2021开封铁路中学高一下学期期中考试物理试卷含答案

开封市铁路中学2020－2021学年下期中考试试卷

      高一年级    物理试卷        座号

一、选择题（每题6分，5-8题为不定项选择）

1.在地面附近下落的雨滴做曲线运动的原因可能是(   )

A.雨滴有初速度,受重力

B.雨滴有初速度,受重力、恒定浮力和空气阻力

C.雨滴有初速度,受重力、水平的风力和空气阻力

D.雨滴有初速度,受空气提供的变化的浮力和空气阻力

2.一质点(用字母表示)的初速度与所受合外力的方向如图所示,质点的运动轨迹用虚线表示,则所画质点的运动轨迹中可能正确的是(  )

A.B.              C.                   

3.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力。要使两球在空中P点相遇,则必须(   )

A.A先抛出球                 B.在P点A球速率小于B球速率
C.B先抛出两球                D.在P点A球速率大于B球速率

4.如图所示，两点分别位于大、 小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（   ）

A.两点的线速度大小相等 B.两点的角速度大小相等

C.两点的向心加速度大小相等 D.两点的向心加速度大小相等

5.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍.下列应用公式进行的推论正确的有(   )

A.由可知，甲的速度是乙的倍 B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍

C.由可知，甲的向心力是乙的 D.由可知，甲的周期是乙的倍

6.如图所示,一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动,圆形轨道的半径为,小球可看作质点,则关于小球的运动情况,下列说法正确的是(     )
 

A.小球的加速度方向总指向圆心
B.小球线速度的大小总大于或等于
C.小球转动一周的过程中,外力做功之和不为0
D.小球转动一周的过程中,外力做功之和等于0

7、行星围绕太阳公转的椭圆轨道如图所示,由开普勒定律可知( )

8.有四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上做圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有(   )

A.a的向心加速度等于重力加速度g B.b在相同时间内转过的弧长最长

C.c在4h内转过的圆心角是 D.d的运动周期可能是

二、实验题（每空3分）

9、我国探月工程已顺利将“嫦娥一号”探测器送入极月圆形环月工作轨道,图3为“嫦娥一号”探测器飞行路线示意图。

(1)在探测器飞离地球的过程中,地球对它的引力        (选填“增大”“减小”或“不变”。)
(2)已知月球与地球质量之比为M 月:M 地=1:81,当探测器飞到月球与地球连线上某点P时,它在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1,此时P到月球球心与地球球心的距离之比为      。
(3)结合图中信息,通过推理,可以得出的结论是(    )
①探测器飞离地球时速度方向指向月球。
②探测器经过多次轨道修正,进入预定绕月轨道。
③探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致。
④探测器进入月球轨道后,运行半径逐渐减小,直至到达预定轨道。

四、计算题（第10题12分，第11题13分，第12题15分）

10、从某高度处以12 m/s的初速度水平抛出一物体,落地时,物体水平射程是24m。则物体的抛出点高度是多少,落地时速度偏向角正切值是多少?

11.下图1为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长L=5m，水平横梁L′=3m，小孩质量m=40kg，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖直方向夹角θ=37°，小孩可视为质点，g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）绳子的拉力为多少？

（2）该装置转动的角速度多大？

（3）增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53°，求此时装置转动的角速度。

12.2020年7月23日12时41分，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，“天问一号”火星探测器发射成功，一次实现火星环绕和着陆巡视探测．假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员在火星表面以速度v0竖直上拋一小球，经t时间小球返回抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。

（1）求火星的质量；

（2）求火星的第一宇宙速度大小；

（3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？

参考答案

1.答案：C

解析：雨滴到地面附近之前具有竖直向下的初速度,要使雨滴做曲线运动,应使雨滴受到不在竖直方向上的力的作用,重力和浮力均在竖直方向上,空气阻力与雨滴的运动方向相反,只有水平的风力才能使雨滴偏离竖直方向,从而做曲线运动,故C正确.

2.答案：A

解析：合力方向与质点的初速度方向不在一条直线上时,质点做曲线运动,其轨迹夹在速度方向和力的方向之间,并偏向力的一侧,故可能正确的只有A项.

3.答案：D

解析：

4.答案：A

解析：A、靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度故A正确；B、A、B具有相同的线速度大小，半径不同根据，可知B点的角速度大于A点的角速度.故B错误；C、A、C两点的角速度大小相等，根据知，A的加速速度是C的2倍.故C错误D、A、B两点具有相同的线速度，A的半径是B的半径的2倍，则A的角速度是B的角速度的一半，又A、C两点的角速度大小相等，所以C的角速度是B的角速度的一半，根据可知.故D错误；故选：A.

5.答案：D

解析：本题考查万有引力定律的应用.人造卫星绕地球运动时，万有引力提供其做圆周运动的向心力，由,解得,已知甲的轨道半径是乙的2倍，则乙的速度大小是甲的倍，A错误；由，解得,已知甲的轨道半径是乙的2倍，则乙的向心加速度大小是甲的4倍，又两颗人造卫星质量相同，则甲的向心力大小是乙的，B错误，C错误;由开普勒第三定律可知，两颗人造卫星环绕同一天体（地球）运动，已知甲的轨道半径是乙的2倍，则甲的周期是乙的倍，D正确.

6.答案：BD

解析：小球在光滑圆形轨道内侧运动,上升过程中速度减小,所以沿半径方向有向心加速度,沿切线方向也有加速度,其合加速度方向不一定指向圆心,故选项A错误;小球到达最高点时,当重力恰好提供向心力时速度最小,由可知最小速度为,所以过程中速度不小于,故选项B正确;小球运动过程中,重力做功,轨道对小球的支持力不做功,所以转动一周的过程中,外力做功之和等于零,故选项C错误,D正确。

答案： 7、AC

解析： A、第一定律的内容为:所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于椭圆的一个焦点上.故A正确
B、第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,故B错误
C、若行星的公转周期为T,则

=K,常量K与行星无关,与中心体有关,故C正确,D错误
故选AC.

8.答案：BCD

解析：A、a受到万有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，与万有引力大小接近，所以向心加速度远小于重力加速度，选项A错误；

B、由知b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；

C、c为同步卫星，周期，在4 h内转过的圆心角，选项C正确；D、由 知d的周期最大，所以，则d的周期可能是30 h，选项D正确.故选BCD。

答案： 9、

解析： 1)由万有引力定律可知,当距离增大时,引力减小。
(2)由题意可知: ,即 。(3)由探测器的飞行路线可以看出,当到达月球轨道时与月球“相遇”,故①错;探测器需要经过多次轨道修正才能进入预定轨道,故②对;探测器绕地球转动方向为逆时针方向,绕月球转动方向为顺时针方向,故③错;探测器进行绕月球轨道后,运行半径逐减小,直至到达预定轨道,故④对。

答案： 10、

解析： 本题考查平抛运动规律的应用,在水平方向做匀速直线运动,根据水平方向的分运动求得运动时间,再由竖直方向自由落体运动可求得竖直高度和竖直分位移
(1)物体抛出的高度由落地时间决定,由水平位移x=vt,运动时间为2s,再由h=gt 2/2可求得竖直高度为20m(2)(3)由图可知,tan =v y/v x ,可求得

11.答案：（1）小孩受力情况如图所示，由于竖直方向受力平衡，有,代入数据得N.

（2）小孩做圆周运动的半径m,由,代入数据解得.

（3）此时半径为,由,解得.

解析：

12.答案：(1) 对火星，由万有引力近似等于重力，有

对小球

联立解得

(2) 对航天器，由万有引力提供向心力，有

将代入解得

(3) 设航天器的同步轨道半径为r，由万有引力提供向心力，有

将代入解得