1、河南省开封市铁路中学2020-2021学年高一物理下学期期中试题一、选择题（每题6分，5-8题为不定项选择）1.在地面附近下落的雨滴做曲线运动的原因可能是( )A.雨滴有初速度,受重力B.雨滴有初速度,受重力、恒定浮力和空气阻力C.雨滴有初速度,受重力、水平的风力和空气阻力D.雨滴有初速度,受空气提供的变化的浮力和空气阻力2.一质点(用字母表示)的初速度与所受合外力的方向如图所示,质点的运动轨迹用虚线表示,则所画质点的运动轨迹中可能正确的是( )A.B. C. 3.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P点相遇,则必须( )A.A
2、先抛出球B.在P点A球速率小于B球速率C.B先抛出两球D.在P点A球速率大于B球速率4.如图所示，两点分别位于大、 小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（ ）A.两点的线速度大小相等B.两点的角速度大小相等C.两点的向心加速度大小相等D.两点的向心加速度大小相等5.甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍.下列应用公式进行的推论正确的有( )A.由可知，甲的速度是乙的倍B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍C.由可知，甲的向心力是乙的D.由可知，甲的周期是乙的倍6.如图所示,一个小球沿竖直固定的光滑圆
3、形轨道的内侧做圆周运动,圆形轨道的半径为,小球可看作质点,则关于小球的运动情况,下列说法正确的是( )A.小球的加速度方向总指向圆心B.小球线速度的大小总大于或等于C.小球转动一周的过程中,外力做功之和不为0D.小球转动一周的过程中,外力做功之和等于07、行星围绕太阳公转的椭圆轨道如图所示,由开普勒定律可知( ) A.太阳处于此椭圆的一个焦点上B.行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不变C.若行星的公转周期为T,则开普勒第三定律中的常量K与行星无关D.若行星的公转周期为T,则开普勒第三定律中的常量K与行星有关8.有四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近的近地轨道上
4、做圆周运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有( )A.a的向心加速度等于重力加速度gB.b在相同时间内转过的弧长最长C.c在4h内转过的圆心角是D.d的运动周期可能是二、实验题（每空3分）9、我国探月工程已顺利将“嫦娥一号”探测器送入极月圆形环月工作轨道,图3为“嫦娥一号”探测器飞行路线示意图。 (1)在探测器飞离地球的过程中,地球对它的引力 (选填“增大”“减小”或“不变”。) (2)已知月球与地球质量之比为M 月:M 地=1:81,当探测器飞到月球与地球连线上某点P时,它在此处所受地球引力与月球引力之比为41,此时P到月球球心与地球球心的距离之比为 。 (3
5、)结合图中信息,通过推理,可以得出的结论是() 探测器飞离地球时速度方向指向月球。 探测器经过多次轨道修正,进入预定绕月轨道。 探测器绕地球的旋转方向与绕月球的旋转方向一致。 探测器进入月球轨道后,运行半径逐渐减小,直至到达预定轨道。 A.B.C.D.四、计算题（第10题12分，第11题13分，第12题15分）10、从某高度处以12 m/s的初速度水平抛出一物体,落地时,物体水平射程是24m。则物体的抛出点高度是多少,落地时速度偏向角正切值是多少? 11.下图1为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长L=5m，水平横梁L=3m，小孩质量m=40kg，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖
6、直方向夹角=37，小孩可视为质点，g取10m/s2，已知sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）绳子的拉力为多少？（2）该装置转动的角速度多大？（3）增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为53，求此时装置转动的角速度。12.2020年7月23日12时41分，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，“天问一号”火星探测器发射成功，一次实现火星环绕和着陆巡视探测假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员在火星表面以速度v0竖直上拋一小球，经t时间小球返回抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。（1）求火星的质量；（2）求火星的第一宇宙速度大小；（3）已知火星的自转周期为T，若想
7、让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？参考答案1.答案：C解析：雨滴到地面附近之前具有竖直向下的初速度,要使雨滴做曲线运动,应使雨滴受到不在竖直方向上的力的作用,重力和浮力均在竖直方向上,空气阻力与雨滴的运动方向相反,只有水平的风力才能使雨滴偏离竖直方向,从而做曲线运动,故C正确.2.答案：A解析：合力方向与质点的初速度方向不在一条直线上时,质点做曲线运动,其轨迹夹在速度方向和力的方向之间,并偏向力的一侧,故可能正确的只有A项.3.答案：D解析：4.答案：A解析：A、靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度故A正确；B、A、B具有相同
8、的线速度大小，半径不同根据，可知B点的角速度大于A点的角速度.故B错误；C、A、C两点的角速度大小相等，根据知，A的加速速度是C的2倍.故C错误D、A、B两点具有相同的线速度，A的半径是B的半径的2倍，则A的角速度是B的角速度的一半，又A、C两点的角速度大小相等，所以C的角速度是B的角速度的一半，根据可知.故D错误；故选：A.5.答案：D解析：本题考查万有引力定律的应用.人造卫星绕地球运动时，万有引力提供其做圆周运动的向心力，由,解得,已知甲的轨道半径是乙的2倍，则乙的速度大小是甲的倍，A错误；由，解得,已知甲的轨道半径是乙的2倍，则乙的向心加速度大小是甲的4倍，又两颗人造卫星质量相同，则甲的
9、向心力大小是乙的，B错误，C错误;由开普勒第三定律可知，两颗人造卫星环绕同一天体（地球）运动，已知甲的轨道半径是乙的2倍，则甲的周期是乙的倍，D正确. 6.答案：BD解析：小球在光滑圆形轨道内侧运动,上升过程中速度减小,所以沿半径方向有向心加速度,沿切线方向也有加速度,其合加速度方向不一定指向圆心,故选项A错误;小球到达最高点时,当重力恰好提供向心力时速度最小,由可知最小速度为,所以过程中速度不小于,故选项B正确;小球运动过程中,重力做功,轨道对小球的支持力不做功,所以转动一周的过程中,外力做功之和等于零,故选项C错误,D正确。答案： 7、AC 解析： A、第一定律的内容为:所有行星分别沿不同
10、大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于椭圆的一个焦点上.故A正确 B、第二定律:对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,故B错误 C、若行星的公转周期为T,则 R3T2=K,常量K与行星无关,与中心体有关,故C正确,D错误 故选AC. 8.答案：BCD解析：A、a受到万有引力和地面支持力，由于支持力等于重力，与万有引力大小接近，所以向心加速度远小于重力加速度，选项A错误；B、由知b的线速度最大，则在相同时间内b转过的弧长最长，选项B正确；C、c为同步卫星，周期，在4 h内转过的圆心角，选项C正确；D、由 知d的周期最大，所以，则d的周期
11、可能是30 h，选项D正确.故选BCD。答案： 9、 解析： 1)由万有引力定律可知,当距离增大时,引力减小。 (2)由题意可知: ,即 。(3)由探测器的飞行路线可以看出,当到达月球轨道时与月球“相遇”,故错;探测器需要经过多次轨道修正才能进入预定轨道,故对;探测器绕地球转动方向为逆时针方向,绕月球转动方向为顺时针方向,故错;探测器进行绕月球轨道后,运行半径逐减小,直至到达预定轨道,故对。 答案： 10、 解析： 本题考查平抛运动规律的应用,在水平方向做匀速直线运动,根据水平方向的分运动求得运动时间,再由竖直方向自由落体运动可求得竖直高度和竖直分位移 (1)物体抛出的高度由落地时间决定,由水平位移x=vt,运动时间为2s,再由h=gt 2/2可求得竖直高度为20m(2)(3)由图可知,tan =v y/v x ,可求得 11.答案：（1）小孩受力情况如图所示，由于竖直方向受力平衡，有,代入数据得N.（2）小孩做圆周运动的半径m,由,代入数据解得.（3）此时半径为,由,解得.解析：12.答案：(1) 对火星，由万有引力近似等于重力，有对小球联立解得(2) 对航天器，由万有引力提供向心力，有将代入解得(3) 设航天器的同步轨道半径为r，由万有引力提供向心力，有将代入解得