1、洛阳市2020-2021学年第二学期期中考试高一物理试卷全卷共6页，共100分，考试时间为90分钟。注意事项1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。2.考试结束，将答题卡交回。一、选择题（本题共 14小题，每小题3分，共42分。其中19题为单选题，10 14题为多选题。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.下列说法符合物理学史的是（）A.开普勒在研究第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律B.开普勒总结出了行星运动的规律，找到了行星按照这些规律运动的原因C.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量GD.卡文迪许发现了万有引力定律，被誉为“称量地
2、球质量的人”2.改变汽车的质量和速度，都可使汽车的动能发生改变。在下列几种情形下，汽车的动能变为原来4倍的是（）A.速度不变，质量增大到原来的2倍 B. 速度减半，质量增大到原来的4倍。C质量不变，速度增大到原来的2倍 D.质量减半，速度增大到原来的4倍3.某星球的半径是地球半径的，质量为地球质量的2倍，地球的第一宇宙速度为v，则该星球的“第一宇宙速度”为A.v B2v C. D、4.把质量为0.5 kg的石块从10m高处以30角斜向上抛出，如图所示，初速度v0= 10 m/s。不计空气阻力，选取地面为重力势能的参考平面，重力加速度g取10 m/s2，在石块下落到地面的过程中，重力势能与动能相
3、等的点距离地面的高度为A.6m B.6. 5m C.7m D.7. 5m5. 2020年12月17 日凌晨，离开地球23天的嫦娥五号顺利返回地球，在我国内蒙古着陆场安全着陆，至此中国探月工程“绕、落、回”三步走圆满收官。嫦娥五号的发射过程如图所示，嫦娥五号进入地球轨道后经过轨道修正，然后进入地月转移轨道飞向月球，被月球捕获后绕月运动，再经多次轨道修正，降落到月球上。图中轨道为绕月椭圆轨道，为月球表面圆形轨道，轨道的半长轴为轨道半径的4倍，则下列判断正确的是A.嫦娥五号的发射速度大于第二字宙速度B.嫦娥五号在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能C.嫦娥五号与月心的连线单位时间内扫过的面积在轨道上与
4、轨道上相等D.嫦娥五号在轨道上与在轨道上运行的周期之比为2 16.2020年6月23日，我国北斗系统最后一颗人造卫星发射成功。该卫星变轨过程可简化为如图所示，在圆轨道I的a处变轨进入椭圆轨道II，在椭圆轨道II的b处再次变轨进人圆轨道II。则此卫星A.在轨道I上运动的速率小于在轨道III上运动的速率B.在轨道I上运动的周期大于在轨道III上运动的周期C.在轨道I上和轨道II 上通过a点时速率相等D.在轨道I上和轨道II上通过a点时加速度相等7.2020年7月23日，中国火星探测器“天问一号”在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，目前它已经进人环绕火星的轨道。假设探测器在离火星表面高度
5、分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星自转的影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出。A.火星的半径和“天问一号”的质量B.火星的质量和火星对“天问一号”的引力C.火星的密度和火星表面的重力加速度D.火星表面的重力加速度和火星对“天问G 号”的引力8.某行星和地球绕太阳公转的轨道在同一平面内，均视为匀速圆周运动，且运行方向相同。每过N年，该行星会从日地连线的延长线上（如图甲所示）运行到地日连线的延长线上（如图乙所示）。该行星的公转周期为A. 年 B. 年C. 年 D. 年9.如图所示，弹性轻绳的一端套在手指上，另一端与弹力球连
6、接。用手将弹力球以某一初速度竖直向下抛出，球抛出后与之相连的手保持不动。弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力。从弹性轻绳刚伸直到球第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.绳刚伸直时，球的动能最大B.球的机械能守恒。C球的动能和重力势能之和减小D.重力对球做的功大于球克服弹性绳的拉力做的功10.质量为m的物体从高h处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法正确的是A.物体的机械能减少 B.物体的重力势能减少C.物体的动能增加 D.重力做功为mgh11.如图所示，行星绕太阳沿椭圆轨道运动，太阳位于椭圆的一个焦点上，轨道离太阳最近的位置称为近日点，离太阳最远的位置称为远日点。已知行星在近
7、日点的速率为v1、机械能为E1、动能为Ek1，行星在远日点的速率为v2、机械能为E2、动能为Ek2.则下列判断正确的是A.v1 Ek2C.E 1= E2D.行星绕太阳运动过程中，太阳对行星的万有引力不做功12.如图所示，水平传送带由电动机驱动，始终保持以速度o匀速运动，将质量为m的物体无初速度放在传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，物体运动一段时间后能与传送带保持相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是A.电动机由于传送物体多做的功为B.物体在传送带上的划痕长C.传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热D.摩擦力对物体做的功为13. 2021年3月28
8、日，洛阳地铁1号线正式通车，千年古都进入“地铁时代”。假设一列地铁列车的质量为m=200t，牵引电机的额定总功率为P = 2000kW，该列车在平直的轨道上启动过程中的速度一时间图像如图所示，0t1时间内的图像为倾斜直线，t1 t2时间内的图像为曲线，t2时刻之后的图像为水平直线。若这列地铁运动过程中所受阻力大小恒定，t1时刻的速度v1= 10 m/s， t2时刻的速度v2= 20m/s，t 1 t2这段时间内列车通过的位移为1200m，t1时刻牵引电机的功率达到额定功率且保持不变。则下列判断正确的是A.图中的时刻t1= 20sB.图中的时刻t2= 90sC.列车运动过程中所受的阻力为1.01
9、05ND.列车启动过程中的最大加速度为1 m/s214.如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平而相切，质量均为m的小球A、B用轻杆连接，置于圆轨道上，A位于圆心O的正下方，B与O等高。它们由静止释放，最终在水平面上运动。下列说法正确的是（）A.当B滑到圆轨道最低点时，轨道对B的支持力大小为2mgB.下滑过程中重力对B做功的功率一直增大C.下滑过程中B的机械能不变D.整个过程中轻杆对A做的功为二、实验题（本题共2小题，共14分）15.（6分）某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系。(1)下列叙述正确的是_ 。A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中，橡
10、皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出(2)实验中，某同学得到了一条如图乙所示的纸带。纸带上的点分布如图所示，A、D间的点距几乎是均匀的，E、J间的点距不均匀，下列说法正确的是（）A.纸带的左端与小车相连B.纸带的右端与小车相连C.利用EJ之间点的间距来计算小车的速度D.利用A、D之问点的问距来计算小车的速度(3)若根据多次实验得到的数据画出W与v的关系的图像，则符合实际的是图丙中的 。16.（8分）某同学用图（a）所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图（b）是打点计时器接“6V、50Hz”的电源时打出的一条连续点的纸带，
11、O点为重锤下落的起点，选取的计时点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8 m/s2 ，重锤的质量为1 kg。（计算结果均保留三位有效数字）。(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，此时重锤的动能EkB = J。(2)从起点O到打下B点过程中，重锤重力势能的减小量为_ _ J。(3)实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是 。三、解答题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须写出数值和单位）17.（10分）通过观察绕月球做匀速圆周运动的卫星的运动学量，就
12、可以求出月球的质量。现观察到一颗人造卫星绕月球运动的周期为T，距离月球表面的高度为H，若已知月球的半径为R，引力常量为G，忽略月球的自转。求(1)月球的质量；(2)月球表面的重力加速度。18. （10分）如图所示，小车的质量为150kg，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力500N，在水平地面上移动的距离为5m，小车与地面问的动摩擦因数为0.1.重力加速度g取10m/s2 ，sin37= 0. 6，cos37= 0. 8，小车运动过程中，所受的几个力做的功分别是多少？19. （12分）双星是由两颗绕着其连线上某一点旋转的恒星组成，对于其中一颗星来说，另一颗就是其“伴星”，如图所示。如果甲、乙两
13、颗星体质量分别为m1、m2，它们之间的距离为L，不考虑其他天体对它们的作用，引力常量为G。求(1)甲星做圆周运动的轨道半径r1；(2)乙星做圆周运动的线速度v2。20.（12分）如图所示，将毛刷均匀粘贴在斜面上，让所有毛的方向沿斜面向上倾斜，物块M沿斜面的运动有如下特点顺着毛的倾斜方向运动时，毛产生的阻力可以忽略；逆着毛的倾斜方向运动时，会受到来自毛的滑动摩擦力，且动摩擦因数为0.5，质量为2kg的物块M从斜面上距水平面高度为0.8m处由静止滑下，经过o点进入光滑水平滑道时无机械能损失，为使物块M制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道末端B处的墙上。已知斜面的倾角= 53，重力加速度取g = 10
14、m/s ，sin53= 0. 8，cos53= 0.6.求(1)物块到达斜面底端时的速度和弹簧压缩到最短时的弹性势能（设弹簧处于原长时弹性势能为零）；(2)物块M在斜面上通过的总路程。（计算结果保留三位有效数字）洛阳市2020-2021学年第二学期期中考试高一物理试卷参考答案一、选择题（每小题3分，共42分。全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分）题号1234567891011121314答案ACBDBDCACCDBDBDACAD二、实验题（共14分）15.（6分）(1)D (2)BD (3)C（每空2分）16. （8分）(1) 1.17 0.6800.684 (2)0.725
15、(3)存在打点阻力、摩擦阻力和空气阻力的影响（每空2分）三、解答题（本题共4小题，共44分）17.（10分）解设卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力可得解得月球的质量为根据月球表面的物体重力等于万有引力，设月球表面物体的质量为m2，则解得18. （10分）解小车受到重力、支持力、拉力和摩擦力。重力与支持力沿竖直方向，与小车的运动方向垂直，不做功。拉力做的功为摩擦力摩擦力做的功为19. （12分）设它们做圆周运动的角速度为w。由万有引力提供向心力知对甲星对乙星并且r1+r2= L解得(1) (2) 20. （12分）解(1)由动能定理得代人数据得从O点至弹簧压缩到最短的过程中，只有弹簧弹力做功。由动能定理有，故弹簧压缩到最短时的弹性势能是10J (2)物块M最终停止在水平面上，设其沿斜面往下滑的路程为l，对于运动的全程，由动能定理得所以物块M在斜面上通过的总路程为解得x4.33m