-吉林省东北师大附中2019-2020学年高一年级下学期期中考试物理试卷(PDF版).pdf

2019-2020学年东北师大附中（高一）年级（物理）科试卷下学期期中考试一、单项选择题：（本题共 9 小题，每小题4 分，共 36 分。每小题只有一个选项正确）1某只走时准确的时钟，秒针与分针由转动轴到针尖的长度之比为3：2，则A秒针与分针的角速度之比是1：60 B秒针针尖与分针针尖的线速度之比是90：1 C秒针与分针针尖的向心加速度之比是3600：1 D秒针与分针的转速之比是12：1 2第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，以第一宇宙速度绕地球做匀速圆周运动的卫星，其轨道半径近似等于地球半径，我们称其为近地卫星。下列关于地球的第一宇宙速度的说法中正确的是A第一宇宙速度是相对于地面而言的，所有近地卫星相对于地面的速度大小都相等B第一宇宙速度是相对于地面而言的，在同一地点朝不同方向发射同一颗人造卫星消耗的能量都相等C第一宇宙速度是相对于地心而言的，所有近地卫星相对于地心的速度大小都相等D第一宇宙速度是相对于地心而言的，所有近地卫星相对于地心的动能都相等3长春是中国汽车工业的摇篮。“红旗”属于一汽的自有品牌，其中红旗 HS5 是一款 SUV轿车，自 2019年 5 月上市以来受到广大消费者的好评。红旗 HS5 的整车质量为1805kg，该车以 0.2m/s2的加速度沿一倾角为37的斜坡行驶了10m 的直线路程，则在这个过程中汽车受到的合力做的功是A2888J B3610J C 10830J D36100J 4大国速度，当靠高端动力牵引。业界分析，复兴号设计持续运行速度为350km/h，是我国最快的高速动车组。复兴号CR400AF 装备 16台 625kW 的电机，总功率可达10000kW。假设复兴号16台电机 以额定功率 同时工作时，用300km/h的速度匀速行驶在某一平直轨道上。若复兴号所受阻力变为原来的1.2倍时，要以 250km/h的速度行驶，需要开启几台电机A 13 B 14 C15 D16 5地球表面处的重力加速度大小为g，某行星的质量是地球质量的2 倍，半径是地球半径的一半。一个质量为m 的物体（可视为质点）距该行星表面的高度等于地球半径，则该物体与行星间的万有引力大小为A89mgBmgC43mgD2mg考试时间：100 分钟满分：100 分命题人：高一物理备课组6质量之比为2：1 的甲、乙两辆汽车，在平直路面上匀速行驶的速度之比为1：3，若两车在相同的制动力作用下逐渐停止，则甲、乙两辆汽车刹车距离之比为A2：3 B4：9 C1：3 D2：9 7已知木星的质量为M，半径为 R，密度为，自转周期为T0，赤道处的重力加速度为g，万有引力常量为G。木星的一颗卫星质量为m，到木星中心的距离为r，绕木星做匀速圆周运动的周期为T，则下列关系式成立的是A33220RrTTB2GMgRC3233=rGT RD22204GMRRT8一条长为l、质量为m 的均质柔软绳平放在水平光滑地面上，现在缓慢地把绳子一端竖直提起来。设提起第一个3l段绳子人做的功为W1，提起第二个3l段绳子人做的功为 W2，提起第三个3l段绳子人做的功为W3，则 W1：W2：W3等于A1：1：1 B1：2：3 C1：3：5 D1：4：7 9双星有很多种，由两颗恒星相互作用而环绕着共同质量中心做圆周运动的恒星系统称为“物理双星”，研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。一个物理双星系统现在的运动周期为42 分钟，专家推测 10 万年前其周期为45 分钟，假设这个演化过程中两个恒星的质量均没有变化，则与10 万年前相比A两颗恒星之间的距离变大B两颗恒星的轨道半径之比变小C两颗恒星的动能都在变小D两颗恒星的加速度都在变大二、多项选择题：（本题共 8 小题，每小题4 分，共 32 分。每小题有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。）10下列说法正确的是A开普勒利用自己观察的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律B“月 地检验”表明地面上的物体所受地球的引力与月球所受地球的引力遵从同样的规律C物理学公认：卡文迪许是第一个在实验室“称量地球质量”的人D随着相对论和量子力学等新科学的提出，经典力学作为新科学在一定条件下的特殊情形，被包括在了新的科学成就之中11关于重力势能和弹性势能，下列说法正确的是A物体重力做的功只跟它的起点和终点的位置有关，与物体运动的路径无关B重力势能是物体和地球所组成的“系统”所共有的C重力势能与零势能面的选取有关，具有相对性；而弹性势能与零势能位置的选取无关D只有弹簧才能具有弹性势能，其它物体即使发生弹性形变也没有弹性势能12一个质量为2kg 的可视为质点的小球，以2m/s 的速率做匀速圆周运动，轨迹半径为1m，则下列结论正确的是A小球所受的合力大小为8N B小球所受合力的功率为16W C小球的动能为4J D在小球转动半圈的过程中，小球所受合力做的功为8J 13竖直上抛运动是理想化的物理模型，实际的上抛运动是受阻力的。现有质量为2kg的物体以 60m/s 的速度竖直上抛，所受阻力恒为重力的0.2倍，重力加速度g取 10m/s2。则物体由抛出到落回抛出点的过程中A整个过程中重力做的功为零B整个过程中阻力做的功为零C整个过程中合力做的功是1200J D运动到6s时刻重力的瞬时功率是160W 14如图所示，在水平转台上放置有质量相同的滑块P 和 Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P 与转轴 OO的距离为r1，Q 与转轴 OO 的距离为r2，且r1r2，转台绕转轴OO 以角速度匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是AP 需要的向心力小于Q 需要的向心力BP 所受到的摩擦力等于Q 所受到的摩擦力C若角速度缓慢增大，Q 一定比 P 先开始滑动D若角速度缓慢增大，P 一定比 Q 先开始滑动15地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7 倍，地球半径R=6400km，地球大气层的厚度约为地球半径的一半。研究表明，并不是所有行星都能有同步卫星的。如果行星自转太快，有可能根本不可能有同步卫星。而且卫星不能在大气层内飞行。根据上述条件，假设在地球质量和半径都不变的前提下，下列哪些情况中地球不可能 有同步卫星（重力加速度取g=10m/s2）A大气层厚度不变，地球自转周期减小到1 小时B大气层厚度不变，地球自转周期减小到3 小时C大气层厚度增加到6.6 倍地球半径，地球自转周期不变D大气层厚度增加到1.5 倍地球半径，地球自转周期减小到3 小时Q P O O 16在未发现发现海王星之前，天文学家发现天王星实际运动的轨道与万有引力理论计算的值总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t0发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知的行星（假设其运行轨道与天王星在同一水平面内，且与天王星的绕行方向相同），它对天王星的万有引力引起天王星轨道的偏离。每当未知行星与天王星距离最近时，发生最大的轨道偏离。（天王星公转周期的变化可以忽略）设天王星运行的轨道近似为圆，天王星轨道半径为 R0、周期为 T0，太阳质量为M，万有引力常量为G。根据上述数据计算出了未知行星的轨道半径，并在预测的轨道上成功找到了未知行星海王星。则利用题中给出的字母，得出海王星轨道半径的表达式，正确的为A230000+tRtTB230000tRtTC200200134t TGMtTC202013004tGMtTT17如图所示，质量m=2kg 的物体（可看质点）静置在倾角为37o粗糙斜面上的A 点，现利用固定在B 点的电动机通过跨过斜面顶端光滑小定滑轮的轻绳将该物体从A 点拉升到斜面顶端O 点，轻绳均与所在的斜面和平面平行。物体与斜面间的动摩擦因数 =0.25，轻绳可承受最大的力F=20N，电动机的额定功率P=320W，AO 的距离s=175m。若要用最短的时间将物体拉到斜面顶端O点，且物体到达O 点前已经达到最大速度。则（已知sin 370.6，重力加速度取210m/sg）A物体运动过程中的最大速度m16vm/s B物体上升过程中最大的加速度m2am/s2C在将物体从A 拉到 O 点的过程中，电动机共做功3200 J D物体从 A 运动到 O 共用时 14s 三计算题（本题共3 小题，其中 18 小题 8 分，19 小题 10 分，20 小题 14 分，共 32 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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。）18（8 分）一辆汽车以10m/s 的速率先后匀速通过半径均为20m 的水平弯道和圆形拱桥。已知重力加速度取g=10m/s2。求：（1）汽车通过水平弯道时所受的合力与汽车重力大小之比；（2）汽车通过圆形拱桥最高点时所受支持力与汽车重力大小之比。B A O 37o19（10 分）2020 年 4 月 24 日是第五个“中国航天日”，也是中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射50 周年的日子。据报道“东方红一号”卫星目前仍在天上飞行。设“东方红一号”卫星在距离地球表面h 的高度处绕地球做匀速圆周运动的总时间为t。已知地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。不考虑地球的自转。求：（1）地球的密度；（2）“东方红一号”卫星在时间t 内绕地球运转的总里程。20（14 分）图甲是某游乐场的一种“双环过山车”设施的一部分，其运行原理可以简化成图乙的“小球轨道”模型。其中AB 段和圆轨道不计阻力，BC、CD、DE、EF 段平直轨道与小球的动摩擦因数为=0.2，DE 段的倾角 =53，B、C 为两竖直圆轨道1、2的最低点，LBC=LCD=6m，LDE=1 m，LEF=10 m，半径 R1=2 m。质量为 m=1kg 的小球（视为质点），从轨道的右侧A 点由静止开始下滑，设小球不脱离所有轨道，且不考虑D、E 点的能量损失，（已知 cos37=0.8，重力加速度取g=10m/s2）。试求：（1）如果小球恰能通过第一个圆轨道，A 点的高度h 应是多少；（2）要使小球不脱离第二个圆轨道，半径R2应满足的条件；（3）要使小球最终停在EF 段，A 点的高度 h 应该设计为多少。图甲1 2 A B C D E F R1R2h图乙高一物理下学期期中考试物理试题参考答案一、单项选择题1 2 3 4 5 6 7 8 9 B C B D A D C C D 二、多项选择题10 11 12 13 14 15 16 17 BCD AB AC AD AC ACD BC BCD 三、计算题18（1）汽车通过水平弯道时，汽车所受的合力即向心力2nvFmR 2 分它与汽车重力之比为2nFvmggR 1 分解得：n12Fmg 1 分（2）汽车通过圆形拱桥最高点2NvmgFmR 2 分2N1FvmggR 1 分，解得：N12Fmg 1 分19（1）设地球的质量为M，由万有引力定律得：2MmGmgR 3 分地球的密度3=43MR 1 分由以上两式解得：3=4gGR 1 分（2）设“东方红一号”卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度为v，由万有引力定律得22()MmvGmRhRh 3 分“东方红一号”卫星在时间t 内绕地球运转的总里程为svt1 分解得：gstRRh 1 分20（1）小球恰好能过竖直圆轨道，最高点满足201vmgmR1 分小球从 A 点到最高点根据动能定理2101(2)2mg hRmv1 分解得 h=5 m1分（2）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I轨道半径较小时，小球恰能通过第二个圆轨道，设在最高点的速度为v2，应满足222vmgmR1 分同时满足，小球能通过第一轨道，则2212BC2011(22)22mgRRmgLmvmv1 分或22BC21(2)2mg hRmgLmv解得 R2=1.52 m 1 分II轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R2，根据动能定理212BC01(2)02mgRRmgLmv1 分或2BC()0mg hRmgL解得R2=3.8 m1 分则 R2 1.52 m 或 R2 3.8 m 1 分（3）如果小球停止在E 点，从出发到E 点，根据动能定理得DEBCCDDE(sin)()cos0mg hLmg LLmgL1 分得 h=3.32 m 5 m 1 分说明小球刚好到E 点就过不了竖直圆轨道，如果小球停止在F 点，从出发到F 点根据动能定理得：DEBCCDEFDEsin()cos0mg hLmg LLLmgL1 分得 h=5.32 m1 分综上可得5 m h5.32 m1分