2021长春北师大附属学校高一下学期期中考试物理试题含答案

北师大长春附属学校2020—2021学年度下学期

高一年级期中考试    物理学科试卷（理）

考试时间：  90分钟        满分： 100 分

          2021年5月10日

一、选择题(共53分。1-7题单选，每题4分，共28分，；8-12题多选，每题5分，共25分，，错选或多选不得分，漏选得3分)

1．关于描述匀速圆周运动快慢的物理量，下列说法中正确的是（　　）

A．角速度、周期、向心加速度 B．线速度、弧长、向心力

C．周期、位移、角速度 D．转速、频率、线速度

2．下列说法正确的是（　　）

A．开普勒研究了行星运动得出了开普勒三大定律，并发现了万有引力定律

B．卡文迪什利用扭秤实验测出了万有引力常量G的大小

C．由可知，当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大

D．由开普勒第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

3．对于课本上的一些图片，下列说法正确的是（    ）

A. 图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的

B. 图乙中，行星和太阳的连线在相等的时间内扫过相同的面积

C. 图丙中，小锤用较大的力去打击弹性金属片，A球将先于B球落地

D. 图丁中，做变速圆周运动的物体所受的合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力

4．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，下列关系式正确的是(　  　)

A．ta=tb       

B．va＞vb            

C．va＜vb         

D．ta＜tb

5.如图所示，人在岸上拉船，不计绳与轮之间的摩擦，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，则此时（　　）

A．人拉绳行走的速度为vsinθ

B．人拉绳行走的速度为

C．船的加速度为

D．船的加速度为    

6．2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道 Ⅰ 上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道 Ⅱ.在圆形轨道 Ⅱ 上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚.对于该过程，下列说法正确的是(　　)

A.沿轨道 Ⅰ 运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道 Ⅱ 

B.沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期

C.沿轨道 Ⅰ 运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度

D.在轨道 Ⅰ 上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大

7．关于甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度a随半径r变化的关系图像如图所示，由图像可以知道(　　)

A．甲球运动时，线速度大小保持不变

B．甲球运动时，角速度大小保持不变

C．乙球运动时，周期保持不变

D．乙球运动时，角速度大小保持不变

8．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法不正确的是（　　）

A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态

B．图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度减小

C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受简壁的支持力大小均相等

D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

9.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起．如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比rA∶rB＝1∶2，则两颗天体的(　　)

A．质量之比mA∶mB＝2∶1             B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶2

C．线速度大小之比vA∶vB＝1∶2        D．向心力大小之比FA∶FB＝1∶1

10．如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。下列关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中，正确的是（   ）

A．角速度的大小关系为ωb > ωc = ωa

B．向心加速度的大小关系为aa > ab > ac

C．线速度的大小关系为vb > vc > va

D．周期关系为Ta = Tc > Tb

11．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，该卫星先在距月球表面高度为 h 的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是（　　）

A．物体在月球表面自由下落的加速度大小为

B．“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为

C．月球的平均密度为

D．在月球上发射月球卫星的最小发射速度为

12．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角θ＝30°，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块将随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为ω，重力加速度为g，则（　　）

A．当时，细绳的拉力为0                B．当时，物块与转台间的摩擦力为0

C．当时，细绳的拉力大小为        D．当时，细绳的拉力大小为

二、实验题(共12分，每空4分)

13．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：

（1）该同学采用的实验方法为___________。

（2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：

该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。

①作出F-v2图线______；

②若圆柱体运动半径r=0.3m，由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m=___________kg。（结果保留两位有效数字）

四、解答题(共35分)

14．(11分)刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的直径为0.3m。已知重力加速度g取，不计空气0.8m阻力，面片可视作质点，求：

(1)面片落到锅中所用时间；

(2)若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件。

15．(12分)如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道上端B点飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C距B点的距离为，求

（1）小球经过轨道B点时，小球的速度大小；

（2）小球对轨道上端B点的压力的大小。

16．(12分)“玉兔号”月球车与月球表面第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：

（1）月球表面重力加速度；    

（2）月球的质量；        

（3）月球的第一宇宙速度

北师大长春附属学校2020—2021学年度下学期

高一年级期中考试    物理学科试卷（理）答案

考试时间：  90分钟        满分： 100 分

                    2021年5月10日

一、选择题(共53分。1-7题单选，每题4分，共28分，；8-12题多选，每题5分，共25分，，错选或多选不得分，漏选得3分)

（8-12题多选，每题5分，共25分，，错选或多选不得分，漏选得3分)

二、实验题(共12分，每空4分)

13．（1）控制变量法

（2）①

②    0.27   

四、解答题(共35分)

14.（11分）

(1)；(2)

(1)设面片的飞行时间为t，则由平抛运动的规律可知

得

(2)平抛运动的水平位移为

因为锅的直径为0.3m，因此欲让面片落入锅中，水平位移x应满足

由以上可得，初速度的范围为

15（12分）

（1）；（2）

（1）从B到C做平抛运动

且

解得小球的经过轨道B点时的速度

（2）在B点时，根据牛顿第二定律

解得

根据牛顿第三定律，小球对轨道上端B点的压力

16. （12分）

（1）；（2）；（3）

(1)由自由落体运动规律有

h=

解得

(2)在月球表面的物体受到的重力等于万有引力

联立解得

(3)月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力

解得