湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)2017-2018學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試卷

湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)20172018學(xué)年度下學(xué)期高一期中考試物理試卷一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分.第1～8題為單項(xiàng)選擇題，第9～12題為多項(xiàng)選擇題．1．在物理學(xué)建立、發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步．關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法中錯誤的是()A．德國天文學(xué)家開普勒對他的導(dǎo)師——第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行了多年研究，得出了開普勒三大行星運(yùn)動定律B．英國物理學(xué)家卡文迪許利用“卡文迪許扭秤”首先較準(zhǔn)確的測定了萬有引力常量C．伽利略用“月—地檢驗(yàn)”證實(shí)了萬有引力定律的正確性D．牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中應(yīng)用了牛頓第三定律的知識2．已知火星的半徑約為地球的eq\f(1,2)，火星質(zhì)量約為地球的eq\f(1,9)，火星是離太陽第4近的行星，在地球外側(cè)，火星的軌道半徑是1.5天文單位（1個天文單位是地日之間的距離）。則下列關(guān)于火星說法正確的是()A．火星的第一宇宙速度是地球的eq\f(2,3)B．火星表面的重力加速度是地球的eq\f(4,9)C．火星密度是地球密度的eq\f(9,8)D．火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期是地球的eq\f(3,2)3.質(zhì)量為10kg的物體，在變力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動，力F隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示．物體在x=0處，速度為2m/s，不計(jì)一切摩擦，則物體運(yùn)動到x=16m處時，速度大小為()A．2m/sB．4m/s C．5m/seq\r(17)m/s4.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定，直立于水平地面上，將質(zhì)量為m的物體A從離彈簧頂端正上方h高處由靜止釋放，當(dāng)物體A下降到最低點(diǎn)P時，其速度變?yōu)榱?，此時彈簧的壓縮量為x0；若將質(zhì)量為3m的物體B從離彈簧頂端正上方同一高度h，由靜止釋放，當(dāng)物體B也下降到P處時，其動能為()3mg(h+x0)B.2mg(h+x0)C.3mghD.2mgh5.如圖所示，傳送帶以1m/s的速度水平勻速運(yùn)動，砂斗以30kg/s的流量向傳送帶上裝砂子，為了保持傳送帶速率不變，驅(qū)動傳送帶的電動機(jī)因此應(yīng)增加功率（）A.15WB.20WC.30WD.40W6.有三個斜面a、b、c,底邊長與高度分別如圖所示。某物體與三個斜面間的動摩擦因數(shù)都相同,這個物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑到底端。三種情況相比較,下列說法正確的是()A.物體損失的機(jī)械能ΔEc=2ΔEb=4ΔEaB.物體到達(dá)底端的動能Eka=2Ekb=2EkcC.因摩擦產(chǎn)生的熱量4Qa=2Qb=QcD.因摩擦產(chǎn)生的熱量2Qa=2Qb=Qc7.嫦娥二號衛(wèi)星已成功發(fā)射，可以直接進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道后奔月。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時，衛(wèi)星就必須“急剎車”，也就是近月制動，以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲，又不會撞上月球，并由此進(jìn)入近月點(diǎn)高度100公里、周期12小時的橢圓軌道a。再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，進(jìn)入高度為100公里的近月圓軌道b。軌道a和b相切于P點(diǎn)，如圖，下列說法正確的是()A．嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2km/sB．嫦娥二號衛(wèi)星在a軌道運(yùn)動時的機(jī)械能小于b軌道上運(yùn)動的機(jī)械能C．嫦娥二號衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點(diǎn)的速度相同D．嫦娥二號衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點(diǎn)的加速度相同8．兩顆靠得很近的天體稱為雙星，它們都繞兩者連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，因而不至于由于萬有引力吸引到相撞，以下說法中正確的是（）A．它們做圓周運(yùn)動的角速度與它們的總質(zhì)量成反比B．它們做圓周運(yùn)動的線速度大小與它們的質(zhì)量成正比C．它們做圓周運(yùn)動的半徑與各自質(zhì)量的乘積相等D．它們做圓周運(yùn)動的半徑與各自線速度大小的乘積相等9.如圖所示，木塊B上表面是水平的，木塊A置于B上并與B保持相對靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中()A．A所受的合外力對A不做功B．A對B的摩擦力做正功C．A對B的合力不做功D．B對A的彈力做負(fù)功10.質(zhì)量為2×103kg，發(fā)動機(jī)額定功率為100kW的汽車在平直公路上行駛，若汽車所受阻力大小恒為4×103N，則下列判斷正確的是()A．汽車的最大動能是6.25×105JB．汽車以加速度2m/s2勻加速啟動，啟動后第5秒末時發(fā)動機(jī)實(shí)際功率是80kWC．汽車以加速度2m/s2做初速度為零勻加速運(yùn)動，在整個勻加速過程中阻力做功5×105JD．若汽車保持額定功率啟動，則當(dāng)汽車速度為5m/s時，其加速度為8m/s211．有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．在相同時間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長C．c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是eq\f(π,3)D．d的運(yùn)動周期有可能是20h12．假定地球是一半徑為R，質(zhì)量分布均勻的球體。x為到地球中心的距離。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，地球表面的重力加速度為g，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則下列說法正確的是()A．在地球中心處的重力加速度趨近于無窮大B．若x=eq\f(1,2)R，則此處的重力加速度為eq\f(1,2)gC．若x=2R，則此處的重力加速度為eq\f(1,4)gD．離地球中心越遠(yuǎn)的位置，重力加速度越小二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每空2分，共16分．13.用如圖1實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證兩物塊m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。物塊m2從高處由靜止開始下落，物塊m1拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶。兩物塊從靜止釋放，0是打下的第一個點(diǎn)，圖中每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，交流電的頻率為50Hz，g取9.8m/s2,則（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時的速度v=m/s；（2）在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=J，系統(tǒng)勢能的減少量△EP=J；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：___________________。14．某同學(xué)研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，水平安裝的彈簧左端固定在水平桌面的擋板上，右端與質(zhì)量為m的物塊接觸而不連接，通過物塊壓縮彈簧并記錄彈簧的壓縮量x，無初速釋放物塊，測量并記錄物塊在桌面上滑行的距離L．多次實(shí)驗(yàn)后獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過excel處理，得到小球質(zhì)量分別為ma、mb時的兩個散點(diǎn)圖a和b，圖2中橫軸是x2，縱軸是L．（1）該同學(xué)測量L的起始點(diǎn)是．（2）兩個小球的質(zhì)量關(guān)系是mamb．（填“大于”或“等于”、“小于”）（3）推測彈性勢能與形變的關(guān)系是．（4）如果換用相同外形、勁度系數(shù)更小的彈簧，其他條件不變，重做實(shí)驗(yàn)，相應(yīng)圖線的斜率將．（填“變大”或“變小”、“不變”）三、計(jì)算題：本題共4小題，共46分.解答過程要求寫出必要的文字說明、方程式或重要的演算步驟，只寫出最后答案的，不能得分；有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．15.（10分）宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間4t小球落回原處。（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)）（1）求該星球表面附近的重力加速度；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地＝1:4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地。16.（10分）中國赴南極考察船“雪龍?zhí)枴?，從上海港口出發(fā)一路向南，經(jīng)赤道到達(dá)南極.某同學(xué)設(shè)想，在考察船“雪龍?zhí)枴鄙献鲆恍┖唵蔚膶?shí)驗(yàn)來探究地球的平均密度：當(dāng)“雪龍?zhí)枴蓖２丛诔嗟罆r，用彈簧測力計(jì)測量一個鉤碼的重力，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F1，當(dāng)“雪龍?zhí)枴钡竭_(dá)南極后，仍用彈簧測力計(jì)測量同一個鉤碼的重力，記下彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F2，設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期為T，不考慮地球兩極與赤道的半徑差異，請根據(jù)探索實(shí)驗(yàn)的設(shè)想，寫出地球平均密度的表達(dá)式(已知萬有引力常量G).17.（12分）如圖所示，輕桿長為3L，在輕桿的兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)球B運(yùn)動到最高點(diǎn)時，球B對桿恰好無作用力．已知重力加速度為g。求：(1)球B運(yùn)動到在最高點(diǎn)時，此時球A的速度大?。?2)球B運(yùn)動到最低點(diǎn)時，球B對桿的作用力大小及方向。18.（14分）如下圖所示，讓擺球從圖中C位置由靜止開始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙水平面上由D點(diǎn)向右做勻減速運(yùn)動，到達(dá)小孔A進(jìn)入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓弧軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺線長L=2m,θ=60o，小球質(zhì)量為m=0.5kg,D點(diǎn)與小孔A的水平距離S=2m，g取10m／s2．求：(1)求擺線所能承受的最大拉力為多大?(2)要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道，求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的范圍。

湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)20172018學(xué)年度下學(xué)期高一期中考試物理答案一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分.第1～8題為單項(xiàng)選擇題，第9～12題為多項(xiàng)選擇題．題號123456789101112答案CBABCDDCCDABDBCBC二、實(shí)驗(yàn)題（8分+8分=16分）13．（8分）（1）2.4（2）0.58，0.59（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒；14.（8分）(1)物塊的釋放點(diǎn)(2)小于(3)彈性勢能與形變量的平方成正比（關(guān)鍵詞：形變量的平方，正比）(4)變小三、計(jì)算題（10分+10分+12分+14分=46分）15.（10分）解析：⑴小球在地球上做豎直上拋運(yùn)動，有。小球在星球上做豎直上拋運(yùn)動，有，故。（5分）⑵地（星）球表面物體所受重力大小近似于萬有引力，即，得，可解得：M星:M地＝112:442＝1:64（5分）答案：1:6416.（10分））解析：在地球赤道處，鉤碼受地球的引力與彈簧的彈力作用，鉤碼隨地球自轉(zhuǎn)，做圓周運(yùn)動，所以F引－F1＝meq\f(4π2,T2)R（3分）在地球的南極鉤碼受地球的引力與彈簧的彈力作用，因該處的鉤碼不做圓周運(yùn)動，處于靜止?fàn)顟B(tài)，有F引＝F2＝Geq\f(Mm,R2)（3分）又因?yàn)镸＝ρV＝ρeq\f(4,3)πR3（3分）聯(lián)立①②③解得ρ＝eq\f(3F2π,GT2(F2－F1))（1分）17.(12分)解析：(1)設(shè)球B在最高點(diǎn)時速度為v0，由,得……（2分）由于,且，故此時球A的速度:……（2分）(2)設(shè)球B在最低點(diǎn)時的速度為，對球A、球B組成的系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：……（2分）且,解得：……（2分）對B球，由,解得：……（2分）據(jù)牛頓第三定律可知：B對桿的作用力大?。?，方向豎直向下……（2分）18.（14分）（1）擺球由C到D機(jī)械能守恒：

（2分）由牛頓第二定律可得：

（1分）可得：F

m

=2mg=10N（1分）（2）小球不脫圓軌道分兩種情況：①要保證小球能達(dá)到A孔，設(shè)小球到達(dá)A孔的速度恰好為零，由動能定理可得：

（1分）可得：μ1

=0.5（1分）若進(jìn)入A孔的速度較小，那么將會在圓心以下做等幅擺動，不脫離軌道。其臨界情況為到達(dá)圓心等高處速度為零，由機(jī)械能守恒可得：

（1分）由動能定理可