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德优网2021陕西省西安市碑林区西安三中高中物理考试期中高一下

2020-2021学年陕西省西安三中高一(下)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(15小题共60分)
1. (本题4分) 牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中,下列叙述不符合史实的是(  )

A.开普勒研究了第谷的行星观测记录,提出了开普勒行星运动定律

B.根据天王星的观测资料,牛顿利用万有引力定律计算出了海王星的轨道

C.卡文迪许在实验室中比较准确地测出了引力常量G的数值

D.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律

2. (本题4分) 下列关于运动和力的叙述中,正确的是(  )

A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的

B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心

C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动

D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同

3. (本题4分) 德优题库如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A,使汽车沿水平面向右匀速运动,在物块A到达滑轮之前,下列说法正确的是(  )

A.物块A竖直向上做匀速运动

B.物块A处于超重状态

C.物块A处于失重状态

D.物块A竖直向上先加速后减速

4. (本题4分) 德优题库如图所示,甲、乙两船在一匀速的河水中同时开始渡河,M、N分别是甲、乙两船的出发点,两船船头与河岸均成α角,甲船船头恰好对准N点的正对岸P点,经过一段时间乙船恰好到达P点。如果甲、乙两船在静水中的速度大小相同,且甲、乙两船相遇不影响各自的航行,下列判断正确的是(  )

A.甲船也能到达M点正对岸

B.甲船渡河时间一定比乙船短

C.甲、乙两船相遇在NP直线上的某点(非P点)

D.渡河过程中两船不会相遇

5. (本题4分) 德优题库如图所示,倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1,同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2,小球1、2同时落在P点,P点为斜边AB的中点,则(  )

A.小球2一定垂直撞在斜面上

B.小球1、2的初速度大小可以不相等

C.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°

D.改变小球1的初速度,小球1落在斜面上的速度方向都平行

6. (本题4分) 德优题库如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图。已知质量为60kg的学员在A点位置,质量为70kg的教练员在B点位置,A点的转弯半径为5.0m,B点的转弯半径为4.0m,学员和教练员(均可视为质点)(  )

A.运动周期之比为5:4

B.运动线速度大小之比为1:1

C.向心加速度大小之比为5:4

D.受到的合力大小之比为15:14

7. (本题4分) 德优题库如图所示,质量相同的两个小球A、B在固定的半球形碗的内表面做匀速圆周运动,圆周平面都是水平面的,不计一切阻力,则(  )

A.小球A所受弹力小于B所受弹力

B.小球A的向心力小于B的向心力

C.小球A的周期大于B的周期

D.小球A的线速度大于B的线速度

8. (本题4分) 一位同学玩飞镖游戏,已知飞镖距圆盘为L对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点,下列说法不正确的是(  )

A.从飞镖抛出到恰好击中A点,A点一定转动到最低点位置   

B..从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为

C.圆盘的半径为

D.圆盘转动的角速度一定满足

9. (本题4分) 德优题库如图所示,在倾角是30°的光滑斜面上,有一长为l的轻杆,杆的一端固定着一个小球,另一端绕垂直于斜面的光滑轴做圆周运动,运动到最高点速度是
gl
。下列说法正确的是(  )

A.在最高点时,杆对球的作用力为0

B.在最高点时,杆对球的作用力沿杆向上

C.在最高点时,杆对球的作用力沿杆向下

D.在最低点时,杆对球的作用力沿杆向上

10. (本题4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=30°,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,取g=10m/s2。则下列说法正确的是(  )

A.当ω=2rad/s时, 

B.当ω=2rad/s时,T=4N  

C.当ω=4rad/s时,T=16N 

D..当ω=4rad/s时,细绳与竖直方向间夹角等于45

11. (本题4分) 金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a、a、a,它们沿轨道运行的速率分别为v、v、v.已知它们的轨道半径R<R<R,由此可以判定(  )
A.a>a>a B.a>a>a
C.v>v>v D.v>v>v
12. (本题4分) 德优题库如图所示,2006年8月24日晚,国际天文学联合会大会投票,通过了新的行星定义,冥王星被排除在行星行列之外,太阳系行星数量将由九颗减为八颗.若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径如下表所示
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星
星球半径
(×106m)
2.44 6.05 6.37 3.39 69.8 58.2 23.7 22.4
轨道半径
(×1011m)
0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0
从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近(  )

A.80年

B.120年

C.165年

D.200年

13. (本题4分) 2019年1月3日,嫦娥四号成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器。为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响,嫦娥四号采取了近乎垂直的着陆方式。已知:月球半径为R,表面重力加速度大小为g,引力常量为G,下列说法正确的是(  )

A.为了减小与地面的撞击力,嫦娥四号着陆前的一小段时间内处于失重状态   

B.嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态

C.月球的密度为ρ= 

D.嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为T=2π

14. (本题4分) 天文学家一直在寻找系外“宜居”行星,盼望有一日,人类能够移居另一颗行星。若发现某颗行星质量约为地球质量的8倍,半径约为地球半径的2倍。那么,一个在地球表面能举起60kg物体的人在这个行星表面能举起物体的质量约为(  )
A.15kg
B.30kg
C.60kg
D.75kg
15. (本题4分) 德优题库说起国际上先进的卫星定位系统,很多人都会想到美国的GPS和欧盟的伽利略导航系统,而中国的北斗卫星导航系统可谓是后来者了。2000年开始我国就建成了北斗一号系统,已经在中国范围内提供了导航服务;到了2012年时,北斗二号系统已经能为亚太地区提供导航服务了;2020年北斗三号系统建成后将会向全球提供导航服务。如图所示为某颗北斗卫星发射过程的示意图,先将卫星发射到圆轨道1,在轨道1的B点经过调整速度进入椭圆轨道2,再经过调整速度变轨进入圆轨道3,下列说法中正确的是(  )

A.卫星的发射速度大于第二宇宙速度

B.卫星在轨道2上由近地点B向远地点A运行过程中,速度减小

C.卫星由轨道1经过B点进入轨道2时要减速

D.卫星在轨道3上运行的速度大于在轨道1运行的速度

二、填空题(2小题共14分)
16. (本题6分) 德优题库课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验:在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,然后将这个玻璃管倒置,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s内上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s内通过的水平位移依次是2.5cm、12.5cm、22.5cm、32.5cm。图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点。
(1)为了研究蜡块的实际运动,分别研究了蜡块在x、y方向上的运动,这运用了物理学中的        
A.理想实验法
B.控制变量法
C.等效替代法
D.极限法
(2)根据题中数据及信息,在图乙中补上第2秒末的位置,并画出蜡块的运动轨迹。
(3)玻璃管向右平移的加速度a=       m/s2
17. (本题8分) 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
德优题库
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有        
A.安装斜槽轨道,使其末端切线保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,分别测量它们的水平坐标x和竖直坐标y。图丁中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是        
(3)图乙为某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O、A、B为轨迹上的三点,A、B两点距离O点的水平距离分别为x0、2x0,A、B两点距离O点的竖直距离分别为y1、y2。重力加速度大小为g,则该平抛运动的初速度大小为        
(4)利用频闪照相方法拍摄的频闪照片如图丙所示,O、C、D为照片上小球的三个相邻位置。若频闪照相的频率为f,利用刻度尺量得O、D两点间的距离为s,则小球位于位置C时的速度大小为        
三、计算题(3小题共26分)
18. (本题8分) 宇航员在某星球表面让一个小球以初速v0做竖直上抛运动,经过时间t小球落到星球表面.
(1)求该星球表面附近的重力加速度g
(2)已知该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M.
(3)要使物体不再落回星球表面,沿星球表面平抛出的速度至少应是多少?
19. (本题8分) 宇宙中存在一些由四颗星球组成的四星系统,它们质量相等且距离其他恒星较远,通常可忽略其他星球对它们的引力作用。已知每颗星球的质量均为M、半径均为R,四颗星球分别稳定在边长为a的正方形的四个顶点上,这四颗星球均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,引力常量为G.求:
(1)星球表面的重力加速度g。
(2)星球做圆周运动的半径r。
(3)星球做匀速圆周运动的周期T。
20. (本题10分) 如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道,BC段为高h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时对圆形轨道的压力大小为其重力的3倍,离开B点做平抛运动(g取10m/s2),求:
(1)小球到达B点速度的大小为多少?
(2)小球到达B点时重力的瞬时功率大小?
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果不能,请说明理由;如果能,请求出它第一次落在斜面上的位置.
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  • 天体运动的探索历程,力学物理学史,
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  • 超重与失重的概念、特点和判断,关联速度问题,
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  • 合运动与分运动的关系,
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  • 平抛运动与斜面的结合,
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  • 牛顿第二定律的简单应用,车辆在道路上的转弯问题,
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  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,
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  • 平抛运动速度的计算,匀速圆周运动,
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  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),
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  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),
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  • 共点力的平衡问题及求解,万有引力与重力的关系(黄金代换),
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  • 万有引力与重力的关系(黄金代换),第一、第二和第三宇宙速度的物理意义,近地卫星,
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  • 探究平抛运动的特点,
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  • 平抛运动与斜面的结合,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,功率的定义、物理意义和计算式的推导,
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