2016-2017学年河北省定州中学高一(承智班)下学期期中考试物理试题
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河北定州中学2016—2017学年度第二学期期中考试高一年级承智班物理试卷一、选择题1．如图所示，位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动，在圆盘上有一质量为m的小木块，距圆心的距离为r，木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍，在圆盘转速缓慢增大的过程中，下列说法正确的是A. 小木块的向心力由支持力和重力的合力提供B. 小木块获得的最大动能为12 kmgrC. 小木块所受摩擦力提供向心力，始终指向圆心，故不对其做功D.2．A、B分别是地球上的两个物体，A在北半球某城市，B在赤道上某地，如图所示。
当它们随地球自转时，它们的角速度分别是ωA、ωB，它们的线速度大小分别是v A、v B下列说法正确的是( )A. ωA＝ωB，v A＜v BB. ωA＝ωB，v A＞v BC. ωA＜ωB，v A＝v BD. ωA＞ωB，v A＜v B3．如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。
车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙一次就形成一个脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。
若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，若要测出小车的速度和行程，则还必须测量的物理量或数据是________A．车轮的半径R和齿轮的齿数PB．车轮的半径R和齿轮的半径rC．齿轮的齿数P和齿轮的半径rD．车轮的半径R和齿轮上齿的间隙宽度d4．如图所示，某质点以v0的初速度水平抛向倾角为θ的斜面，要使质点到达斜面时发生的位移最小，重力加速度为g，不计空气阻力。
则飞行时间为A. 2v0/gtanθB. v0/g tanθC. v0/gD. 条件不足，无法计算5．如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他A. 所受的合力为零，做匀速运动B. 所受的合力恒定，做匀加速运动C. 所受的合力恒定，做变加速运动D. 所受的合力变化，做变加速运动6．如图(甲),轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度v x随时间t的变化关系如图(乙)所示.不计空气阻力,下列说法正确的是A. 在t1时刻小球通过最低点B. 图(乙)中S1面积的数值为0.8mC. 图(乙)中S1和S2的面积不相等D. 图线第一次与横轴的交点对应小球的速度为4m/s7．如图甲、乙、丙所示，三个完全相同的半圆形光滑绝缘轨道置于竖直平面内，左右两端点等高，其中图乙轨道处在垂直纸面向外的匀强磁场中，图丙轨道处在竖直向下的匀强电场中，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点处由静止释放．则三个带电小球通过圆轨道最低点时A. 速度相同B. 均能到达轨道右端最高点处C. 对轨道的压力相同D. 所用时间相同8．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为F ，小球在最高点的速度大小为v ，其F －v 2图象如图乙所示，则A. 轻质绳长为b/aB. 当地的重力加速度为a/mC. 当v 2＝c 时，轻质绳的拉力大小为ac a b+ D. 只要v 2≥b ，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a9．如图所示，从A 点将小球甲静止释放，同时从B 点以很大的初速度斜向发射小球乙，两小球在空中相撞，已知A 点和B 点的水平距离为8 m ，竖直距离为6 m ，设小球乙斜向发射时初速度与水平方向的夹角为θ，以下关于θ的说法正确的是（sin370=0.6，cos370=0.8）A. θ一定大于370B. θ一定等于370C. θ一定小于370D. 因为小球乙的初速度不确定，所以θ不能确定10．如图所示，半径为r 的圆筒，绕竖直中心轴OO ′旋转，小物块a 靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，要使a 不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为A. B.C.D. 11．2016年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”。
此次成功命名，是以中国元素命名的月球地理实体达到22个。
质量为m 的人造地球卫星与月心的距离为时，重力势能可表示为p GMm E r=-，其中G 为引力常量，M 为月球质量。
若“嫦娥三号”在原来半径为1R 的轨道上绕月球做匀速圆周运动，由于受到及稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为2R ，已知：月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g 0，地球表面的重力加速度为g ，此过程中因摩擦而产生的热量为A. 202111mg R R R ⎛⎫- ⎪⎝⎭ B. 22111mgR R R ⎛⎫- ⎪⎝⎭ C. 221112mgR R R ⎛⎫- ⎪⎝⎭ D. 2021112mg R R R ⎛⎫- ⎪⎝⎭12．下列说法正确的是A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体B. 磁感应强度的单位是特斯拉，这是为了纪念特斯拉发现了电流的磁效应C. 最早将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略D. 哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行13．我国探月卫星成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。
如图所示，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的A. 向心力仅由太阳的引力提供B. 周期小于地球的周期C. 线速度大于地球的线速度D. 向心加速度小于地球的向心加速度14．关于“亚洲一号”地球同步卫星，下说法正确的是A. 它的运行速度一定小于7.9km/sB. 它可以经过北京的正上空，所以我国可以利用它进行电视转播C. 已知该卫星的质量为1.24t ，若质量增加到2.48t ，则其同步轨道半径将变为原来的12D. 它距离地面的高度约为地球半径的5.6倍，所以它的向心加速度约为其下方地面上的物体重力加速度的()215.6 15．忽略自转的影响，若保持地球密度不变，而将地球半径缩小为原来的12，那么地面上的物体所受的力将变为原来的（ ）A. 2倍B. 12C. 4倍D. 1816．已知两颗人造卫星A.B 绕地球做匀速圆周运动，周期之比为１：８。
则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A. 4:1 , 1:2B. 4:1 , 2:1C. 1:4 , 1:2D. 1:4 , 2:117．在火星表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕火星表面做匀速圆周运动；当发射速度达到v 秒时，探测器可摆脱火星引力束缚脱离火星。
已知火星质量为地球质量的十分之一，火星半径为地球半径的一半，火星绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍。
下列说法正确的有A. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度B. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度C. ：lD. 火星绕太阳公转的周期约为2年18．宇宙空间有一种由三颗星体A、B、C组成的三星体系，它们分别位于等边三角形ABC的三个顶点上，绕一个固定且共同的圆心O做匀速圆周运动，轨道如图中实线所示，其轨道半径r A<r B<r C。
忽略其他星体对它们的作用，可知这三颗星体( )A. 质量大小关系是m A>m B>m CB. 加速度大小关系是a A>a B>a CC. 线速度大小关系是v A>v B>v CD. 所受万有引力合力的大小关系是F A＝F B＝F C19．2016年9月15日，中国成功发射天宫二号空间实验室，对其轨道进行控制、调整到距离地面高h=393km 处与随后发射的神舟11号飞船成功对接，景海鹏和陈冬雨两名航天员进驻天宫二号．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，当天宫二号在预定轨道正常运行时，下列描述正确的是（）A. 宇航员在天宫二号内可用天平测物体的质量B. 天宫二号运动周期大于24hC.D. 天宫二号如果要变轨到高轨道则需要加速20．按计划，嫦娥五号将在今年11月底前后从中国文昌航天发射场发射升空。
嫦娥五号将实现我国开展航天活动以来首次在月球表面自动采样,首次从月面起飞。
返回时一般都是分阶段进行的，往往要经过多次变轨，如图所示为模拟嫦娥五号从月球返回的变轨过程示意图，首先将卫星发射到近月圆周轨道1，然后在A点第一次变轨，使其进入椭圆轨道2，之后当卫星在轨道2上远地点B时第二次变轨使其进入圆周轨道3。
已知月球半径为R，轨道1为近月轨道，离月面高度可忽略不计，轨道2的远月点为B，B离月面的高度为3R。
则下列说法正确的是A. 卫星在轨道1的周期与卫星在轨道3的周期之比为1:4B. 卫星在轨道2经过A点时的速度与经过B点时的速度之比为1:2C. 卫星在轨道1与轨道3分别做速度为V1与V3的匀速圆周运动，V1与V3之比为1:2D. 卫星在轨道2的周期与卫星在轨道3的周期之比为（5:8）3/2二、实验题21．未来“嫦娥五号”落月后，轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动，如图所示．设卫星距离月球表面高为h，绕行周期为T，已知月球绕地球公转的周期为T0，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球半径为r，万有引力常量为G．试分别求出：（1）地球的质量和月球的质量；（2）中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要多长时间？（已知光速为c，且h≤r≤R）22．如图所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定。
将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时恰好位于圆心。
现设法使钢球沿纸上的某个圆周运动。
实验步骤如下：（1）用秒表记下钢球运动n圈的时间t。
（2）通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m。
（3）测出悬点到球心的竖直高度h，用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______，钢球所受合力的表达式F2=_____。
下面是一次实验得到的数据，代入上式计算结果F1=________N，F2=_______N。
（g取10m/s2，π2≈10，保留三位有效数字）参考答案BAAAD6．B7．B8．BD9．B10．D11．D12．C13．C14．A15．B16．D17．D18．A19．D20．D21．（1）（2） （1）设地球的质量为，月球的质量为，卫星的质量为，地球表面 某一个物体的质量为， 地球表面的物体受到的地球的吸引力约等于重力，则：，所以 由万有引力定律及卫星的向心力公式知： 解得：(2分)（2）设月球到地球的距离为L ，则： 所以：(2分)由于h ＜＜r ＜＜R ，所以卫星到达地面的距离：中继卫星向地球发送的信号是电磁波，速度与光速相等，即v=c ，所以：s=ct 时间：．(2分)22． 2224m n r t π r mg h0.175 0.172 【解析】钢球做匀速圆周运动的线速度为： 2l rn v t tπ==，则钢球所需要向心力的表达式为： 2222122440.1 3.1416000.0250.175302v m n r F m N N r t π⨯⨯⨯⨯====．； 根据几何关系可知，钢球所受合力的表达式为： 20.1100.0250.1720.145mgr F mgtan N N h θ⨯⨯====。
