山東省棗莊市第一中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題

1、- 1 - 棗莊一中 2019-2020 學(xué)年度第二學(xué)期高一年級期中考試物理學(xué)科試卷一、單選題1.英國科學(xué)家牛頓是經(jīng)典力學(xué)理論體系的建立者，他有一句名言是：“如果我所見到的比笛卡兒要遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟??！标P(guān)于牛頓等這些科學(xué)“巨人”及其成就，下述說法錯誤的是（）a. 以牛頓運(yùn)動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)，包括萬有引力定律，既適用于低速運(yùn)動也適用于高速運(yùn)動；既適用于宏觀世界，也適用于微觀世界b. 開普勒在研究了天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)并提出了行星運(yùn)動定律c. 牛頓提出萬有引力定律，后人利用這一理論發(fā)現(xiàn)的海王星，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”d. 卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室較準(zhǔn)確地測出了引力

2、常量g 的數(shù)值，并說該實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量”【答案】 a 【詳解】 a以牛頓運(yùn)動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)，包括萬有引力定律，只適用于低速運(yùn)動，不適用于高速運(yùn)動，只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界，故a 錯誤，符合題意；b開普勒在研究了天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)并提出了行星運(yùn)動定律，故b 正確，不符合題意；c 牛頓提出萬有引力定律，后人利用這一理論發(fā)現(xiàn)的海王星，被稱為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”，符合史實(shí)，故c 正確，不符合題意；d 卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室較準(zhǔn)確地測出了引力常量g 的數(shù)值， 結(jié)合地球的半徑和重力加速度能算出地球的質(zhì)量，所以他說該實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量”，故d 正確，不符合題意。本題

3、選錯誤的故選a。2.如圖所示， 一輛貨車?yán)每邕^光滑定滑輪的輕質(zhì)不可伸長的纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為 m0，貨物的質(zhì)量為m，貨車向左做勻速直線運(yùn)動，在將貨物提升到圖示的位置時，貨箱速度為v時，連接貨車的繩與水平方向夾角 ，不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是（）- 2 - a. 貨車的速度等于vcosb. 貨車運(yùn)動的速度等于cosvc. 纜繩中的拉力ft等于 (m0m)gd. 貨物處于失重狀態(tài)【答案】 b 【詳解】如圖貨車此時速度為cosvv車貨車向左做勻速直線運(yùn)動，故貨箱速度表達(dá)式為cosvv車隨著貨車向左運(yùn)動，在減小，則貨箱的速度在增大，貨箱具有向上的加速度，故纜繩中的拉力0t()fmm

4、 g處于超重狀態(tài)。故b 正確， acd 錯誤。故選 b。3.從某高處以4m/s 的速度水平拋出一小物塊，落地時速度為5m/s， （取 g=10 m/s2）則此過程中小球的水平位移是（）a. 3.2 mb. 2.4mc. 1.6md. 1.2m - 3 - 【答案】 d 【詳解】物塊落地瞬間豎直方向的速度為2222054 m/s3m/syvgtvv下落用時3s0.3s10yvtg小球的水平位移為040.3m1.2mxv tabc 錯誤， d 正確。故選 d。4.如圖所示， 在坡度一定的斜面頂點(diǎn)以大小相同的初速v 同時水平向左與水平向右拋出兩個小球 a 和 b，兩側(cè)斜坡的傾角分別為30和60，小球

5、均落在坡面上，若不計(jì)空氣阻力，則a 和b 兩小球的運(yùn)動時間之比為（）a. 9：1 b. 1：9 c. 3：1 d. 1：3 【答案】 d 【詳解】小球平拋落在傾角為的斜面上，分解位移0 xv t212ygt根據(jù)幾何關(guān)系- 4 - 2012tangtyxv t解得時間02tanvtg所以ab3tan3013tan6033ttabc 錯誤， d 正確。故選 d。5.如圖所示， x 軸在水平地面上，y 軸沿豎直方向。圖中畫出了從y 軸上沿 x 軸正向拋出的三個小球 a、b 和 c 的運(yùn)動軌跡，其中b 和 c是從同一點(diǎn)拋出的。不計(jì)空氣阻力，則（）a. a 的飛行時間最長b. b 比 c飛行時間長c.

6、b 的水平初速度比c的小d. c 的水平初速度最小【答案】 d 【詳解】 ab 小球平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體，根據(jù)212hgt可知下落時間為2htg因?yàn)閍bchhh所以三個小球下落時間abcttt- 5 - ab 錯誤；c小球水平方向上做勻速直線運(yùn)動，因?yàn)閎cxx根據(jù)0 xvt可知水平初速度bcvvc 錯誤；d同理對比a、b小球，水平位移關(guān)系abxx結(jié)合時間關(guān)系可知水平初速度abcvvvd 正確。故選 d。6.甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動，甲、乙兩艘快艇的質(zhì)量之比為1：2；在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比為2：3，運(yùn)動方向改變的角度之比為3：5，則甲乙兩快艇所受向心力之比為（）

7、a. 2：5b. 5：2c. 1：5d. 5：1 【答案】 c 【詳解】根據(jù)線速度的定義svt可知甲、乙線速度之比1223vv根據(jù)角速度的定義t可知甲、乙角速度之比1235結(jié)合vr可知向心力表達(dá)式為2vvfmmvmvrr- 6 - 則甲、乙向心力之比11 11222212312355fmvfm vabd 錯誤， c 正確。故選 c。7.日常生活中可以利用離心運(yùn)動甩干衣物上的水分，如圖已知甩干桶直徑為0.5m，工作時轉(zhuǎn)速為20r/s， 則甩干過程中衣物和桶壁之間的彈力與衣物所受重力的比值為（g=10m/s2）（）a. 80b. 40c. 20d. 10 【答案】 b 【詳解】衣物轉(zhuǎn)動的角速度20

8、rad/s40rad/s22n則對衣物受力分析，根據(jù)牛頓第二定律22n2dfmrm衣物和桶壁之間的彈力與衣物所受重力的比值為2n0.540 40224010dfmggacd 錯誤， b 正確。故選 b。8.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐桶的軸線垂直于水平面，圓錐桶固定不動，有兩個質(zhì)量分別為 ma和 mb（mamb）的小球緊貼內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，下列說法錯誤的是 （）a. a 球的角速度大于b 球的角速度- 7 - b. a 球的線速度大于b 球的線速度c. a 球的周期大于b 球運(yùn)動的周期d. a 球?qū)ν氨诘膲毫Υ笥赽 球?qū)ν氨诘膲毫Α敬鸢浮?a 【詳解】 a對小球受力分析，根據(jù)牛頓第

9、二定律2tanmgmr解得tangr因?yàn)閍brr所以aba 錯誤；b對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律2tanmgvmr解得tangrv因?yàn)閍brr所以abvvb 正確；- 8 - c根據(jù)角速度與周期的關(guān)系2t可知周期關(guān)系abttc 正確；d小球豎直方向上滿足sinnmg因?yàn)閍bmm所以abnn結(jié)合牛頓第三定律可知a 球?qū)ν氨诘膲毫Υ笥赽 球?qū)ν氨诘膲毫?，d 正確。本題選擇錯誤選項(xiàng)，故選a。9.如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動實(shí)例分析，其中說法正確的是（）a. 汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，汽車處于失重狀態(tài)b. “水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點(diǎn)處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底壓力c. 在鐵路的

10、轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是利用輪緣與外軌的側(cè)壓力助火車轉(zhuǎn)彎d. 脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出- 9 - 【答案】 b 【詳解】 a汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，圓心在汽車的正上方，此時重力與支持力的合力提供向心力，即有2nmgvrmf=可知nmgf即汽車處于超重狀態(tài)，故a 錯誤；b演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時，根據(jù)牛頓第二定律有21nfmg mr=解得2nfmrmg=在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有22nfmg mr=解得22nfmrmg=則12nnff根據(jù)牛頓第三定律可知在最高點(diǎn)處水對碗底的壓力小于其在最低處水對碗底的壓力，故b

11、正確；c在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，故c 錯誤；d衣機(jī)脫水桶的脫水原理是：是水滴需要提供的向心力較大，水與衣物之間的粘滯力無法提供，所以做離心運(yùn)動，從而沿切線方向甩出，故d 錯誤。故選 b。10.月球公轉(zhuǎn)周期為“一個月”，其天文學(xué)數(shù)據(jù)比日常生活中的30 天要少 3 天，設(shè)月地距離為地球半徑的n 倍，由此可知地球同步衛(wèi)星到地心的距離為地球半徑的（）- 10 - a. 3n倍b. 4n倍c. 7n倍d. 9n倍【答案】 d 【詳解】根據(jù)開普勒第三定律3232rtrt同同月月解得233333221=279

12、tnrrn rrt同同月月abc 錯誤， d 正確。故選 d。11.若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離為地球半徑n 倍的情況下， 則可知月球公轉(zhuǎn)的向心加速度應(yīng)為蘋果在地面附近下落時自由落體加速度的（）倍。a. nb. n2c. 1nd. 21n【答案】 d 【詳解】萬有引力提供加速度2mmgmar解得2gmar月球公轉(zhuǎn)的向心加速度與蘋果在地面附近下落時自由落體加速度之比為2122221aran rnabc 錯誤， d 正確。故選 d。12.一物體在地球表面重100n， 某時刻它在以4m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為65n，則此時火箭離地球

13、表面的高度為地球半徑的（地球表面g10m/s2） （）- 11 - a. 1 倍b. 2 倍c. 3 倍d. 4 倍【答案】 a 【詳解】在地球表面100nmg解得10kgm在離地高度h處，根據(jù)牛頓第二定律265n4m/smgm解得212.5m/s4gg根據(jù)2mmgmar解得2gmar則22()4ghrgr解得此時火箭離地球表面的高度hra 正確， bcd 錯誤。故選 a。13.某中子星的質(zhì)量約為2.16 1030kg，但是它的半徑才不過10km，已知引力常量g=6.67 10-11nm2/kg2，則此中子星表面的第一宇宙速度為（）a. 1.2 106m/sb. 1.44 106m/s c.

14、1.2 108m/sd. 1.44 108m/s 【答案】 c - 12 - 【詳解】假設(shè)質(zhì)量為m的衛(wèi)星以第一宇宙速度貼近中子星表面運(yùn)行22mmvgmrr第一宇宙速度為1133082.16 10s1.26.67 10m/sm/10 1010gmvrabd 錯誤， c 正確。故選 c。14.人類對自然的探索遠(yuǎn)至遙遠(yuǎn)的太空，深至地球內(nèi)部。若地球半徑為r，把地球看做質(zhì)量分布均勻的球體。 某地下探測器p的質(zhì)量為m，深入地面以下h處，假設(shè) h以上的地球球殼物質(zhì)對探測器p 的引力為零；另一太空探測器q 質(zhì)量也為m，圍繞地球做圓周運(yùn)動，軌道距離地面高度為d，則地球?qū)μ仗綔y器q 和地下探測器p 的引力之比為

15、（）a. rhrdb. 32() ()rrdrhc. 22()()rhrdd. 2()()rrdrh【答案】 b 【詳解】設(shè)地球的密度為 ，地球的質(zhì)量為343mr所以地球?qū)μ仗綔y器q 的引力32243()()r gmgmmfrdrd根據(jù)題意有，質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，則深入地下為h 處探測器 p 受到地球的萬有引力即為半徑等于（r-h）的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力，此時34 ()3mrh故探測器p 受到的引力- 13 - 4()3fg rh所以有32() ()frrdrfh故 b 正確， acd 錯誤。故選 b。二、多選題15.以速度 v0水平拋出一球， 某時刻其豎直分速度等

16、于水平分速度，則下列判斷正確的是 （）a. 此時豎直分位移等于水平分位移的一半b. 此時球的速度大小為2v0c. 球運(yùn)動的時間為0vgd. 球運(yùn)動的位移是2052vg【答案】 acd 【詳解】 a豎直分速度等于水平分速度，此時末速度與水平方向的夾角為0tan1gtv末速度的反向延長線必過水平位移的中點(diǎn)，有tan12yx所以豎直位移與水平位移之比12yxa 正確；b此時球的速度002cos45vvv- 14 - b 錯誤；c時間為0vtgc 正確；d球運(yùn)動的位移222222001()()522vgsxyv tgtd 正確。故選 acd 。16.某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r，則

17、下列說法正確的是（）a. 根據(jù)公式v=r 可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度v 與軌道半徑r 成正比b. 根據(jù)公式v=gmr可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度v 與r成反比c. 根據(jù)公式f=m2vr可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的線速度v2與軌道半徑r 成正比d. 根據(jù)公式f=g2mmr可知，該衛(wèi)星需要的向心力與r2成反比【答案】 bd 【詳解】 a衛(wèi)星軌道高度不同，角速度不同，所以衛(wèi)星運(yùn)行的線速度與半徑不成正比，a 錯誤；b萬有引力提供向心力22mmvgmrr解得1gmvgmrrb 正確， c 錯誤；d根據(jù)萬有引力定律2mmfgr可知該衛(wèi)星需要的向心力與r2成反比， d 正確。- 15 - 故選 bd 。17.如圖，兩個質(zhì)量

18、均為m 的小木塊a 和 b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a 與轉(zhuǎn)軸oo的距離為l， b 與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k 倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）a. a、b 所受的摩擦力始終相等b b 一定比a 先開始滑動c. 2kgl是 b 開始滑動臨界角速度d. 當(dāng)23kgl時， a 所受摩擦力的大小為kmg 【答案】 bc 【詳解】 ab 兩個木塊的最大靜摩擦力相等，木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律得木塊所受的靜摩擦力為：2fmr由于m、相等，則：fr所以 b所受的靜摩

19、擦力大于a的靜摩擦力， 當(dāng)圓盤的角速度增大時b的靜摩擦力先達(dá)到最大值，所以 b 一定比 a 先開始滑動，故a 錯誤， b 正確；c當(dāng) b 剛要滑動時，根據(jù)牛頓第二定律有：22kmgml解得臨界角速度為：2kgl- 16 - 故 c 正確；d當(dāng) a 剛要滑動時，根據(jù)牛頓第二定律有：2akmgml解得 a 的臨界角速度為：23akglkgl以 a 為研究對象，當(dāng)23kgl時，由牛頓第二定律得：2fml可解得：23fkmg故 d 錯誤。故選 bc。18.已知某星球半徑為r，表面處的重力加速度為g，一探測器在距該星球表面高度為3r 處繞其做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（）a. 探測器的周期為4rgb

20、. 該星球的平均密度為34ggrc. 探測器的線速度為2grd. 探測器的向心加速度大小為116g 【答案】 bcd 【詳解】 a在地表2mmgmgr萬有引力提供向心力- 17 - 2224416mmgmrrt解得16rtga 錯誤；b星球的平均密度233443grmggvgrrb 正確；c萬有引力提供向心力22164mmvgmrr解得42grgmvrc 正確；d萬有引力提供向心力216mmgmar解得2221161616gmgragrrd 正確。故選 bcd 。三、實(shí)驗(yàn)填空題19.一個同學(xué)在 “ 探究平拋運(yùn)動的規(guī)律” 的實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離 x 相等

21、的三點(diǎn)a、b、c，量得 x=0.4m，又量出它們之間的豎直距離分別為 h1=0.1m，h2=0.5m。g 取 10m/s2，利用這些數(shù)據(jù)，可得：- 18 - （1）物體從a 到 b 所用的時間t=_s；（2）物體拋出時的初速度為_m/s；（3）物體經(jīng)過b點(diǎn)時速度為 _m/s?！敬鸢浮?1). 0.2(2). 2(3). 2.5 【詳解】（1） 1在豎直方向上根據(jù) y=gt2，210.50.10.2s10hhytggv（2） 2物體拋出時的初速度00.42m/s0.2xvtvv（3） 3經(jīng)過 b 點(diǎn)時的豎直分速度：120.1 0.51.5m/s22 0.2ybhhvt物體經(jīng)過b 點(diǎn)的速度：22220152 m/s2.5m/sbbyvvv四、計(jì)算題20.現(xiàn)代觀測表明，由于引力作用，恒星有“聚集”的特點(diǎn)。眾多的恒星組成不同層次的恒星系統(tǒng)，最簡單的恒星系統(tǒng)是兩顆互相繞轉(zhuǎn)的雙星，如圖所示，兩星各以一定速率繞其連線上某一點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動， 這樣才不至于因萬有引力作用而吸引在一起，已知雙星質(zhì)量分別為1m、2m，它們間的距離始終為l，引力常數(shù)為g，求：(1)雙星旋轉(zhuǎn)的中心o到1m的距離；(2)雙星的轉(zhuǎn)動周期。- 19 - 【答案】 (1)212mlmm；(2)122()llg mm【詳解】 (1)設(shè) m1到中心 o 的距離為r，由萬有引