鐵人中學2022級高一下學期期中考試物理試題5.7

鐵人中學2022級高一下學期期中考試物理試題出題：張景華審題：楚建幫試題說明：1、本試題滿分100分，答題時間75分鐘。2、請將答案填寫在答題卡上，考試結束后只交答題卡。第Ⅰ卷選擇題部分一、選擇題（共46分，每小題只有一個選項正確，1-7題每小題4分，8-10題每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．關于行星運動的規(guī)律，下列說法符合史實的是（）A．第谷在牛頓定律的基礎上，導出了行星運動的規(guī)律B．開普勒在天文觀測數據的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律C．開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因D．開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現了萬有引力定律2.如圖所示，下列的四幅圖分別表示的是有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A.圖a，長為l的細繩拉著小球在豎直面上做完整圓周運動通過最低點的速度可以為B.圖b，汽車通過拱橋的最高點時處于超重狀態(tài)C.圖，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內軌對輪緣有側向擠壓作用D.圖d，是一圓錐擺，增加繩長，保持圓錐擺的高度h不變，則圓錐擺的角速度保持不變3．兩個質量不同的物塊A和B分別從高度相同的、固定的、光滑的斜面和弧形曲面的頂點滑向底部，如圖所示，它們的初速度為零，下列說法中正確的是（）A．下滑過程中重力所做的功相等B．它們到達底部時速率相等C．它們到達底部時動能相等D．物塊A在最高點時的機械能大于它到達最低點時的機械能4．如圖所示，在用起瓶器開啟啤酒瓶蓋的過程中，起瓶器上A、B兩點繞O點轉動的角速度分別為ωA和ωB，線速度的大小分別為vA和vB，下列關系正確的是（）A．vA=vBB．ωA>ωBC.vA<vBD．ωA<ωB5．已知地球和火星的半徑分別為r1、r2，繞太陽公轉軌道可視為圓，軌道半徑分別為r1′、r2′，公轉線速度分別為v1′、v2′，地球和火星表面重力加速度分別為g1、g2，平均密度分別為ρ1、ρ2.地球第一宇宙速度為v1，飛船貼近火星表面環(huán)繞線速度為v2，則下列關系正確的是()A．＝ B．＝C．ρ1＝ρ2 D．g1＝g26．如圖所示，豎直平面內固定兩根足夠長的細桿L1、L2，兩桿不接觸，且兩桿間的距離忽略不計．兩個小球a、b（視為質點）質量均為m，a球套在豎直桿L1上，b球套在水平桿L2上，a、b通過鉸鏈用長度為l的剛性輕桿L連接，將a球從圖示位置（輕桿與L2桿夾角為45°）由靜止釋放，不計一切摩擦，已知重力加速度為g.在此后的運動過程中，下列說法中正確的是（）A．a球和b球所組成的系統機械能不守恒B．b球的速度為零時，a球的加速度大小為零C．b球的最大速度為D．a球的最大速度為7．如圖位于豎直面內的光滑軌道AB，與半徑為R的圓形軌道底部相通，圓形軌道上部有一缺口CDE，D點為圓形最高點，∠COD＝∠DOE＝30°，質量為m可視為質點的小球自光滑軌道AB上某點靜止下滑，由底部進入圓形軌道，通過不斷調整釋放位置，直到小球從C飛出后能無碰撞的從E進入左側軌道，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球通過最高點的速度大小為B．小球通過C點時速度大小為C．小球從C點運動到最高點的時間為D．A點距地面的高度為8．A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點拋出，初速度大小均為v=10m/s。A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計，重力加速度取g=10m/s2，則下列判斷正確的是（

）A．A、B兩小球同時落地B．A、B兩小球都做勻變速運動C．經過時A、B兩小球間距離為D．經過時A、B兩小球的速度大小相等9．人類設想在赤道平面內建造垂直于地面并延伸到太空的電梯，又稱“太空電梯”。宇航員乘坐該電梯可直達太空站，如圖（a）所示。在圖（b）中，曲線A為地球引力對宇航員產生的加速度大小a與宇航員距地心的距離r的關系；直線B為宇航員相對地面靜止時的向心加速度大小a與的關系。a0、r0、R均為已知量，R為地球半徑，萬有引力常量為G。則下列說法正確的是（）A．電梯停在r0處時，宇航員與電梯艙間的彈力不為零B．從地面發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度為C．隨著r增大，宇航員與電梯艙間的彈力增大D．地球同步衛(wèi)星的周期為10．如圖所示，在傾角為30°底端具有擋板的固定斜面上，滑塊b的一端通過一勁度系數為k=200N/m的輕質彈簧與另一滑塊a連接后置于斜面上，滑塊b的另一端通過一不可伸長的輕繩跨過光滑的定滑輪與帶孔的小球c連接，小球c穿在光滑的固定輕桿上，輕桿與水平方向的夾角為37°，初始用手托住小球c置于M點，此時MO水平，彈簧被拉伸且彈力大小為8N，釋放小球c，小球恰好能滑至N點，滑塊a始終未離開擋板，已知MO=NO=20cm，ma=mb=1.6kg，mc=1.0kg，若整個運動過程中，繩子一直繃緊，則下列說法正確的是（）A.滑塊bB.小球c滑至MN的中點處的速度C.小球c從M點滑至N點的過程中，經過MN中點處時重力的功率最大D.小球c從M點滑至MN中點的過程中，彈簧的彈性勢能經歷了先減小再增大的過程第Ⅱ卷非選擇題部分二、實驗題（共計16分）11．（4分）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數圈后，著陸在行星上。宇宙飛船上備有以下實驗儀器：A.彈簧測力計一個B.精確秒表一只C.天平一臺（附砝碼一套）D.物體一個為測定該行星的質量M和半徑R，宇航員在繞行及著陸后各進行了一次測量，依據測量數據可求出M和R（已知引力常量為G）。（1）繞行時測量所用的儀器為______（用儀器的字母序號表示），所測物理量為______。（2）著陸后測量所用的儀器為A、C、D，所測物理量為物體質量m、重力F。用測量數據求該行星的質量M＝______。12．（12分）某小組利用給定的器材驗證機械能守恒定律，步驟如下：（1）分別測量給定的兩物塊的質量，質量大的為物塊1，其質量記為；質量小的為物塊2，其質量記為；（2）按圖（a）所示組裝器材：物塊1、2由跨過輕質定滑輪的細繩連接：物塊2下端與打點計時器紙帶相連，初始時，托住物塊1，兩物塊保持靜止，且紙帶豎直繃緊，打點計時器所用的交流電源頻率為，相鄰兩次打點的時間間隔記為。（3）接通打點計時器的電源，釋放物塊1，兩物塊開始運動，打出的紙帶中的一段經整理后如圖（b）所示，每兩個相鄰的點之間還有4個打出的點未畫出，將相鄰點的間距依次記為和，測量并記下它們的大小；（4）利用上述表示各物理量的符號和重力加速度的大小g完成下列填空：在打出圖（b）中B點時，物塊的運動速度大小為______；從打出B點到打出E點，系統動能增加量為______，系統的重力勢減少量為______；（5）該小組的實測數據為，，，，，，，取，則______J，______J，兩者的相對偏差_______，如果，則可認為本實驗驗證了機械能守恒定律。（結果均保留2位有效數字）三、計算題（共計38分）13．（10分）如圖所示，水平圓形轉臺繞過圓心的豎直轉軸轉動，轉臺半徑R=1m，在轉臺的邊緣放置物體A（可看作質點），A與轉臺之間動摩擦因數μ。（g取10m/s2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）（1）隨著轉臺轉速的增加，物體A即將發(fā)生滑動時所對應的角速度ω1；（2）現將一根長L的輕繩一段固定在轉臺邊緣，另一端與物體B相連，輕繩能夠承受的最大拉力Tm=25N，物體B（可看作質點）的質量為mB，讓轉臺從靜止緩慢加速，為防止A、B兩物體脫落轉臺所對應的最大角速度ω。（，）14．（12分）2022年11月29日，神舟十五號飛行任務是中國空間站建造階段的最后一棒，也是空間站應用與發(fā)展階段的第一棒。已知空間站Q和同步衛(wèi)星P環(huán)繞地球運行的軌道均可視為勻速圓周運動。如圖所示，已知P，Q運動方向均沿逆時針方向，PQ與OP連線的夾角最大值為α。求：（1）同步衛(wèi)星P、空間站Q的角速度之比；（2）由PQ與OP連線夾角最大時開始計時（圖示狀態(tài)），直到空間站Q和同步衛(wèi)星P的間距第一次最近時所用的時間與空間站Q的周期之比。15.（16分）如圖所示，豎直固定的四分之一粗糙圓軌道下端B點水平，半徑R1=1m，質量M=1kg的長薄板靜置于傾角θ=37°的粗糙斜面CD上，其最上端剛好在斜面頂端C點。一質量為m=1.5kg的滑塊（可看做質點）從圓軌道A點由靜止滑下，運動至B點時對軌道的壓力大小為FN=39N，接著從B點水平拋出，恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端，并在薄板上開始向下運動；當小物體落到薄板最上端時，薄板無初速度釋放并開始沿斜面向下運動，其運動至斜面底端時與豎直固定的光滑半圓軌道DE底端粘接在一起。已知斜面CD長L2=7.875m，薄板長L1=2.5m，厚度忽略不計，其與斜面的動