江苏省常熟市2019-2020学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-04-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了巨大的贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）

A、牛顿提出了“日心说” B、开普勒发现了万有引力定律 C、卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值 D、第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律

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2. 美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在。引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性。关于经典力学，下列说法正确的是（）

A、经典力学完全适用于宏观低速运动 B、经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的 C、随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论 D、由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值

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3. “天宫一号”（Ⅰ）主要是和载人飞船配合完成空间交会对接试验任务，而“天宫二号”（Ⅱ）则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室。已知“天宫二号”的轨道高度为393km，比“天宫一号”高了50km。关于两者运行情况的比较，以下结论正确的是（）

A、线速度v_Ⅱ>v_Ⅰ B、加速度a_Ⅱ>a_Ⅰ C、角速度 $ω$ _Ⅱ> $ω$ _Ⅰ D、周期T_Ⅱ>T_Ⅰ

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4. 2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，世界第一张近距离拍摄的月背影像图通过“鹊桥”中继星传回地球。已知地球半径约为月球的4倍，地球表面重力加速度约为月球的6倍，则地球质量约为月球的（）

A、24倍 B、64倍 C、96倍 D、144倍

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5. 自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示，则图中直线的斜率表示该物体的（）

A、质量 B、机械能 C、重力大小 D、重力加速度

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6. 如图所示，质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W_A和W_B ，滑到斜面底部C点时的动能分别为E_kA和E_kB ，则（）

A、 $W_{A} < W_{B}$ ， $E_{kA} > E_{kB}$ B、 $W_{A} = W_{B}$ ， $E_{kA} > E_{kB}$ C、 $W_{A} > W_{B}$ ， $E_{kA} = E_{kB}$ D、 $W_{A} = W_{B}$ ， $E_{kA} < E_{kB}$

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7. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（）

A、 B、 C、 D、

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8. 假设某足球运动员罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为v。横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功为W₁ ，足球运动过程中克服空气阻力做功为W₂。选地面为零势能面，下列说法正确的是（）

A、运动员对足球做的功 $W_{1} = m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$ B、足球克服空气阻力做的功 $W_{2} = m g h + \frac{1}{2} m v^{2} - W_{1}$ C、足球在整个过程中机械能的变化量为 $W_{1} - W_{2} - m g h$ D、足球离开运动员脚的瞬间机械能为 $m g h + \frac{1}{2} m v^{2} + W_{2}$

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二、多选题

9. 在如下四种情形中，物块的机械能守恒的是（）

A、如甲图所示，物块向下运动压缩弹簧 B、如乙图所示，物体沿光滑斜面自由下滑 C、如丙图所示，物体在推力F作用下沿光滑斜面匀速下滑 D、如丁图所示，物体在拉力F（大小等于所受斜面摩擦力）作用下沿斜面下滑

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10. 1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行。2020年3月9日，我国成功发射北斗系统第54颗导航卫星，以大约3.08km/s的速度运行在高度约为35786km的地球同步轨道上。则关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）

A、“东方红一号”和“北斗54”的轨道平面都经过地心 B、“东方红一号”和“北斗54”都有可能经过常熟的正上空 C、“东方红一号”在近地点的运行速度大于11.2km/s D、根据题中信息，若再已知地球自转周期和表面重力加速度，可以求出第一宇宙速度

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11. 如图所示，一长度为L的轻杆一端固定质量为m的小球，给小球一定的初速度，使小球以轻杆的另一端为圆心，在竖直面内做圆周运动。其中A点为最高点，B点为最低点，C点与圆心等高。则下列说法错误的是（）

A、小球过A点时，速度的最小值为 $\sqrt{g L}$ B、小球过C点时，杆对球的弹力等于零 C、小球过B点时，杆对球的弹力大于球的重力 D、小球过A点时，杆对球的弹力一定随速度增大而增大

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12. 某卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道，如图所示为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道Ⅰ（A点为近地点，B点为远地点）飞行，后在B点实现变轨，进入同步轨道Ⅱ。则关于该卫星，下列说法中正确的是（）

A、在轨道Ⅱ上的运行周期比在轨道Ⅰ上小 B、在B点变轨时需要通过点火使卫星加速 C、在轨道Ⅱ上的机械能比在轨道Ⅰ上任意一点的机械能大 D、在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过B点时大

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13. 如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：（）

A、在全过程中汽车所受摩擦力为 $\frac{P}{v_{2}}$ B、t₁~t₂时间内汽车牵引力做功为 $P (t_{2} - t_{1})$ C、t₂时刻汽车牵引力及其功率都是最大值 D、利用题中所给物理量，无法求出0~t₃时间内汽车的总位移

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三、实验题

14. 用如图甲所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间的关系，转动手柄l使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，小球有钢球、橡胶球两种规格：

(1)、本实验采用的实验方法主要是、转换法；在探究向心力的大小F与半径r的关系时，要保持相同；
A． $ω$ 和r B． $ω$ 和m C．m和r D．m和F

(2)、如图乙所示是某次实验时的情景，这是在研究向心力的大小F与的关系。若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为。

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15. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重物从高处由静止开始下落，打点计时器在纸带打出一系列的点，对点迹进行测量和相关计算，即可验证机械能守恒定律：

下面是该实验的操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上

C．用天平测出重物的质量

D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带

E．测量纸带上某些点间的距离

F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

(1)、其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是（填字母序号）；

(2)、实验中得到的一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，则：

①纸带的（选填“O”或“C”）端与重物相连；

②某同学从起点O到打下计数点B的过程中，计算出重物的动能增加量△E_k=J，重力势能减少量△E_p=J；（已知重物质量为1kg，g取9.8m/s² ，结果保留两位有效数字）

(3)、另一名同学用 $v_{B}^{2} = 2 g h_{O B}$ 计算出B的动能，恰好与重力势能减少量△E_p相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？。

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四、解答题

16. 航天员在某一星球离表面h高度处，以初速度v₀沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，星球自转可忽略，求：

(1)、该星球表面重力加速度g的大小；

(2)、该星球的质量；

(3)、要使小球抛出后不再落回星球表面，初速度v至少为多大？

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17. 如图所示，圆盘半径为r=0.25m，一质量为m=0.2kg的木块放置在圆盘的边缘，随圆盘一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动，圆盘转动的角速度为 $ω$ =2rad/s。取g=10m/s² ，求：

(1)、木块的线速度大小；

(2)、若木块与玻璃板间的动摩擦因数 $μ$ =0.4，将角速度缓慢增大到多少时木块刚好要与圆盘发生滑动？（设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等）

(3)、在第(2)题所描述的过程中，圆盘对小木块所做的功为多少？

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18. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的圆弧轨道MNP，其形状为半径R=1.0 m的圆环剪去了左上角 120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4 m．用质量m=0.4 kg的小物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放弹簧后物块沿粗糙水平桌面运动，从D飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆弧轨道．（不计空气阻力，g取10m/s²）求：

(1)、小物块飞离D点时速度v_D的大小；

(2)、若圆弧轨道MNP光滑，小物块经过圆弧轨道最低点N时对圆弧轨道的压力F_N的大小；

(3)、若小物块m刚好能达到圆弧轨道最高点 M，整个运动过程中其克服摩擦力做的功为8J，则开始被压缩的弹簧的弹性势能E_p至少为多少焦耳？

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