2021甘肃省玉门市油田一中高一下学期期中考试物理试题含答案

玉门油田第一中学2020-2021学年第二学期期中考试

高一物理试卷

时间：90分钟;满分：100分

一、选择题（共14题，每题3分，共42分。其中1-9题只有一个选项符合题意，10-14题有多个选项符合题意。全选对的满分，选对但不全的得2分，有选错的不得分。）

1. 做匀速圆周运动的物体，物理量中不断改变的是

A．角速度      B．线速度       C．周期       D．转速

2. 关于万有引力定律，以下说法正确的是

A．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，并计算出了引力常数为G

B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律

C．英国物理学家卡文迪许测出引力常数为G  ， 并直接测出了地球的质量

D．月﹣﹣地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律

3. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是

A．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态

B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯

C．“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力

D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

4. 如图，半径之比 R︰r＝2︰1 的大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大轮上一点 P 到轴心的距离为 r，Q 为小轮边缘上的点． P、Q 两点的

A ． 周期之比 T p ︰ T Q =1︰2               B ． 线速度之比 v P ︰ v Q =1︰1

C ． 角速度之比 ω P ︰ ω Q =1︰2           D ． 向心加速度之比 a P ︰ a Q =1︰2

5.在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏。当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候，它的生命就走到了尽头，有很多成了太空垃圾。如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器，图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M进行校正，则

A．“轨道康复者”N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星M到较低的轨道运行

B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正

C．在图乙中M的动能一定小于N的动能

D．在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上

6. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是

A．此时绳子张力为2μmg

B．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内

C．此时圆盘的角速度为

D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

7. 将卫星发射至近地圆轨道1（如图所示），经过多次变轨，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在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上的角速度大于在轨道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点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 

8. 据估算，“天问一号”探测器将于 2020年除夕夜到达火星，向世人展示火星之美。未来，字航员登陆火星，并在火星表面以大小为v的速度竖直向上抛出一小球，小球经时间t落回抛出点，不计火星表面的空气阻力。若火星的半径为R。则火星的第一宇宙速度为

A．                B．       

C．                D．

9.“探月热”方兴未艾，我国研制的月球卫星“嫦娥二号”已发射升空，已知月球质量为M，半径为R．引力常量为G，以下说法可能的是            

A．在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为

B．在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为

C．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大运行速度为

D．在月球上发射一颗绕它沿圆形轨道运行的卫星的最大周期为

10. 关于第一宇宙速度，下面说法正确的是

A．是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 

B．它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度

C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度

D．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

11. 人造地球卫星的轨道半径越大，则

　 A.线速度越小，周期越大　　　　　　　    

B.角速度越小，周期越大

　 C.线速度越大，周期越小　　　　　　　    

D.加速度越大，周期越大

12. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是

A. 球A的线速度必定大于球B的线速度

B. 球A的角速度必定小于B的角速度

C. 球A的运动周期必定小于球B的运动周期

D. 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力

13. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则

A．人拉绳行走的速度为vcosθ 

 B．人拉绳行走的速度为v/cosθ

C．船的加速度为   

 D．船的加速度为

14.如图所示，河宽为L，河水流速为u，甲、乙两船同时出发渡河且相对水的速度均为v。出发时两船相距d，行驶过程中两船船身均与岸边成45°，乙船最终到达正对岸的A点，两船始终没有相遇。则下列说法正确的是

A．v∶u=∶1

B．两船行驶的路程相等

C．两船同时到达河对岸

D．L<d/2

玉门油田第一中学2020-2021学年第二学期期中考试

高一物理答题卷

班级________  姓名________  考号________

一、选择题答题卡（请将你认为正确的选项填到相对应的题号下的方框中，答案写在试卷上的不得分。）

二、实验、探究题（每空2分，共12分）

15.为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明______

A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动．

B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C.不能说明上述规律中的任何一条

D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

16.关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______

A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差                B.安装斜槽时其末端切线应水平

C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 

D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些．

E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点

17.如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取）

①小球平抛运动的初速度为______ m/s．

②小球运动到b点的速度为______ m/s

③抛出点坐标 ______cm  y= ______ cm．

三、计算题（共5题，共42分）
18. （8分）在一个倾角为37°斜面底端的正上方h=6.8m处的A点，以一定的初速度向着斜面水平抛出一个小球，恰好垂直击中斜面，不计空气阻力，g=10m/s2，求抛出时的初速度和飞行时间．

19. （9分）如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T．（g取10m/s2，结果可用根式表示）求：

（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？

（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？

20. （9分）若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面.已知引力常量为G，月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)

(1)月球表面的自由落体加速度大小g月.     (2)月球的质量M.        (3)月球的密度.

21. （10分）现代观测表明，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星设某双星系统中的两星、的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动已知引力常量G，求：

(1)、两星之间的万有引力大小；   (2)星到O点的距离；    (3)它们运动的周期．

22. （10分）嫦娥一号在西昌卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道．随后，嫦娥一号经过变轨和制动成功进入环月轨道．如图所示，阴影部分表示月球，设想飞船在圆形轨道Ⅰ上作匀速圆周运动，在圆轨道Ⅰ上飞行n圈所用时间为t到达A点时经过暂短点火变速，进入椭圆轨道Ⅱ，在到达轨道Ⅱ近月点B点时再次点火变速，进入近月圆形轨道Ⅲ，而后飞船在轨道Ⅲ上绕月球作匀速圆周运动，在圆轨道Ⅲ上飞行n圈所用时间为．不考虑其它星体对飞船的影响，求：

（1）月球的平均密度是多少？

（2）飞船从轨道Ⅱ上远月点A运动至近月点B所用的时间．

（3）如果在Ⅰ、Ⅲ轨道上有两只飞船，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧，且两飞船与月球球心在同一直线上），则经过多长时间，他们又会相距最近？

============参考答案============

一、选择题

1、 B  2、 D  3、 C  4、 C   5、 A  6、 C  7、 D   8、 D   9.B

10、 BD    11、 AB    12、 AB     13、AC．   14、 ACD

二、实验,探究题

15. AB   16. BCE  17.  2    2.5     -10    -1.25   

三、计算题

18、 物体落地的速度大小为20m/s，方向与水平方向的夹角为45度

19、 解：（1）若要小球刚好离开锥面，则小球受到重力和细线拉力如图所示．小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平．

在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得：

  mgtan θ=mωlsin θ

解得：ω=，即ω0== rad/s．

（2）同理，当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式有：

  mgtan α=mω′2lsin α

解得：ω′2=，即ω′===2 rad/s．

答：

（1）小球的角速度ω0至少为rad/s．

（2）小球的角速度ω′为2 rad/s．

20、 （1）  （2） （）

【解析】根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；根据月球表面重力和万有引力相等，利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量M；根据即可求出月球的密度．

（1）月球表面附近的物体做自由落体运动：

月球表面的自由落体加速度大小：

（2）不考虑月球自转的影响有：，解得月球的质量为：

（3）月球的密度

21、 (1) (2) (3)

详解】（1）根据万有引力定律可知：两星之间的万有引力大小：

（2）设点距星的距离为，双星运动的周期为，由万有引力提供向心力；

对于B星：

对于A星：

解得：

（3）由

将代入可得

所以它们运动的周期．

22、 （1）月球的平均密度是．

（2）飞船从轨道Ⅱ上远月点A运动至近月点B所用的时间为．

（3）则经（m=1，2，3…），他们又会相距最近

【解析】（1）在圆轨道Ⅲ上的周期：

T3=…①

由万有引力提供向心力有：

…②

又：M=…③

联立得：=…④

（2）设飞船在轨道I上的运动周期为T1，在轨道I有：…⑤

又：…⑥

联立①②⑤⑥得：r=4R

设飞船在轨道II上的运动周期T2，而轨道II的半长轴为：=2.5R…⑦

根据开普勒定律得：

…⑧

可解得：T2=0.494T3

所以飞船从A到B的飞行时间为：

（3）设飞船在轨道I上的角速度为ω1、在轨道III上的角速度为ω3，有：

所以

设飞飞船再经过t时间相距最近，有：

ω3t′﹣ω1t′=2mπ

所以有：t=（m=1，2，3…）