飞机的正下方排成竖直线

18. 某杂技演员在做“水流星”表演时盛水的水桶经过最高点桶口向下时水也不会洒出。如图所示，水的质量m=0.8kg，桶的质量M=1kg，绳长L=1.6m，g取10m/s2，不计空气阻力和水桶的大小。求：

（1）水桶在最高点时水不流出最小速率为多大？

（2）若水桶在最高点的速率v=5m/s时，水对桶底的压力为多大？

（3）若将空水桶最高点处以水平方向速度v=2m/s释放时，空水桶将做什么运动？当空水桶下降多少时间绳子又再拉紧？

【答案】（1）4m/s；（2）4.5N；（3）0.4s

19. 双星系统的两个星球A、B相距为L，质量都是m，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动．

（1）求星球A、B组成的双星系统周期理论值T0；

（2）实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值T0，且（k＜1），于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星A．B的连线正中间，星球A、B围绕C做匀速圆周运动，试求星球C的质量．

【答案】（1）；（2）