湖北省钢城四中2017-2018学年高一下学期期中考试物理试卷

学科物理年级高一时间90分值100’一、单选题（3分10=30分）1．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于()A．F2B．AC．F1D．B2．对于相隔一定距离的两个质点，要使它们之间的万有引力变为原来的2倍，可以采用的办法是()A．仅把两者的质量都增大2倍B．仅把两者的质量都增大到原来的eq\r(2)倍C．仅把两者的距离减小到原来的eq\f(1,2)D．仅把两者的距离增大到原来的eq\r(2)倍3．一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞行，要测定该行星的密度，仅仅需要()A．测定飞船的运行周期B．测定飞船的环绕半径C．测定行星的体积D．测定飞船的运动速度4．天文学家新发现了一颗行星．这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍．已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G＝6.6710－11N·m2/kg2，由此估算该行星的平均密度约为()A．1.8103kg/m3B．5.6103kg/m3C．1.1104kg/m3D．2.9104kg/m35．我国自行研制发射的“风云一号”、“风云二号”气象卫星的飞行轨道是不同的，“风云一号”是极地圆形轨道卫星，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为T1＝12h；“风云二号”是同步卫星，其轨道平面就是赤道平面，周期为T2＝24h；两颗卫星相比()A．“风云一号”离地面较高B．“风云一号”每个时刻可观察到的地球表面范围较大C．“风云一号”线速度较大D．若某时刻“风云一号”和“风云二号”正好同时在赤道上某个小岛的上空，那么再过12小时，它们又将同时到达该小岛的上空6．宇宙飞船在轨道上运行，由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点，通知宇航员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇，宇航员随即开动飞船上的发动机使飞船加速，脱离原轨道，关于飞船的运动，下列说法正确的是()A．飞船高度降低B．飞船高度升高C．飞船周期变小D．飞船的向心加速度变大7．行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降．上述不同现象中所包含的相同物理过程是()A．物体的动能转化为其他形式的能量B．物体的势能转化为其他形式的能量C．物体的机械能转化为其他形式的能量D．其他形式的能转化为物体的机械能8．如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移．用F拉、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是()A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，F拉不做功B．F、FBA做正功，FAB、F拉不做功C．F做正功，FAB做负功，FBA和F拉不做功D．F做正功，其他力都不做功9．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中(如图)，飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是()A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大10．质量为m的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t时间时重力势能减少量为()A．eq\f(1,2)mg2t2sinαB．eq\f(1,2)mg2t2C．mg2t2D．eq\f(1,2)mg2t2sin2α二、多选题（4分6=24分）11．在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献12．关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B．行星绕太阳椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小C．由F＝Geq\f(Mm,r2)可知，G＝eq\f(Fr2,Mm)，由此可见G和F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比D．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力13．一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v.引力常量为G，则()A．恒星的质量为eq\f(v3T,2πG)B．行星的质量为eq\f(4π2v3,GT3)C．行星运动的轨道半径为eq\f(vT,2π)D．行星运动的加速度为eq\f(2πv,T)14．同步卫星的加速度为a1，运行速度为v1，地面附近卫星的加速度为a2，运行速度为v2，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a3，速度为v3，则()A．v2＞v1＞v3B．v3＞v1＞v2C．a2＞a3＞a1 D．a2＞a1＞a315．如图所示，站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为Ff，则下列说法中正确的是()A．当车匀速前进时，F和Ff对车做的功代数和为零B．当车加速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值C．当车减速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值D．不管车如何运动，F和Ff对车做的功代数和均为零16．如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2的功率相同．则可能有()A．F2＝F1，v1>v2B．F2＝F1，v1<v2C．F2>F1，v1>v2D．F2<F1，v1<v2三、实验题（2分5=10分）17．请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见示意图)；铁架台(带有夹具)；刻度尺．(1)在方框内画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意：____________________；(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)____________________；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方法是______________________________________________________________________________；(5)计算公式：____________________.四、计算论述题（8分4=32分）18．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多高，人造地球卫星可随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(已知R地＝6.4103km)19．已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由Geq\f(Mm,h2)＝m(eq\f(2π,T2))2h，得：M＝eq\f(4π2h3,GT\o\al(2,2)).(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．

20．如图所示，水平的传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为l＝10m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在以下两种情况下物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)(1)传送带速度v＝6m/s；(2)传送带速度v＝9m/s.21．汽车的额定功率为60kW，总质量为2103kg；运动中所受阻力恒定为2000N，若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1m/s2时，速度多大；(2)汽车行驶的最大速度多大；(3)10s内牵引力做的功为多少．

20172018学年度下学期期中考试高一物理答案选择题答题卡12345678910ABADCBCCCD111213141516BDBDACDADACBD三、实验题（2分5=10分）17．请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器(含弹丸，见示意图)；铁架台(带有夹具)；刻度尺．(1)在方框内画出实验示意图；(2)在安装弹射器时应注意：弹射器必须保持水平；(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)弹丸下降的高度y和水平射程x；(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方法是在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，求得水平射程x的平均值eq\x\to(x)；(5)计算公式：v0＝eq\f(\x\to(x),t)＝eq\f(\x\to(x),\r(2y/g)).四、计算论述题（9分4=36分）18．月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天，应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多高，人造地球卫星可随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样？(已知R地＝6.4103km)解析：设人造地球卫星轨道半径为R，周期为T，由题意知月球轨道半径为60R地，周期为T0，则有eq\f(R3,T2)＝eq\f(60R地3,T\o\al(2,0)),得：R＝eq\r(3,\f(T2,T\o\al(2,0)))60R地＝eq\r(3,\f(1,27)2)60R地＝6.67R地卫星离地高度H＝R－R地＝5.67R地＝5.676400km＝3.63104km.19．已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由Geq\f(Mm,h2)＝m(eq\f(2π,T2))2h，得：M＝eq\f(4π2h3,GT\o\al(2,2)).(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果．解析(1)上面的结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略．正确的解法和结果：Geq\f(Mm,R＋h2)＝m(eq\f(2π,T2))2(R＋h)得M＝eq\f(4π2R＋h3,GT\o\al(2,2)).(2)解法一在地面上的物体所受的万有引力近似等于重力，由eq\f(GMm,R2)＝mg，解得M＝eq\f(gR2,G).解法二对月球绕地球做圆周运动，由Geq\f(Mm,r2)＝m(eq\f(2π,T1))2r，得M＝eq\f(4π2r3,GT\o\al(2,1)).20．如图所示，水平的传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为l＝10m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在以下两种情况下物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)(1)传送带速度v＝6m/s；(2)传送带速度v＝9m/s.【解析】物体在传送带上加速运动时a＝μg＝3m/s2.刚好加速运动10m时速度v0＝eq\r(2al)＝eq\r(60)m/s＝2eq\r(15)m/s.(1)由于v＝6m/s<v0＝2eq\r(15)m/s，所以物体是加速至6m/s再匀速，加速过程位移为l′＝eq\f(v2,2a)＝eq\f(36,2×3)m＝6m．传送带摩擦力做功W＝Fl′＝μmgl′＝96J＝54J.(2)由于v＝9m/s>v0＝2eq\r(15)m/s，所以物体从M至N的过程中一直加速，摩擦力做功W＝Fl＝μmgl＝9