2019学年度下学期高一年级期中考试

2019学年度下学期高一年级期中考试
物理试卷
限时：90分钟满分：100分6.欧盟和我国合作的伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位. 现假设伽利略”系统中每颗
卫星均围绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示.相邻卫星之间的距离相等，卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置，卫星均按顺时针运
行.地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，不计卫星间的相互作用力.则下列判断正确的是
一、选择题（15小题，每题3分，共45分。

每小题所提供的四个选项中，有一个或多个选项正确，错选得0分，漏选得2分）
1 •关于运动的合成，下列说法中正确的是
A •两个直线运动的合运动一定是直线运动
B.不同一直线上的两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动A .这10颗卫星的加速度大小相等，均为
R2”鬟丄”叫卫星2
卫星a
B .要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现
C.卫星1由位置A运动到B所需要的时间为g卫星4
C.两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动
D •一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动 D •卫星1由位置A运动到B的过程中，线速度大小
2.设行星绕恒星的运行轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运动轨道半径R的三次方之比为常数, v 二
卫靈艮\ 星B
卫星汁益
即!_ =k，那么k的大小
R3
A•只与行星质量有关
B •只与恒星质量有关
C.与行星及恒星的质量均有关
D •与恒星的质量及行星的速率有关
3•如图3所示，牵引车通过一个定滑轮可将重物从竖直的井中提出，当牵
引车匀速向右行驶时，重物将
A .匀速上升
B. 加速上升
C. 减速上升
D .无法确定运动速度是匀速、加速或减速
4.如图2所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它的边
缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，
b点在小轮上，到小轮中心距离为r，c点和d点分别位于小轮和大
轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则
A . a点与b点线速度大小相等
B. a点与c点角速度大小相等
C. a点与d点向心加速度大小相等
D. a、b、c、d四点，加速度最小的是b点
5.发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2
运动，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2
相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图2所示，当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）
A .卫星在轨道2上由Q向P运动的过程中速率越来越小
B .卫星在轨道3上经过P点的速率大于在轨道2上经过P点的速率
C .卫星
在轨道2上经过Q点的半径小于在轨道2上经过P点的半径
D .卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度图2
7.世界上第一次未系保险带的太空行走是在1984年2月7日美国宇航员麦埃德利斯和斯图尔特从挑
战者号航天飞机上出舱完成的。

下列说法正确的是（）
A .由于航天飞机速度太快，宇航员又未系保险带，出舱后会很快远离航天飞机
B .由于宇航员仍受重力作用，出舱后会逐渐向地心运动
C.宇航员出舱后，若不主动开启推进器，他与航天飞机的距离几乎不变
D .太空行走”应选择航天飞机在轨道上平稳运行时出舱
&地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1,线速度
为W，角速度为31；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2,
向心加速度为a2,线速度为V2，角速度为5；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3,
线速度为V3,角速度为33 ;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等，
则（）
A . F1=F2> F3
B . a1=a2=g>a3 C. V1=V2=v> V3 D. 31= 33V 32
2
9.质量是5t额定功率为20kW的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a=2m/s做匀加速直线运动，
所受阻力是1.0 >103N，汽车开动后第1s末发动机的瞬时功率是（）
A.2kW
B.11kW
C.20kW
D.22Kw
10.物体在水平恒力作用下，
止运动，若路面情况相同,
在水平面上由静止开始运动
则物体的摩擦力和最大动能是
，当位移为s时撤去F,物体继续前进3s后停
Fs
T
F
f〒E武3F
s
11、如图所示，小球以初速度为V0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部。

右图中A是
内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨半径等于h光滑轨道、D是斜抛无轨道
的运动的小球。

小球在底端时的初速度都为V0,则小球在以上四种情况中能到达高度
h的有
A B C
15•如图10所示，一个内壁光滑的半球形（半径为 R ）装置固定在小
车上，小车置于光滑水平面上。

一质量为m 的小球从水平直径的一端无 初速释
放，则小球沿内壁下滑过程中，下列叙述正确的是（
）
A .半球形装置对小球的弹力不做功，小球机械能守恒
B .小球的最大的速度为 ,2gR
C .小球、装置和车组成的系统机械能守恒
D •小球、装置和车组成的系统机械能不守恒
二、实验题
16. （8分）（1）在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中， 关于橡皮筋做功，下列说法正确的是:
A. 橡皮筋做的功可以直接测量
B. 通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 C •橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍
③从0点到所取点，重物重力势能减少量 A E p = 1.88 ▲ J ,动能增加量 AE k = ▲ 1.84 J ;（以 上两空均要求保留 3位有效数字）
④上问中，重物重力势能减少量与动能增加量不相等的原因是
三、计算题
18. 质量为5 103 kg 的汽车在t = 0时刻速度V 0= 10m/s ,随后以P = 6 104 W 的额定功率沿平直公路 继续前进，经 72s 达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为 2.5 103N 。

求：（1）汽车的最大速
度V m ; （2）汽车在72s 内经过的路程s 。

19. 2019年，我国运动员在加拿大冬季奥运会冰壶赛场上取得了优异的成绩。

冰壶比赛是在水平冰面 上进行的体育项目 比赛场地示意如图。

比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线 AB 处 放手让冰壶以一定的速度滑出， 使冰壶的停止位置尽量靠近圆心 O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以 用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶 与冰面间的动摩擦因数减小。

设冰壶与 冰面间的动摩擦因数为■打=0.008 ,用毛 刷擦冰面后动摩擦因数减少至 丄2=0.004.在某次比赛中，运动员使冰 壶C 在投掷线中点处以 2m/s 的速度沿 虚线滑出。

为使冰壶C 能够沿虚线恰好 到达圆心O 点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？ （ g 取10m/s 2）
12、一物体沿固定斜面从静止开始向下运动 ，经过时间t o 滑至斜面底端•已知在物体运动过程中物体所 受的摩擦力恒定•若用F 、v 、s 和E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能 ，则下列 图象中可能正确的是
J
ta t (AD ) B m 的物体放在水平面上, A 13.图所示一个质量为 开始时弹簧处于原长，现用手拉着弹簧 离，在这一过程中， A . MgH 2 C . （Mg ） /k C 物体上方固定一个长为 P 点缓慢向上移直到物体离开地面一段距 P 点位移是H ，则物体的重力势能增加了（ ） B . Mg （H + Mg/k ）
D . Mg （H - Mg/k ） L ，劲度系数为 14、水平传送带匀速运动，速度大小为 为零，当它在传送带上滑动一段距离后速度达到 k 的轻弹簧,
v ,现将一小工件放到传送带上。

设工件初速 设工件质量为 m ，它与 v 而与传送带保持相对静止。

传送带间的滑动摩擦系数为 □，则在工件相对传送带滑动的过程中 （） 2
（A ） 滑摩擦力对工件做的功为 mv / 2
（B ） 工件的机械能增量为 mv 2/ 2 （C ） 工件相对于传送带滑动的路程大小为 v 2/2 ug D 传送带对工件做为零 （2）在《探究功与物体速度变化关系》的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确。

甲同学根据
实验数据作出了功和速度的关系图线，即 W_v 图，如图甲，并由此图线得出 正比”的结论。

乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即 得出功与速度的平方一定成正比”的结论。

关于甲、乙两位同学的分析， A. 甲的分析不正确，乙的分析正确 B. 甲的分析正确，乙的分析不正确 C. 甲和乙的分析都正确 D. 甲和乙的分析都不正确
17. （12分）（1 ）在 验证机械能守恒定律 下列的器材中不必要的是 ”实验中, （填序号）。

功与速度的平方一定成
W — v 2图，如图乙，并由此也 你的评价是
2
利用电火花计时器验证自由落体机械能守恒时, A •重物 B •纸带
C .天平
F .刻度尺
G .秒表
（2）在 验证机械能守恒定律”的实验中，质量 m=1.00kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打 出一
系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带， 0为第一个点，A 、B 、C 为从合适位置开 始选取的三个连续点（其他点未画出） .已知打点计时器每隔 0.02 s
打一次点，当地的重力加速度 g=9. 80m/s 2 .那么： 220V 交流电源 E . 4-6V 直流电源
①纸带的 ▲ 端（选填 左”或右'与重物相连;
②根据图上所得的数据, 械能守恒定律；
应取图中O 点和 B ▲
点来验证机 O --------- ---------- A- B C * * * *
1
>i
n
+ 15.55cm , 19.20cm ----- ..■： -------- 23.23cm
▲由于阻力的影响
图10
20. 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。

比赛路径如图所示，赛车从起点A出发，沿水平直线
轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上
运动到C点，并能越过壕沟。

已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨
道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记。

图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，
2
S=1.50 m。

问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10m/s ）
21. （19分）2019年11月5日，我国嫦娥一号”绕月探测卫星成功实施了第一次近月制动，成为我国第一颗绕月卫星。

在成功的这一刻，泪水和拥抱成为航天人最幸福的表达。

首次月球探测工程的成功标志着中国已经进入世界具有深空探测能力的国家行列。

下图是嫦娥一号”绕月探测卫星的轨道示意图。

卫星在停泊轨道的速度大约是7.7km/秒，如果一下子加大到进入地月轨道时所需的10.9km/秒，速度的增幅过大，控制难度较大。

但通过多次加速，经过几个大椭圆轨道，每次速度提高一点，便于控制。

同时，选择最佳时机变轨，可以尽量减少对卫星速度的调节次数，降低能量的消耗。

从发射经四次点火，不断变轨，抬高卫星近远地点和提高卫星的速度，使卫星从距地球表面（近地点上方）600km的地月转移轨道的入口进入地月转移轨道，向月球飞去，后又经过几次点火，最终将卫星送入离月球表面200km的工作轨道，成为月球的卫星。

下面的有关数据可供参考，忽略地球的自转和月球绕地球公转的影响，根据你所学的知识回答后面的问题，结果保留两位有效数字。

有关数据：地球半径为6400km，
月球半径为1800km,卫星的质量为2350kg，地球的质量是月球质量的81倍，g取10.0m/s2。

求：（1）卫星在工作轨道上时的速度和周期的大小；
（2）卫星在停泊轨道到距地球表面（近地点上方）600km的地月转移轨道的入口进入地月转移轨道外
力对卫星作了多少功？卫星从转移轨道入口开始沿转移轨道至卫星达到工作轨道的过程中合外力所做的功。

2财
1站出鞄
1
10^31017 w … m 解mm「•T
：. 71W&1
■■* ■ 510W&1 '■ !。