无锡市第一中学2018-2019学年度高一第二学期物理期中试卷含答案

2019年春学期高一学业质量抽测试卷

物理

\

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．

…

1．根据开普勒定律可知：木星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．下列说法正确的

是

A ．木星绕太阳运行的加速度大小始终保持不变

B ．太阳对木星的万有引力大于木星对太阳的万有引力

C ．木星运动到近日点时的线速度最大

D ．木星公转轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为k ，k 值与木星的质量有关

2．如图所示，质量为m 的物体在力F 的作用下在水平面上发生了一段位移x ，两种情形下力和位移的大

小都相同，θ均为1500，水平面粗糙，动摩擦因数均为μ．则对比甲、乙两种情况下

A ．力F 都做正功

B ．力F 都做负功

C ．摩擦力做功相同

D ．摩擦力做功不同

3．我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图所示，运动员从滑道的A 处由静止开始到达最低点C 的过程中

A ．重力做正功，摩擦力做负功，合力做负功

￥

B ．重力做正功，摩擦力做负功，合力做正功

C ．重力做负功，支持力做正功，合力做正功

D ．重力做负功，支持力做负功，合力做功为零

4．“嫦娥四号”探测器发射后，进入月球表面附近的环月轨道．其发射速度v 应满足 A ．v ＜s B ．v ＝s C ．s ＜v ＜s D ．v ＞s

5．如图所示，两个互相垂直的水平力作用在同一物体上，物体在光滑水平面上发生一段位移的过程中，

}

乙

甲 注 意 事 项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1、 本试卷共6页，包含选择题（第1题～第13题，共13题）、非选择题（第14题～

第19题，共6题）两部分。本卷满分120分，答题时间为100分钟。

2、 作答选择题时必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请

用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。

3、 如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

力F 1对物体做功为8J ，物体克服力F 2做功为6J ，则两个力对物体做的总功为 A ．2J B ．7J C ．10J D ．14J

6．某同学从l 楼登到3楼，他要估测自己登楼的平均功率，不需要测量的物理量是 A ．体重

B ．登楼所通过的路程

C ．登楼所用的时间

D ．1楼到3楼的高度差

7．水平面上的物体在水平拉力F 作用下运动的v —t 图象如图所示，则关于水平拉力F 的功率—时间图象

正确的是 #

'

8．如

图所示，质量为500g 的足球在地面1的位置以初速度20 m/s 被踢出后落到地面3的位置，在空中达到最高点2的高度为10 m ，速度为5m/s ，g 取10m/s 2．请你根据这些数据判断下列说法错误．．的是 A ．运动员踢球时对足球做的功为100J B ．足球由位置1运动到位置2，克服重力 做功50J ，足球的重力势能增加50J

？

C ．足球由位置2运动到位置3，重力做正功50J ，足球重力势能减少50J

D ．足球落地前瞬间的速度为15m/s

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得

4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

9．牛顿根据行星运动规律得出“天体间引力遵循平方反比规律”后，进一步设想“使苹果落向地面的力”

与天体间的引力是同一性质的力．为此，他进行了著名的“月—地检验”加以证实．已知：地球表面的重力加速度g ，地球半径R ，月地之间距离R r 60≈,月球绕地球公转的周期T ．下列说法正确的是

A ．月球绕地球公转的向心加速度2

24T r a n π=

B ．地球在月球轨道处产生的重力加速度等于地球表面重力加速度的

60

1 C ．若牛顿的设想正确，则月球绕地球公转的向心加速度等于地球表面重力加速度的260

1 D ．要进行“月—地检验”，还需要知道月球的质量

^

10．如图所示，两小球A 、B 完全相同，从同一高度处A 以初速度v 0水平抛出，同时B 由静止释放，不考

虑空气阻力．关于A 、B 从开始运动到落地过程，下列说法中正确的是 A ．两球落地时速度大小相等

t O νt P

O A t P O B

t P O D O t P C

B．重力对两小球做功相同

C．重力对两小球做功的平均功率相同

D．落地时，重力对两小球做功的瞬时功率相同

11．2013年6月13日，神舟十号与天宫一号成功实现自动交会对接．假设对接成功后，组合体绕地球做

匀速圆周运动．已知引力常量为G，下列说法正确的是

A．由组合体运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量

·

B．由组合体运行的周期可以求出地球的密度

C．组合体的运行速度小于第一宇宙速度

D．漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态

12．兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机．弹弓的构造如图a所示，其中橡皮筋两端点A、B固定在

把手上．橡皮筋处于ACB时恰好为橡皮筋原长状态（如图b所

示），将模型飞机的尾部放在C处，将C点拉至D点时放手，模

型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去．C、D两点均在AB连

线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计．现将质量为m的模型

飞机竖直向上发射

．．．．．．，在它由D运动到C的过程中

A．橡皮筋被拉至D位置时具有的弹性势能最大

B．模型飞机在C位置时的速度最大

:

图a图b C．模型飞机的加速度先增大，后减小

D．橡皮筋对模型飞机的弹力一直做正功

13．如图所示两轮平衡车广受年轻人的喜爱，它的动力系统由电池驱动．小明驾驶平衡车在水平路面上以

初速度v0沿直线加速运动，经过一段时间达到最大速度，设此过程中受到的阻力恒为f，电动机输出功

率恒为额定功率P，小明和平衡车的总质量为m，忽略小明身体姿态调整引起的重心位置的变化．根据以上条件可求出的物理量是

A．平衡车能达到的最大行驶速度

B．小明和平衡车的动能变化量

C．平衡车前进的时间

D．平衡车克服阻力做的功

三、计算题：本题共6小题，共计76分．解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演

`

算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位．

14. （12分）跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水比赛上摘金夺银，

被誉为跳水“梦之队”．如图是一位跳水队员从10m高台做“反身翻腾两周半”动作时的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向的速度入水．已知运动员的质量为60kg，起跳速度为5m/s，水的平均作用力约为运动员重力的倍．在粗略估算中，把运动员当做质点处理，空气阻力不计，g取10m/s2．

（1）运动员起跳时的动能多大

（2）运动员入水时的速度多少

（3）为了保证运动员的人身安全，池水至少多深

,

15．（12分）在物理学中，常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题，如在牛顿发现万有引

力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G 的数值，如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图．卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G 的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人．

（1）若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为m 1、m 2的两个小球之间引力的大小为 F ，两球心间的距离为r ．求万有引力常量G ； / （2）若已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，万有引力常量为G ，忽略地球自 转的影响，请推导出地球质量M ； （3）取万有引力常量G =×10-11N·m 2/kg 2，地球质量M =×1024kg ，月球质量m = ×1022kg ，月地距离r =×108m ，计算月球和地球之间的万有引力大小．（结果保留一位 有效数字）

*

—

16．（12分）2016年8月16日1时40分，全世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功地在我国的酒泉

卫星发射中心发射升空．“墨子号”卫星在距地球表面的高度h 的轨道上做匀速圆周运动，其运行周期

为T ，地球半径为R ，万有引力常量为G ．（球体的体积计算公式：3

3

4R V π=）求： （1）地球的质量； （2）地球的平均密度．

$

17．（13分）无锡“环太湖自行车比赛”中有一段上坡，坡高h =5m ，坡长L =100m ，设车与人总质量100kg ，

人蹬车产生的牵引力为 80N ，车在坡底的速度为6m/s ，到坡顶时速度为4m/s ．摩擦阻力恒定，空气阻力不计，g 取10m/s 2．问:

（1）上坡过程中，自行车克服摩擦阻力做了多少功

（2）如果人不用力蹬车，车在坡底速度仍为6m/s ，自行车能上行多远 ·

18．（12分）2019年1月3日上午10点26分，嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特

肯盆地冯卡门撞击坑，踏出了全人类在月球背面的第一步．嫦娥四号月球探测器在靠近月球的变轨过程可以简化如下：

嫦娥四号探测器先在环月圆轨道上飞行n 圈，所用时间为t ，然后发动机成功点火实施 变轨，进入远月点为A 、近月点为B 的预定着陆月球背面准备椭圆轨道，在近月点B 处嫦娥四号再次变轨后动力下降，着陆于月球背面．近月点B 距月球表面的高度为h 1， 月球表面重力加速度为g ，月球半径为R ，求：

（1）嫦娥四号月球探测器在A 点经圆轨道进入预定椭圆轨道时是加速还是减速 （2）嫦娥四号月球探测器在椭圆轨道上经过近月点B 时的加速度大小 （3）椭圆轨道远月点A 距月球表面的高度h 2

…

{

19．（15分）无锡巧克力乐园要建造一个游乐设施，在设计过程中先用模型来检测设施的可行性．其

模型如下图所示：轻质弹簧水平放置，一端固定在A 点，另一端与物块P （可视为质点）接触但不连接．水平轨道ABE 与竖直固定的光滑圆轨道BCD 相切于B ，圆轨道半径为R ，水平轨道BE

粗糙，其动

摩擦因数为μ，其余各处摩擦不计．BE距离为L，E点距水面的高度为h．试验时，物块每次压缩弹簧相同长度后，由静止释放．当物块质量为3m时，恰好能到达圆形轨道的C点，C点与圆心O等高；当物块质量为m时，物块做完整的圆周运动，又经B点滑至E点，最后水平飞入水池内，重力加速度为

?

`

、

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(

(

【

物理参考答案

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分．每小题只有一个选项符合题意．

#

二、多项选择题：本题共5小

题，

每小题4分，共计20分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

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三、计算题：本题共6小题、共计76分．解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位. 14. （12分） （1）J m E k 7502

120==

ν ………………（2分）

（2）运动员起跳至入水过程，由动能定理得：

2

22

121ννm m mgH -=

………………（3分） s m /15=ν ………………（2分）

（3）由动能定理得：2

210νm fh mgh -=-………………（3分）

mg f 25.3=

￥

m h 5= ………………（2分）

15. （12分）

（1）2

12

2

21m m Fr G r m Gm F =?=………………（4分） （2）2

R

GMm

mg = ?G gR M 2= ………………（4分） （3）N N r GMm F 20

8

8222411210210

8.3108.3103.71061067.6?=????????==- ………………（4分）

`

16．（12分）

（1）)(4)(22

2

h R T

m h R GMm +=+π………………（4分） 2

3

2)(4GT

h R M +=π………………（2分） （2）V

M

=

ρ………………（2分） 33

4R V π=

3

23

3232)(343)(4R

GT h R R GT h R V M +=?+==πππρ………………（4分） -

17．（13分）

(1)由动能定理得:22011

22

FL mgh W mv mv --=

-克 ……（3分） 自行车克服摩擦阻力做功为4000W J =克 …………（2分） (2)由W fL =克得摩擦阻力大小为: 40f N =…………（2分） 不用力蹬车时,设自行车沿坡能上行的距离为x,坡与水平方向的夹角设为.则有1

sin 20

h L θ=

=…………（2分）

由201

sin 02

fx mgx mv θ--=-……（2分） 代入数据得:x=20m …………（2分）

18.（12分） （1）减速………………（2分） （2）2

0R

GMm g m =

………………（2分） ma h R GMm

=+2

1）

（………………（2分） 2

12

）

（h R gR a +=………………（2分） （3）)(4)(222

2

2h R T

m h R GMm +=+π………………（2分） n t T = R n

t gR h -=32

22224π………………（2分） 19．（15分)

（1）释放点至圆形轨道的C 点的过程，由动能定理得，

0321

2-=c mv mgR W 3-弹………………（2分）

mgR W E p 3==弹………………（2分）

（2）当物块质量为m 时，物块从释放点至圆形轨道的最高点过程，由动能定理得

02

122

-=

D mv R mg W -弹………………（2分） 由牛顿第二定律得：R

v m mg F D

N 2=+………………（2分）

解得：最高点处轨道对物块的作用力mg F N =………………（2分） （3）当物块质量为m 时，物块从释放点至E 点过程，由动能定理得

02

12

-=

E mv mgL W μ-弹………………（2分） 由平抛运动的规律得：

2

2

1gt h =

………………（1分） t v x E =………………（1分）

解得：救生圈所放位置离水池边缘的水平距离Lh hR x μ412-=………………（1分）