安徽省20182019学年滁州市天长市桐城中学高一下段考物理试卷

第1页（共18页）2018-2019学年安徽省滁州市天长市桐城中学高一（下）段考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1～8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．9～12小题有多项符合题目要求．全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分．）1．（4分）宇航员在地球和某星球表面做了两个对比实验．实验一：在该星球和地球上以同样的高度和初速度平抛同一物体，发现其水平射程是地球上的4倍．实验二：飞船绕该星球表面的运行周期是它绕地球表面运行周期的2倍．则该星球与地球的质量之比和半径之比分别是（）A．祖౽，B．祖౽，C．౽，D．౽，2．（4分）发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A．牛顿、卡文迪许B．伽利略、卡文迪许C．开普勒、牛顿D．第谷、伽利略3．（4分）由于受太阳系中辐射出的高能射线和卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的大气影响，对我国神州飞船与天宫目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上的载人空间交会对接．下面说法正确的是（）A．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会减小B．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低C．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用4．（4分）下列说法中正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量B．伽利略根据理想斜面实验推论出“若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去”C．麦克斯韦预言了电磁波，楞次用实验证实了电磁波的存在D．奥斯特发现了电磁感应现象5．（4分）两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的一半，它们之间万有引力的大小变为（）第2页（共18页）A．B．2FC．D．4F6．（4分）2016年12月11日0时11分，我国第二代静止轨道气象卫星系列的首颗卫星风云四号01星搭乘长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功，标志着我国静止轨道气象卫星升级换代正式拉开序幕；关于该卫星到地心的距离r可由r求出，已知式中G为引力常数，关于物理量a、b、c的描述正确的是（）A．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是地球半径B．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是卫星的加速度C．a是地球平均密度，b是卫星的加速度，c是地球自转的周期D．a是地球平均密度，b是地球自转周期，c是地球半径7．（4分）1687年牛顿在他的传世之作《自然哲学的数学原理》中，发表了科学史上最伟大的定律之一﹣﹣﹣万有引力定律，下列关于万有引力定律的说法正确的是（）A．如果认为月球绕地球是做匀速圆周运动，月球受到地球的万有引力是不变的B．想要逃离地球的万有引力，至少需要16.7km/s的初速度C．牛顿时代还无法利用月﹣地检验来检验万有引力定律的正确性D．卡文迪许用扭秤测出了引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人8．（4分）设地球的质最为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则同步卫星的速度v：①v＝ωr；②v；③vష；④v＝R．其中正确的是（）A．①B．①②C．①②③D．①②③④9．（4分）如图所示，两颗个人造地球卫星A、B围绕地球E做匀速圆周运动，卫星A的轨道半径为rA，运行周期为TA；卫星B的轨道半径为rB．已知万有引力常量为G．则根据以上信息可以求出（）A．卫星B的运行周期B．地球的质量C．地面上的重力加速度D．地球的半径10．（4分）如图所示，以v0＝3m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角第3页（共18页）θ＝37°的斜面上，取g＝10m/s2，以下结论中正确的是（）A．物体撞击斜面时的速度大小为5m/sB．物体飞行时间是0.3sC．物体飞行的水平距离是2mD．物体下降的距离是0.8m11．（4分）如图所示，倾角为θ的斜面足够长，小球以大小相等的初速度从同一点向各个方向抛出，则关于小球落到斜面上的所用时间说法错误的是（不计空气阻力）（）A．小球竖直向下抛，所用时间最短B．球垂直斜面向下抛出用时最短C．球水平向左抛出用时最长D．球竖直向上抛出用时最长12．（4分）“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是（）A．天体A、B的质量一定不相等B．两颗卫星的线速度一定相等C．天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径之比D．天体A、B的密度一定相等二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分．）13．（12分）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器：A、弹簧测力计一个B、精确秒表一只C、天平一台（附砝码一套）第4页（共18页）D、物体一个为测定该行星的质量M和半径R，宇航员在绕行及着陆后各进行一次测量，依据测量数据可以求出M和R（已知万有引力常量为G）．（1）绕行时测量所用的仪器为（用仪器的字母序号表示），所测物理量为．（2）着陆后测量所用的仪器为，所测物理量为，用测量数据求该行星质量M＝，用测量数据求该星球半径R＝．14．（6分）卡文迪许利用如1图所示的扭称实验装置测量了引力常量：（1）横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为F＝。（2）在图2所示的几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是。（选填“甲”“乙”或“丙”）（3）引力常量的得出具有重大意义，比如：。（说出一条即可）三、计算题（本题共3小题，共36分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）15．（10分）地球的质量是月球的81倍，设月球与地球间的距离为s，有一飞行器运动到地球与月球连线上某位置时，地球对它的引力和月球对它的引力大小相等，那么此飞行器离开地心的距离是多少16．（12分）太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl﹣581c”却很值得我们期待．该行星的温度在0℃到40℃之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日．“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则求（1）如果人到了该行星，其体重是地球上的体重的多少倍？（2）该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的多少倍？（结果不用整理到最简，可带小数和根号）第5页（共18页）17．（12分）一小球在距水平地面某高处以v0＝10m/s的初速度被水平抛出，小球的落地点到抛出点的水平距离为x＝20m，不计空气阻力（g取10m/s2），求：（1）小球抛出到落地的时间t；（2）小球抛出点距地面的高度h；（3）小球下落的过程中机械能是否守恒？第6页（共18页）2018-2019学年安徽省滁州市天长市桐城中学高一（下）段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1～8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意．9～12小题有多项符合题目要求．全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分．）1．（4分）宇航员在地球和某星球表面做了两个对比实验．实验一：在该星球和地球上以同样的高度和初速度平抛同一物体，发现其水平射程是地球上的4倍．实验二：飞船绕该星球表面的运行周期是它绕地球表面运行周期的2倍．则该星球与地球的质量之比和半径之比分别是（）A．祖౽，B．祖౽，C．౽，D．౽，【分析】根据平抛运动知识求出该星球与地球表面重力加速度之比．飞船绕该星球表面和地球表面运行时，根据万有引力提供向心力，求出该星球与地球的半径之比．由万有引力与重力近似相等，求出该星球与地球的质量之比．【解答】解：设物体平抛运动的高度和初速度分别为h和v0，水平射程为x，则有：x则得到该星球与地球表面重力加速度之比为：g星：g地地：星1：16飞船绕该星球表面和地球表面运行时，由重力提供向心力，则有：mg＝m，得：R代入得到：该星球与地球的半径之比为：R星：R地＝1：4又由重力近似等于万有引力，得：mg౽得：M则得到该星球与地球的质量之比为：M星：M地＝1：256故选：A。【点评】本题是万有引力定律与平抛运动、圆周运动的综合，采用比例法求解．2．（4分）发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（）A．牛顿、卡文迪许B．伽利略、卡文迪许第7页（共18页）C．开普勒、牛顿D．第谷、伽利略【分析】万有引力定律是牛顿运用开普勒有关行星运动的三大定律，结合向心力公式和牛顿运动定律，运用其超凡的数学能力推导出来的，因而可以说是牛顿在前人研究的基础上发现的．经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量．【解答】解：牛顿根据行星的运动规律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量，故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】由行星的运动规律推导出万有引力表达式，是典型的已知运动情况判断受力情况，最初由牛顿发现了万有引力的规律，并提出了著名的万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许测量出万有引力常量．3．（4分）由于受太阳系中辐射出的高能射线和卫星轨道所处的空间存在极其稀薄的大气影响，对我国神州飞船与天宫目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上的载人空间交会对接．下面说法正确的是（）A．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会减小B．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低C．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用【分析】万有引力提供向心力，如果飞行器速度减小，所需向心力减小，飞行器将做向心运动，轨道半径减小；应用牛顿第二定律求出线速度，然后分析答题．【解答】解：A、由于天宫一号飞行器受到阻力影响而做减速运动，飞行器做圆周运动需要的向心力小于万有引力，飞行器做向心运动，其轨道半径r减小，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G౽m，解得：v，由于半径r减小，则其线速度变大，动能变大，故A错误，B正确；C、第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度，故C错误；D、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，而地球对他的万有引力提供他随第8页（共18页）天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，故D错误；故选：B。【点评】本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题；要理解卫星、飞行器变轨的原理．4．（4分）下列说法中正确的是（）A．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量B．伽利略根据理想斜面实验推论出“若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去”C．麦克斯韦预言了电磁波，楞次用实验证实了电磁波的存在D．奥斯特发现了电磁感应现象【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：A、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故A错误；B、伽利略根据理想斜面实验推论出“若没有摩擦，在水平面上运动的物体将保持其速度继续运动下去，故B正确；C、麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误；D、法拉第发现了电磁感应现象，故D错误；故选：B。【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大