2018年黑龙江大庆铁人中学高一下学期期中考试物理试题

大庆铁人中学高一学年下学期期中考试 物理试题考试时间：2018年5月21-22日答题时长：90 分钟 分值：110分 命题人：关明宇第Ⅰ卷一、选择题（共10题，每小题6分，1至6小题为单选题，7至10小题为多选题，多选半对得3分，共60分。

）1．如图所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)：()A ．自由落下B ．竖直上跳C ．迎着枪口，沿AB 方向水平跳离树枝D ．背着枪口，沿AC 方向水平跳离树枝2．物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力F 1做功3J ，物体克服力F 2做功 4J ，则力F 1、F 2的合力对物体做功( )A ．7JB ．5JC ．1JD ．－1J3．如图所示，从倾角为θ的斜面上的A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B 点所用的时间为()A ．2v 0sin θgB ．2v 0tan θgC ．v 0sin θgD ．v 0tan θg4.若已知某行星的一颗卫星绕其运转的轨道半径为r ，周期为T ，引力常量为G ，则可求得( )A ．该卫星的质量B ．行星的质量C ．该卫星的平均密度D ．行星的平均密度5.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v 。

假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N 。

已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为( )A ．m v 2GNB ．m v 4GNC ．N v 2GmD ．N v 4Gm6．为了探测X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r 1的圆轨道上运动，周期为T 1，总质量为m 1。

随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m 2则( )A ．X 星球的质量为M ＝4π2r 31GT 21B ．X 星球表面的重力加速度为g x ＝4π2r 1T 21C ．登陆舱在r 1与r 2轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2＝m 1r 2m 2r 1 D ．登陆舱在半径为r 2轨道上做圆周运动的周期为T 1＝T 2r 32r 317．对于质量为m 1和质量为m 2的两个物体间的万有引力的表达式F ＝G m 1m 2r 2，下列说法正确的是( )A ．公式中的G 是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B ．当两个物体间的距离r 趋于零时，万有引力趋于无穷大C ．m 1和m 2所受引力大小总是相等的D ．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力8.如图所示，将一质量为m 的摆球用长为L 的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法正确的是( )A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用B ．摆球受重力和拉力的作用C ．摆球运动周期为2πL cos θgD ．摆球运动的转速为glcos θsin θ9.2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观。

这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机。

如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图，则有( )A ．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度B ．2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度C ．2004年8月29日，火星又回到了该位置D ．2004年8月29日，火星还没有回到该位置10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v －t 图象如图所示。

已知汽车的质量为m ＝2×103kg ，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍(取g ＝10m/s 2)则( )A ．汽车在前5s 内的牵引力为4×103NB ．汽车在前5s 内的牵引力为6×103NC ．汽车的额定功率为60kWD ．汽车的最大速度为30m/s第Ⅱ卷(非选择题 共50分) 二、实验题(11题每小题4分，12题每空1分，共17分)11．(12分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。

打点计时器的工作频率为50Hz 。

(1)实验中木板略微倾斜，这样做是为了( ) A ．使释放小车后，小车能匀加速下滑 B ．增大小车下滑的加速度C ．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D ．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。

把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W 1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W 1，……：橡皮筋对小车做功后使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。

根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s 。

(3)若根据多次测量数据画出的W －v 图象如下图所示，根据图线形状，可知W 与v的关系符合实际的是图( )12．（5分）如图所示，用一小钢球及下列器材测定弹簧被压缩时的弹性势能：光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP 是可绕O 点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处，作为指示钢球位置的标杆。

(1)还需要的器材是_______ _和 。

(2)该实验是间接测量弹簧的弹性势能。

实际上是把对弹性势能的测量转化为对________的测量，进而转化为对 和 的直接测量。

三、论述、计算题(本题共3小题，共33分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)质量m ＝1kg 的小球在长为L ＝1m 的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力T max ＝46N ，转轴离地高度h ＝6m ，g ＝10m/s2，试求：(1)若球恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大？(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大？(3)绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离x。

14．（10分）如图所示，A是地球同步卫星，另一个卫星B的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h。

已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。

(1)卫星B的运行周期是多少？(2)如果卫星B的绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，求至少再经过多长时间，它们再一次相距最近？15．(13分)在游乐节目中，选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，如图所示。

我们将选手简化为质量m＝60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α＝53°，绳长l＝2m，绳的悬挂点O距水面的高度为H＝3m。

不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。

取重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。

(1)求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小F；(2)若选手摆到最低点时松手，落到了浮台上，试用题中所提供的数据算出落点与岸的水平距离；(3)若选手摆到最高点时松手落入水中。

设水对选手的平均浮力f1＝800 N，平均阻力f2＝700N，求选手落入水中的深度d。

（4）当绳长为多少时，选手在最低点松手后能离岸最远。

大庆市铁人中学高一下学期期中考试物理试题答案一、选择题（共10题，每小题6分，1至6小题为单选题，7至10小题为多选题，多选半对得3分，共60分。

）1. 答案：B2.答案：D3. 答案：B解析：x ＝v 0t ，y ＝12gt 2，tan θ＝yx 由以上三式解得t ＝2v 0tan θg 。

4. 答案：B 5答案：B解析：在忽略行星自转的情况下，万有引力等于重力，故有N ＝mg ＝GMm R 2而GMmR 2＝m v 2R 解得M ＝m v 4GN，B 正确。

6.. 答案：A解析：考查万有引力的应用。

由万有引力提供向心力得GMm 1r 21＝m 1r 14π2T 21，M ＝4π2r 31GT 21，A 正确。

飞船在r 1处的重力加速度为g ＝4π2r 1T 21，在星球表面的重力加速度g x >4π2r 1T 21B 错。

由G Mmr 2＝m v 2r 知v 1v 2＝r 2r 1，C 错。

由r 31r 32＝T 21T 22得，T 2＝T 1r 32r 31，D 错误。

7. 答案：AC8. 答案：BC解析：小球受重力和绳子拉力两个力的作用 设小球做圆周运动的周期为T ，则： mg tan θ＝m 4π2T 2r r ＝L sin θ T ＝2πL cos θg ，B 、C 正确，A 、D 错误。

9. 答案：BD解析：火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动G MmR 2＝m v 2R 可得：v ＝GMR ，所以轨道半径较大的火星线速度小，B 正确；火星轨道半径大，线速度小，火星运动的周期较大，所以一年后地球回到该位置，而火星则还没有回到，D 正确。

10. 答案：BCD解析：f ＝kmg ＝2×103N ，前5s 内a ＝Δvt ＝2m/s 2由F －f ＝ma 得F ＝f ＋ma ＝6×103N ，故A 错B 对；P 额＝F v ＝6×103×10W ＝60kW ，C 对；v max ＝P 额f ＝30m/s ，D 对。

二、实验题(11题每小题4分，12题每空1分，共17分)11. 答案：(1)CD (2) 2 (3) C12. 答案：(1)天平 刻度尺 (2)重力势能 质量 高度三、论述、计算题(本题共3小题，共33分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13. (10分)答案：(1)10m/s (2)6m/s (3)6m解析：(1)若恰好通过最高点。

根据牛顿第二定律得：mg ＝m v 21Lv 1＝gL代入数值得：v 1＝10m/s(2)运动至最低点处有：T －mg ＝m v 22L 若细绳此时恰好被拉断，则T ＝T max ＝46N 代入数值可解得：v 2＝6m/s(3)绳断后，小球做平抛运动，则有：h －L ＝12gt 2x ＝v 2t代入数值可解得：x ＝6m 。

14.（10分） 答案：(1)2π(R ＋h )3R 2g (2)2πR 2g(R ＋h )3－ω0解析：(1)由万有引力定律和向心力公式得 G Mm (R ＋h )2＝m 4π2T 2B (R ＋h )①G MmR2＝mg②联立①②解得 T B ＝2π(R ＋h )3R 2g③(2)由题意得(ωB －ω0)t ＝2π ④ 由③得 ωB ＝gR 2(R ＋h )3⑤代入④得t ＝2πR 2g (R ＋h )3－ω015.（13分）答案：(1)1080N (2)(85＋455)m (3)1.2m （4）1.5 m 解析：(1)由动能定理得：mgl (1－cos α)＝12m v 2 圆周运动F ′－mg ＝m v 2l 解得F ′＝(3－2cos α)mg 人对绳的拉力F ＝F ′ 则F ＝1080N(2)由mgL (1－cos α)＝12m v 2可得，最低点的速度为4m/s H －l ＝12gt 2 x ＝v t解得x ＝455mx 总＝l sin53°＋x ＝(85＋455)m(3)由动能定理得：mg (H －l cos α＋d )－(f 1＋f 2)d ＝0则d＝mg(H－l cosα) f1＋f2－mg解得d＝1.2m （4）1.5m。