河南省高一物理下期期中试题.doc

2017-2018学年下学期期中学业水平考试
高一物理试题
一.选择题（每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，不选、多选或有错选的均不得分。

）
1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律
2.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约
为( )
A．1 h B．4 h C．8 h D．16 h
3.如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。

已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说
法中正确的是（）
A．C点速率小于B点的速率
B．A点的加速度比C点的加速度大
C．C点速率大于B点的速率
D．从A到C，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大
4.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运
动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须（）
A．同时抛出两球
B．先抛出B球
C．先抛出A球
D．使两球质量相等
5. 四颗地球卫星a 、b 、c 、d 的排列位置如图所示，其中，a 是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b 是近地轨道卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，四颗卫星相比较（ ）
A ．a 的向心加速度最大
B ．相同时间内b 转过的弧长最长
C ．c 相对于b 静止
D ．d 的运动周期可能是23h
6. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h .不计空气的作用，重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是( )
A.L 1
2g
6h ＜v ＜L 1g
6h
B.L 1
4
g
h ＜v ＜（4L 2
1＋L 2
2）g
6h
C.
L 1
4
g h ＜v ＜12（4L 2
1＋L 2
2）g
6h
D.L 1
2g 6h ＜v ＜12
（4L 2
1＋L 2
2）g
6h
7. 某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似地看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为r 1，后来变为r 2且r 2＜r 1，以E k1和E k2表示卫星在这两个轨道上的动能，T 1和T 2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期，则（ ） A.E k2<E k1，T 2<T 1
B. E k2<E k1，T 2>T 1
C.E k2>E k1，T 2<T 1
D. E k2>E k1，T 2>T 1
8. 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为 ( ) A.
kv
k 2－1
B.
v
1－k
2
C.
kv
1－k
2
D.
v
k 2－1
9. 如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的 ( )． A ．周期相同 B ．线速度的大小相等 C ．角速度的大小相等 D ．向心加速度的大小相等
10. 一质点做匀速直线运动， 现对其施加一恒力， 且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )
A ．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B ．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C ．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D ．质点单位时间内速率的变化量总是不变
11. 铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h 的设计不仅与r 有关．还与火车在弯道上的行驶速度v 有关．下列说法正确的是( )． A ．速率v 一定时，r 越小，要求h 越大 B ．速率v 一定时，r 越大，要求h 越大 C ．半径r 一定时，v 越小，要求h 越大 D ．半径r 一定时，v 越大，要求h 越大 12. 三体问题是天体力学中的基本模型，即探究三个质量、初始位置和初始速度都任意的可视为质点的天体，在相互之间万有引力的作用下的运动规律。

三体问
题同时也是一个著名的数学难题，1772年，拉格朗日在“平面限制性三体问题”条件下找到了5个特解，它就是著名的拉格朗日点。

在该点上，小天体在两个大天体的引力作用下能基本保持相对静止。

下图是日地系统的5个拉格朗日点（L1、L2、L3、L4、L5），设想未来人类在这五个点上都建立了太空站，若不考虑其它天体对太空站的引力，则下列说法正确的是（ ） A. 位于L1点的太空站处于受力平衡状态 B. 位于L2点的太空站的线速度大于地球的线速度
C. 位于L4点的太空站受到的向心力大小等于位于L5点的太空站受到的向心力大小
D. 位于L3点的太空站的向心加速度大于位于L1点的太空站的向心加速度
二、实验题（共12分）
13.在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示。

（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法___________________________________________________________________.
（2）关于这个实验，以下说法中正确的是______________________.
A.小球释放的初始位置越高越好
B.每次小球要从同一高度由静止释放
C.实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D.小球的平抛运动要靠近木板但不接触
（3）在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（）
（4）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。

在曲线上取A、B、C 三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20 cm，h2=20.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=x=12.40 cm，g取10 m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的表达式为_______________（用字母h1、h2、x，g表示），代入数据得其大小为____________m/s（保留3位有效数字）.
三、计算题（本题共4小题，14题12分、15题8分、16题8分、17题12分，共40分，要求写出必要的文字说明）
14.（12分）以15m/s的速度水平抛出一石子，石子落地时速度方向与抛出时速度方向成 53°，不计空气阻力，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：
（1）石子落地时的竖直分速度大小。

（2）石子在空中的飞行时间。

（3）石子抛出点与落地点的高度差。

（4）石子落地时的位移大小。

15.（8分）如图所示，一长为L的细绳一端固定在天花板上，另一端与一质量为m的小球相连接。

现使小球在一水平面上做匀速圆周运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ.重力加速度为g,不计空气阻力。

(1)求维持小球做圆周运动的向心力的大小；
(2)求小球做圆周运动线速度的大小；
16.（8分）某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，它离地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：
（1）卫星的线速度大小；
（2）卫星的向心加速度大小；
17.（12分）万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性．用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果.已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G.将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响．设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0.
（1）若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值F1/F0的表达式，并就h＝1.0%R 的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字)；
（2）若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值F2/F0的表达式．
2017-2018学年下学期期中学业水平考试
高一物理参考答案
一.选择题（每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，不选、多选或有错选的均不得分。

）
二、实验题（共12分）
13. （1）将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平（2分）
（2）BCD （2分）
（3）C （2分）
（4）v 0=x
（3分） 1.24m/s （3分）
三、计算题（本题共4小题，14题12分、15题8分、16题8分、17题12分，共40分，要求写出必要的文字说明） 14. （12分）
解：（1）20m/s （2）2s （3）20m （4）1013m
15.（8分）
解：（1）小球做圆周运动时受细线的拉力和重力作用，由平行四边形定则得：
tan F F mg θ==向合
（2）由牛顿第二定律得：2tan v mg m R
θ=
又sin R L θ=所以v =θ）
16. （8分） 解：（1）设地球质量为M ，卫星质量为m ，引力常量为G ，根据万有引力提供向心力有：
2
2()Mm v G m R h R h
=++
地球表面处物体所受万有引力近似等于重力，即2
Mm
G mg R =
联立解得；v =
（2）根据向心加速度公式2
v a r
=可得：222()v R g a R h R h =
=++
17.（12分）
解：(1)设小物体质量为m . 在北极地面有G Mm R
2＝F 0
在北极上空高出地面h 处有G Mm
（R ＋h ）
2＝F 1
得F 1F 0＝R 2（R ＋h ）2
当h ＝1.0%R 时
F 1F 0＝1（1.01）2
≈0.98 (2)在赤道地面,小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有
G Mm R 2－F 2＝m 4π2
T 2R 得F 2F 0＝1－4π2R 3GMT 2。