2019-2020學(xué)年河北邢臺高一下期中物理試卷

2019-2020學(xué)年河北省邢臺市高一（下）期中物理試卷一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）（4分）游船在漢江中從西向東勻速直線航行，船上的人正相對于船以1m/s的速度勻速升起一面旗幟（豎直向上）。TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)他用20s升旗完畢時(shí)，船勻速行駛了60m,那么旗相對于岸的速度大小為（ ）A.110m/s B.3m/s C. \：5m/s D. 1m/s（4分）月球公轉(zhuǎn)周期是某衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)周期的12倍，月球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑與該衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為（ ）A.3；y44：1 B.1：3/y44 C. 12：1 D. 1：12（4分）在水平面上，小孩拉著雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A.雪橇受到的滑動(dòng)摩擦力方向始終與圓周運(yùn)動(dòng)的切線方向相反B.雪橇受到的滑動(dòng)摩擦力方向始終指向圓心C.雪橇受到的拉力方向始終指向圓心D.雪橇受到的合力始終不變（4分）A、B兩質(zhì)點(diǎn)從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示，下列說法正確的是（ ）A.質(zhì)點(diǎn)B做曲線運(yùn)動(dòng)B.在0?4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A的平均速度與質(zhì)點(diǎn)B的平均速度相等C.質(zhì)點(diǎn)A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.在0?8s內(nèi)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)間的距離先減小后增大（4分）如圖所示，兩個(gè)星體的質(zhì)量均為m,O為兩星體連線的中點(diǎn)，連線的垂直平分線為MN,可視為質(zhì)點(diǎn)的一顆小行星從O點(diǎn)沿OM方向運(yùn)動(dòng)（到無窮遠(yuǎn)），則小行星所受到的萬有引力大小F隨距離r的大致變化為（ ）：u（4分）在地球赤道、北緯60°兩個(gè)位置分別放有物體A、B,E知兩物體質(zhì)量之比mA：mB=2：1,下列說法V <?"

正確的是（）A.它們的角速度大小之比3A：3B=2：1B.它們的線速度大小之比vA：vB=2：1C.它們的向心加速度大小之比aA：aB=1：1D.它們的向心力之比Fa：Fb=1：4（4分）如圖所示，公園的“魔法旋轉(zhuǎn)圓盤”繞過圓心的豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一小孩站在圓盤某處的P點(diǎn)（非圓心）相對圓盤靜止。下列說法正確的是（ ）A.小孩在P點(diǎn)相對圓盤靜止，因此他不受摩擦力作用B.若使圓盤以較小的轉(zhuǎn)速（不為零）轉(zhuǎn)動(dòng)，則小孩在P點(diǎn)受到的摩擦力為零C.若小孩隨圓盤一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)，則其所受摩擦力方向不指向圓心D.若小孩在距離圓心更近的另一點(diǎn)相對圓盤靜止，則小孩受到的摩擦力增大（4分）如圖所示，一小球從斜面頂端沿水平方向飛出，后又落回到斜面上。已知斜面的傾角為8,小球初速度大小為v0,不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,下列說法正確的是（ ） VnA.小球從飛出到落回到斜面上的時(shí)間為一A.SB.B.小球落回到斜面上時(shí)的速度大小為C.減小小球的初速度，則小球落回到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角也減小D.若小球以2v0水平飛出，且小球仍能落回到斜面上，則小球落回到斜面上的速度大小是原來落回到斜面上速度大小的2倍（4分）下列說法正確的是（ ）A.伽利略整理第谷的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三條定律“月-地檢驗(yàn)”表明，地面物體所受地球的引力與太陽、行星間的引力是同一種性質(zhì)的力C.經(jīng)典力學(xué)仍然適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的物體D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許首次在實(shí)驗(yàn)室測出了引力常量

（4分）一艘小船在靜水中的速度大小為12m/s,一條河（河岸平直）寬為120m,河水流速大小為6m/s,下列說法正確的是（ ）A.小船在這條河中運(yùn)動(dòng)的最大速率是20m/sB.小船渡河的最短時(shí)間為10sC.若用最短時(shí)間渡河，小船將到達(dá)對面河岸下游60m處D.小船以最小位移渡河時(shí)，所需的渡河時(shí)間為20s（4分）如圖所示，有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ）A.衛(wèi)星a放在此位置時(shí)受到的重力比放在南極時(shí)大B.衛(wèi)星b的線速度是四顆衛(wèi)星中最大的C.衛(wèi)星c的發(fā)射速度大于衛(wèi)星b的發(fā)射速度D.衛(wèi)星d的角速度是四顆衛(wèi)星中最大的（4分）2019年4月10日21時(shí)，人類首張黑洞照片發(fā)布，這顆黑洞就是M87星系中心的超大質(zhì)量黑洞，對周u2圍的物質(zhì)（包括光子）有極強(qiáng)的吸引力。已知該黑洞質(zhì)量為M,質(zhì)量M與半徑R滿足：■，其中c為光R2G速，G為引力常量，設(shè)該黑洞是質(zhì)量分布均勻的球體，則下列說法正確的是（ ）A.該黑洞的半徑為當(dāng)■B.CA.該黑洞的半徑為當(dāng)■B.C.D.該黑洞的平均密度為噌孩凸「LT'J-j4該黑洞表面的重力加速度為之LtIII該黑洞的第一宇宙速度為年G二、解答題（共5小題，滿分52分）（6分）用圖示實(shí)驗(yàn)裝置研究圓周運(yùn)動(dòng)，已知圖中的光滑水平桌面足夠大，小球（視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為0.1kg,系于長度為0.5m的輕繩一端，以輕繩另一端為圓心，使小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(1)此時(shí)小球受到的合力方向。A.與運(yùn)動(dòng)方向相同 B.與運(yùn)動(dòng)方向相反C.沿繩指向圓心 D.沿繩背離圓心(2)若該小球1分鐘轉(zhuǎn)了60圈，則輕繩的拉力為 N.(取瘧=10)(9分)圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，重力加速度g取10m/s2。(1)為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，下列必要的操作是 。A.斜槽必須盡可能光滑B.釋放小球的位置必須相同C.斜槽末端必須水平(2)某次實(shí)驗(yàn)后收集到的數(shù)據(jù)方格紙如圖乙所示，已知方格紙每個(gè)方格邊長為5cm,A、B、C分別為小球運(yùn)動(dòng)的三個(gè)位置。則小球平拋的初速度大小為 m/s,小球在B點(diǎn)的速度大小為m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)若已知A為坐標(biāo)原點(diǎn)即坐標(biāo)為(0,0)、B點(diǎn)坐標(biāo)為(15cm,15cm)、C點(diǎn)坐標(biāo)為(30cm,40cm),則該小球的拋出點(diǎn)坐標(biāo)為，小球(選填“能”或“不能”)通過坐標(biāo)(45cm,65cm)。(10分)如圖所示，平臺高H=20m,一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，從平臺邊緣以v0=5m/s的速度水平飛出，一段時(shí)間后落到水平地面上，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。(1)求小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)求小球落地瞬間的速度大小v。Q T”(12分)一飛船在距離某星球表面高度為H處，繞該星球做速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球的半徑為氐已知引力常量為G。(1)求該星球的質(zhì)量M；(2)宇航員登陸該星球，在距離該星球表面h高度處由靜止釋放一小球，不計(jì)空氣阻力，求該小球落到星球表面的時(shí)間to(15分)如圖所示，一根原長L=1m的輕彈簧套在足夠長的光滑直桿AB上，其下端固定在桿的A端，質(zhì)量m=2kg的小球也套在桿上且與彈簧的上端相連。小球和桿可以一起繞經(jīng)過桿A端的豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且桿與水平面間始終保持夾角片37°.已知桿處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)彈簧的長度變?yōu)樵L的一半，重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,所有過程中彈簧均不會超過彈簧的彈性限度。(1)調(diào)整桿的旋轉(zhuǎn)速度，使彈簧恰好恢復(fù)原長，求此時(shí)小球的線速度大小v；(2)當(dāng)小球的線速度大小v1=3/l0m/s時(shí)，求該彈簧的長度。2019-2020學(xué)年河北省邢臺市高一（下）期中物理試卷參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）.解：選河岸為參考系，船運(yùn)動(dòng)的速度是v1=工m/s=3m/s,旗子相對于船豎直向上的速度為v2=1m/s故旗子相對于岸的速度為v=￥?=32+l2m/s='ISm/s,故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：Ao「 .2 匚2.解：月球和衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，粵^ieAWlh，解得轉(zhuǎn)動(dòng)半徑:尸^:剛二，r2T? n&月球公轉(zhuǎn)周期是某衛(wèi)星繞地球公轉(zhuǎn)周期的12倍，則月球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑與該衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為3;官：1,故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：Ao.解：AB、雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度方向沿圓的切線方向，又由于摩擦力的方向始終與相對運(yùn)動(dòng)方向相反，所以滑動(dòng)摩擦力方向始終與圓周運(yùn)動(dòng)的切線方向相反，故A正確，B錯(cuò)誤；C、雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，也意味著小孩對雪橇的拉力分力提供向心力，故拉力方向不是始終指向圓心，故C錯(cuò)誤；D、由于雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供向心力，向心力的方向始終指向圓心，所以合力的方向始終變化，故D錯(cuò)誤；故選：Ao.解：A、x-t圖象只能表示直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，知質(zhì)點(diǎn)B做直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B、在0?4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)A與B通過的位移相等，用時(shí)相等，則平均速度相等，故B正確。C、根據(jù)圖象的斜率表示速度，知質(zhì)點(diǎn)A的速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。D、在0?8s內(nèi)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)間的距離先增大后減小再增大，故D錯(cuò)誤。故選：Bo.解：因?yàn)樵谶B線的中點(diǎn)時(shí)，小行星所受萬有引力的和為零，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)時(shí)合力也為零（因?yàn)榫嚯x無窮大萬有引力為零）而在其他位置不是零所以先增大后減小。

設(shè)兩個(gè)質(zhì)量均為m設(shè)兩個(gè)質(zhì)量均為m的星體的距離是2L,小行星質(zhì)量是m‘小行星沿OM方向運(yùn)動(dòng)距離是r時(shí)，它所受到的萬有引力大?。篎=-1rml\,F隨r不是線性變化，圖象為曲線，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。.解：A、A、B兩物體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，故A錯(cuò)誤；B、位于赤道上的物體A與位于北緯60°的物體B,可知A的半徑與B的半徑相比為R：Rcos60°=2：1,由公式v=ra可知，A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2：1,故B正確；C、根據(jù)a=a2r可知，它們的向心加速度大小之比aA：aB=2：1,故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)F=ma可知，它們的向心力之比FA：FB=4：1,故D錯(cuò)誤；故選：B。.解：A、小孩相對圓盤靜止，一起和圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)，由靜摩擦力提供向心力，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)P點(diǎn)到圓心的距離為r,圓盤的轉(zhuǎn)速為n,則角速度為a=2nn,小孩隨圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng)，由靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得小孩所受靜摩擦力的大小為f=mra2=4mm2n2,故B錯(cuò)誤；C、若小孩隨圓盤一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)，小孩所受重力和支持力是一對平衡力，其中摩擦力沿半徑方向的分力提供向心加速度使小孩做圓周運(yùn)動(dòng)，沿切線方向的分力提供切向加速度使小孩的速度大小變化，所以摩擦力的方向不指向圓心，故C正確；D、若小孩在距離圓心更近的另一點(diǎn)相對圓盤靜止，則小孩做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減小，根據(jù)f=mra2可知，小孩受到的摩擦力減小，故D錯(cuò)誤。故選：C。.解:A、小球從斜面做平拋運(yùn)動(dòng)又落回到斜面上，位移在水平方向的夾角等于斜面的傾斜角，有:tan8=X=盧，算2丫口得：t=—1——，故A錯(cuò)誤。B、根據(jù)速度夾角a和位移夾角9的關(guān)系式：tana=2tan①根據(jù)數(shù)學(xué)知識有：cosa=.——二=，所以小球落到斜面上時(shí)的速度大小為：v=」V=9口，—41■,門日,故B錯(cuò)誤。COS'J-UY.工”…C、根據(jù)速度夾角a和位移夾角9的關(guān)系式：tana=2tan9,小球落到斜面上時(shí)速度方向和初速度無關(guān)，方向始終不變，故C錯(cuò)誤。D、小球落到斜面上時(shí)的速度大小為:v=▼口?，踵心嗚，即小球落到斜面上時(shí)的速度大小和初速度成正比，所以若小球以2v0水平飛出，假設(shè)小球仍能落回到斜面上，則小球落到斜面上的速度大小是以v0飛出時(shí)落回到斜面上的2倍，故D正確。故選：D。.解：A、開普勒整理第谷的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星的三大運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；B、“月-地檢驗(yàn)“表明，地面物體所受地球的引力與太陽、行星間的引力是同一種力，故B正確；C、經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，不能適用于接近光速運(yùn)動(dòng)的物體，故C錯(cuò)誤；D、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許第一次在實(shí)驗(yàn)室里測出了萬有引力常量，故D正確。故選：BD。.解：A、當(dāng)靜水速與水流速同向，小船速度最大，為18m/s；當(dāng)靜水速與水流速反向，小船速度最小，為6m/s,故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)小船在靜水中的速度垂直河岸時(shí)，則渡河時(shí)間最短，那么最短時(shí)間為：t=d=￥^=10s,故B正確；wc12C、若用最短時(shí)間渡河，小船將到達(dá)對面河岸時(shí)，船沿著下游的位移為：s=vst=6X10m=60m,故C正確；D、小船以最小位移渡河時(shí)，即合速度垂直河岸，根據(jù)矢量的合成法則，則合速度大小為：v合=..；7f二1二.1'12^-6?m/s=6./3m/s,那么所需的渡河時(shí)間為：t=—&—=占"sW20s,故D錯(cuò)誤；p合6V3故選：BC。.解：A、根據(jù)赤道附近的重力加速度比兩極的小，知衛(wèi)星a放在此位置時(shí)受到的重力比放在南極時(shí)小，故A錯(cuò)誤；B、對于b、c、d三顆衛(wèi)星，根據(jù)v=.:網(wǎng)知，衛(wèi)星b的線速度最大。對于衛(wèi)星a與c,角速度相等，由v=ar知c的線速度比a的大，因此，衛(wèi)星b的線速度是四顆衛(wèi)星中最大的，故B正確；C、衛(wèi)星的軌道越高，發(fā)射速度越大，則衛(wèi)星c的發(fā)射速度大于衛(wèi)星b的發(fā)射速度，故C正確；D、對于b、c、d三顆衛(wèi)星，根據(jù)3=.粵分析知b的角速度最大，而a與c的角速度相等，所以衛(wèi)星b的角速度是四顆衛(wèi)星中最大的，故D錯(cuò)誤。故選：BC。.解：A、黑洞的質(zhì)量M與半徑R滿足：士■痔，解得黑洞的半徑區(qū)=智，故A正確；R2G 匚2(2 2B、黑洞的質(zhì)量為，M=^］，根據(jù)密度公式可知，平均密度為：p,二文葉故B錯(cuò)誤；

C、物體在黑洞表面受到的重力等于萬有引力，則有：粵=mg,解得表面重力加速度為：g=@《= ，故C錯(cuò)誤；D、物體繞黑洞表面分析，萬有引力提供向心力，有：粵=m<■，解得黑洞的第一宇宙速度為：v=解R 2故D正確。故選：AD。二、解答題(共5小題，滿分52分).解：(1)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力，支持力和繩子的拉力，其合力提供向心力，指向圓心，故48口錯(cuò)誤，C正確；n=60r/min=1r/s,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3=2nn=2nrad/s繩子的拉力F=m32r=2N故答案為：(1)C；(2)2.解：(1)AC、斜槽軌道是否光滑，不會影響做平拋運(yùn)動(dòng)，只要使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B、因?yàn)橐嬐贿\(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故B正確。故選：BC。(2)在豎直方向上有：△y=gT2=2L,解得T(2)在豎直方向上有：△y=gT2=2L,解得T=1s,則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=『-5X1產(chǎn)m/s=1.5m/s,0.1B點(diǎn)的豎直分速度vyB_yAC_SX5X1Q~52T2乂0.1m/s=2m/s,52+22m/s=2.5m/s那么小球在B點(diǎn)的速度大小為vB=而橫坐標(biāo)為-15cm；則該小球的拋出點(diǎn)為(-15cm,-5cm)；因ycD=35cm,因此能通過坐標(biāo)(45cm,75cm),那么不會通過坐標(biāo)(45cm,65cm)。故答案為：(1)BC；(2)1.5；2.5；(3)(-15cm,-5cm),不能。.解：(1)小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：H=lgt2代入數(shù)據(jù)解得小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為：t=2s(2)設(shè)小球落地時(shí)，豎直方向的速度大小為vy，有：Vy=gt解得：vy=20m/s代入數(shù)據(jù)解得小球落地瞬間的速度大小v代入數(shù)據(jù)解得小球落地瞬間的速度大小v為：*答：(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為2s；(2)小球落地瞬間的速度大小v為日二正向3。16.解：(