广东省深圳市宝安中学2016-2017学年高一下学期期中考试物理试题

高一物理

命题人：  刘红娟    审题人：   杨明军     

本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷为1-12题，共54分，第Ⅱ卷为13-16题，共46分。全卷共计100分。考试时间为90分钟。

注意事项：

1、答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题纸上。

2、第Ⅰ卷、第Ⅱ卷均完成在答题纸上。

3、考试结束，监考人员将答题纸收回。

                    第Ⅰ卷 （本卷共计54分）

一．单项选择题：（每小题只有一个选项符合题意的要求，每小题4分，共计24分）

1．下列说法正确的是(　　)

A．开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动

B．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值

C．万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律

    D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的

 2．如图所示，人在河岸上用轻绳拉船，某时刻人的速度为v，船的速度为v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的合成或分解图正确的是(　　)

3.如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是(　　)

A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功

B．轮胎受到的重力做了正功

C．轮胎受到的拉力不做功

D．轮胎受到地面的支持力做了正功

4.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为v0 ，两船在静水中的速率均为v。甲、乙两船船头均与河岸成θ角，如图所示，已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的B点，A、B之间的距离为L。则下列判断不正确的是(　　)

A．甲、乙两船同时到达对岸

B．若仅是河水流速v0增大，则两船的渡河时间都不变

C．不论河水流速v0如何改变，只要适当改变θ角，甲船总能到达正对岸的A点

D．若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为L

    5.关于静止在地球表面（两极除外）随地球自转的物体，下列说法正确的是(　　)

    A. 物体所受重力等于地球对它的万有引力

    B. 物体的加速度方向可能不指向地球中心

    C. 物体所受合外力等于地球对它的万有引力

    D. 物体在地球表面不同处角速度可能不同

    6．如图，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物体M对地面的压力FN和地面对M的摩擦力有关说法正确的是(　　)

    A．小滑块在A点时，FN＞Mg，摩擦力方向向左

B．小滑块在B点时，FN＝Mg，摩擦力方向向右

C．小滑块在C点时，FN＝(M＋m)g，M与地面无摩擦

D．小滑块在D点时，FN＝(M＋m)g，摩擦力方向向左

二．多项选择题：（在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题意的要求。全部选对的得5分，只选部分且正确的得3分，有错、不选均不得分。每小题5分，共计30分）

    7.在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中，下面的叙述正确的是(　　)

    A.小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大　

    B.小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大　

    C.小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小　

    D.小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大

8．如图所示，在光滑斜面上的A点水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2，不计空气阻力，最终两个小球在斜面上的B点相遇，下列说法正确的是(　　)

A．两球到达B点时速度相同

B．两球到达B点重力做功相同

C．两球到达B点重力的瞬时功率不同

D．两球到达B点的过程中重力做功的平均功率相同

    9. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车正常行驶时，下列说法正确的是(　　)

    A．A、B两点的角速度大小相等

B．B、C两点的线速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比

C．A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比

D．B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比　

10．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)

A．a绳的张力不可能为零

B．a绳的张力随角速度的增大而增大

C．当角速度ω＞，b绳将出现弹力

D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

11. 火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则以下说法不正确的是

A．火星探测器匀速飞行的速度约为

    B．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为

    C．火星探测器的质量为

D．火星的平均密度为

    12. 双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l，a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的轨道半径)，则(　　)

    A.b星的周期为T

    B.a星的线速度大小为

    C.a、b两颗星的半径之比为

    D.a、b两颗星的质量之比为

第Ⅱ卷 （本卷共计46 分）

三．实验题：（共计10分）

   13.(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是________。

    A. 天平    B. 秒表    C. 弹簧秤    D. 重垂线

   (2)实验中，下列说法正确的是________。

A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下                  

B. 斜槽轨道必须光滑

C. 实验中只需记录运动轨迹上的三个点即可,无需太多 

D. 斜槽轨道末端可以不水平

   (3)在“研究平抛物体运动”的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，如图所示，以A为坐标原点建立坐标系，各点坐标值已在图中标出。求：

① 小球平抛初速度的大小               ；

② 小球做平抛运动的初始位置坐标 X=          ；Y=          。

四．计算题（共计36分）

14．（10分）如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机,在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动。取g＝10 m/s2，不计额外功。求：

(1)起重机允许输出的最大功率；

(2)重物做匀加速运动所经历的时间；

(3)起重机在2秒内克服重力所做的功。

15．(12分)如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点。（不计空气阻力，重力加速度为g）求：

(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小；

(2)A、B两点间的距离；

(3)小球落到A点时的速度方向。

16.（14分）质量为m的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为3R（ R为月球半径）的圆周运动。当它们运行到轨道的A点时，登月器被弹离, 航天飞机速度变大，登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆登上月球表面的B点，在月球表面逗留一段时间后，经快速起动仍沿原椭圆轨道回到分离点A与航天飞机实现对接。若物体只受月球引力的作用，月球表面的重力加速度用g月表示,已知科学研究表明，天体在椭圆轨道上运行的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。求：

  （1）月球的第一宇宙速度是多少?

  （2）登月器与航天飞机一起在圆周轨道上绕月球运行的周期是多少？

  （3）若登月器被弹射后,航天飞机的椭圆轨道长轴为8R，则为保证登月器能顺利返回A点，登月器可以在月球表面逗留的时间是多少？ 

宝安中学2016－2017学年第二学期期中考试

高一物理答案

一．单项选择题：二．多项选择题：

    13.(1)D (2)A   (3)①1 m/s　②X=－10 cm；Y=－5 cm   每空2分

四．计算题（共计36分）

14．（10分）(1)   3分  由Pm＝Fvm，F＝mg 2分

可得起重机的最大输出功率为

Pm＝mgvm＝5.1×104 W. 1分

(2)  4分  由F1－mg＝ma，1分

Pm＝F1v匀m，1分

v匀m＝at1    1分

可解得：t1＝5 s.  1分

(3)   3分   h＝1/2at2，1分

W＝mgh，1分 

可解得：W=2×104J   1分

15．(12分)   (1)  4分 在B点小球做圆周运动，FN－mg＝m

FN＝mg＋m.

由牛顿第三定律B点时对半圆槽的压力大小FN＝mg＋m.

(2)  4分 在C点小球恰能通过，故只有重力提供向心力，则mg＝m

过C点小球做平抛运动，xAB＝vCt

h＝gt2

h＝2R

联立以上各式可得xAB＝2R.

(3)  4分  设小球落到A点时，速度方向与水平面的夹角为θ，则tan θ＝，v⊥＝gt,2R＝gt2

解得：tan θ＝2

小球落到A点时，速度方向与水平面成θ角向左下，且tan θ＝2.

16.（14分）（1）4分  假设登月器在近地轨道运动则有①  1分

在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，

即②  1分   

联立①②解得   2分

（2）   4分   设登月器和航天飞机在半径3R的轨道上运行时的周期为T，

因其绕月球作圆周运动，所以应用牛顿第二定律有  ③ 1 分                                                  

在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，  

即④  1分   

联立③④解得…   2分

（3） 6分 设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T1，航天飞机在大椭圆轨道运行的周期是T2．

对登月器和航天飞机依据开普勒第三定律分别有…⑤  2分

…⑥  2分

为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足

t=nT2-T1  （其中，n=1、2、3、…）…⑦   1分

联立③④⑤⑥得 （其中，n=1、2、3、…） 1分