河南省洛阳市2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题

1一、选择题：本题共14小题，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求，第10~14题有多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分1．关于行星运动规律、万有引力定律的发现过程，下列说法错误的是A．卡文迪许最早通过实验较准确地测出了万有引力常量B．开普勒发现了行星运行的轨道是椭圆的C．牛顿通过“月-地检验”发现地面物体，月球所受地球引力都遵从同样的规律D．牛顿在寻找万有引力的过程中，他既没有利用牛顿第二定律，也没有利用牛顿第三定律，只利用了开普勒第三定律2．关于功率的概念，下列说法中正确的是A．功率是表示力做功多少的物理量B．功率是表示力做功快慢的物理量C．由WPt可知，功率与时间成反比D．只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零3．下列人或物在运动过程中，机械能守恒的是A．风中飘落的羽毛B．竖直放置的真空牛顿管中下落的羽毛C．乘电梯匀速上升的人D．弹性蹦床上跳跃的运动员（不计空气阻力）4．已知地球自转的角速度为7.29×10-5rad/s，月球到地球中心的距离为3.84×108m．在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9×103m/s，第二宇宙速度为11.2×103m/s，第三宇宙速度为16.7×103m/s，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将（）A．竖直向下落回地面B．成为地球的同步“苹果卫星”C．成为地球的“苹果月亮”D．飞向茫茫宇宙5．某同学掷出的铅球在空中运动轨迹如图所示，如果把铅球视为质点，同时忽略空气阻力作用，则铅球在空中的运动过程中，铅球的速率v、机械能E、动能Ek和重力的瞬时功率P随时间t变化的图像中2可能正确的是6．如图所示，一物体以6J的初动能从A点沿AB圆弧下滑，滑到B点时动能仍为6J，若物体以8J的初动能从A点沿同一路线滑到B点，则物体到B点时的动能是A．小于8JB．等于8JC．大于8JD．不能确定7．理论上认为质量分别均匀的球壳对球壳内的物体的万有引力为零，如图所示，一半径为R、质量分别均匀的实心球，O为球心，以O点为原点建立坐标轴Ox。质量一定的小物块（可视为质点）沿坐标Ox运动，则小物体在坐标112xR与232xR出所受到实心球对它的万有引力分别为12FF、，则12FF、的比值为A．9：8B．8：9C．1：9D．9：18．2016年9月25日，经过“轨道控制”，天宫二号由离地面h1=380km的圆形运行轨道上调到离地面h2=393km的圆形轨道，已知地球上的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，根据以上信息可判断A．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于第一宇宙速度B．天宫二号在圆形轨道h2上运行的速度大于轨道h1上的运行速度C．天宫二号在轨道h1上的运行周期为3122RhgR3D．天宫二号由圆形轨道h1进入圆形轨道h2，运行周期变小9．载人火箭竖直升空的加速度为250/ams，某时刻运载舱中质量m=60kg的宇航员对座椅的压力测量值为3060N，已知地球表面的重力加速度为210/gms，103.16，设地球半径为R，以下判断正确的有A．此时火箭距地面的高度约为3RB．此时火箭内宇航员处于完全失重状态C．此时宇航员所处位置的重力加速度为21/msD．此时宇航员受到地面的引力为3060N10．绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，在时间t内通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为弧度，已知引力常量为G，则A．该卫星的角速度为tB．该卫星的加速度大小为22ltC．该卫星的周期为2tD．地球的质量为32lGt11．如图所示，一颗卫星从圆形轨道1变轨到椭圆轨道2，又从椭圆轨道2变轨到圆形轨道3，a、b两点是椭圆轨道分别与轨道1和轨道3的切点，卫星在圆形轨道1、轨道切点a点、轨道切点b点和圆形轨道3上的机械能分别为E1、E2a、E2b、E3，动能分别为1223kkakbkEEEE、、、，加速度分别为1223abaaaa、、、，则下列关系正确的有：A．1223abEEEEB．1223kkakbkEEEEC．1223abaaaa4D．1223kkakbkEEEE13．质量为m的跳伞运动员进行低空跳伞表演，在打开降落伞之前，他以恒定的加速度45ag竖直加速下落高度h，在这段过程中A．运动员的重力势能减少了mghB．运动员的动能增加了45mghC．运动员克服阻力所做的功为45mghD．运用的机械能减少了15mgh14．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面底端，固定以轻质弹簧，弹簧上端处于自由状态，一质量为m的物块（可视为质点）从离弹簧上端距离为1l处由静止释放，物块与斜面间动摩擦因数为μ，物块在整个过程中的最大速度为v，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为2l（重力加速度为g），则A．从物块释放到弹簧被压缩到最短的过程中，系统损失的机械能为2cosmglB．从物块释放到弹簧被压缩到最短的过程中，弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和为2sinmglC．物块的速度最大时，弹簧的弹性势能为0D．弹簧的最大弹性势能为2sinmgl二、非选择题15．实验小组利用如图所示实验装置，做“探究力对物体做功与物体速度变化的关系”的实验，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W；当用2条、3条、4条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次…实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W…对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后匀速运动时的速度v，记录数据如下：5（1）关于该实验，下列说法不正确的是A．实验时应使用相同的橡皮筋B．实验仪器安装时，不需要平衡摩擦力C．每次实验时，橡皮筋拉伸的长度都应保持一致D．实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车（2）根据以上数据，在坐标纸中作出2Wv图像__________。（3）根据2Wv图像可以判断，力对小车所做的功与_________________。16．某实验小组利用如图甲所示的实验装置，完成“验证机械能守恒定律”的实验，请根据实验原理和步骤完成下列问题：（1）在实验操作中，释放纸带瞬间的四种情景如照片所示，你认为最合理的是（2）如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流点，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能△EP=_________J，重物增加的动能△6EK=_________J，两者不完全相等的主要原因是_________（重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字）（3）从实验数据处理结果发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，这是实验存在误差的必然结果，该误差属于___________（填系统误差或偶然误差）。三、计算题：解答时请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17．2018年3月13日，全国两会透露，我国计划今年实施嫦娥四号探月任务，探测器将实现人类首次在月球背面软着陆，开展原位和巡视探测，让月球背面露真颜，设想嫦娥四号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度0v抛出一个小球，测得小球经实际t落回抛出点，已知月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀，求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的第一宇宙速度。18．双星系统的两个星球A、B相距为L，质量都是m，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。（1）求星球A、B组成的双星系统周期理论值0T；（2）实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值0T，且0TTk（k＜1），于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星A．B的连线正中间，星球A、B围绕C做匀速圆周运动，试求星球C的质量。19．2017年6月26日，代表着世界先进水平、被命名为“复兴号”的两列中国标准动车组在京沪高铁亮相，开启了中国铁路技术装备一个崭新的时代。一列“复兴号动车”是由几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编组而成。（1）假设“复兴号动车组”运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加4节编成的动车组的最大速度为90km/h，则7节动车加2节拖车编成的动车组的最大速度为多少？（2）若“复兴号动车组”运行过程中受到的阻力正比于其速度，当动车组额定功率为P0时，动车组运行最大速度是v，在动车组编组节数不变的情况下，当动车组提速一倍时，动车组的额定功率应调整为多少？7如图所示，左侧光滑轨道上端竖直且足够高，质量为m=1kg的小球由高度为h=1.07m的A点以某一初速度沿轨道下滑，进入相切的粗糙水平轨道BC，BC段长L=1.00米，与小球间动摩擦因数为μ=0.02．小球然后又进入与BC相切于C点的光滑半圆轨道CD，CD的半径为r=0.50m，另一半径R=1.00m的光滑圆弧轨道EF与CD靠近，E点略低于D点，E端切线水平，使可以当成质点的小滑块能在轨道FE、DC之间，无碰撞地从轨道进入另一轨道，所有轨道均固定在同一竖直平面内，，g=10m/s2，求：（1）为了使小滑块能到达D点，小滑块在A点下滑的最小初速度（2）为了使小滑块不超越F点，小球经过D点的最大速度？（3）小球从A点释放后，最多能通过D点几次？8参考答案1D2B3B4D5D6A7A8C9C10ACD11AC12BC13ABD14AB15、（1）B（2）如图所示（3）小车受到的平方成正比。16、（1）D（2）4.28；4.23（3）系统误差17、（1）根据竖直上抛运动的特点可知0102vgt，解得月球表面的重力加速度02vgt（2）设月球的质量为M，则在月球表面有2MmGmgR贴近月球表面做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得22MmvGmRR联立解得月球第一宇宙速度02vRvt18、（1）两个星球A、B组成的双星系统周期相同，设两个轨道半径分别为12rr、，两星之间万有引力是两星做匀速圆周运动的向心力对星球A：2212204mGmrLT；对星球B：2222204mGmrLT且12rrL，得双星系统周期理论值3022LTGm（2）由于星体C的存在，星球A、B的向心力由两个力的合力提供，则对星球A或B均有22222()()2()2mGmLGGmLLT又由0TkT，可得星球C的质量2214kMmk19、（1）假设每节动车的额定功率为P，每节动车的重力是mg，阻力为kmg，1节动车加4节拖车编成9的动车组达到最大速度时1125PFvkmgv7节动车加2节拖车编成的动车组达到最大速度时22279PFvkmgv，解得2350/vkmh（2）由题可知动车组速度最大时受到的阻力fkv，动车组到达最大速度时0Ff，则20PFvkv当动车组提速一倍时，动车组的额定功率应调整为2024PkvP20、（1）小滑块恰好通过D点时，有2Dvmgmr小滑块恰好能通过D点时，小滑块在A点下滑的初速度0v最小，小滑块从A到D的运动过程中，由动能定理可得22011222DmghrmgLmvmv解得小滑块在A点下滑的最小初速度02/vms（2）小滑块进入EF之后，不能越过F，由机械能守恒定律可得21(1cos60)2mmvmgR解得小滑块经过D点的最大速度为10/mvms（3）小滑块通过D点的动能最大值与最小之差2211()222kmDmgRrEmvmv每次往返BC段机械能的损失2EmgL，损失次数()6.254kEmgRrnEmgL