哈师大附中2020级高一下期中考试物理科试卷
一、选择题（每小题4分，共48分，其中第1到第7小题为单选题，第8到第12题为多项选择题，全部正确得4分，漏选得2分，错选得0分）
1、河水平行于河岸流动，河宽300m．河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则（ ） A．船在河水中航行的轨迹是一条直线
B．船在行驶过程中，船身与河岸夹角先增大后减小 C．船渡河的最短时间是60s
D．船在河水中行驶的最大速度为5m/s
2、如图，内壁光滑的玻璃管内用长为L的轻绳悬挂一个小球，当玻璃管绕竖直轴以角速度
匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力．下列
说法正确的是（ ）
A．仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需增大
B．仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向上方的支持力 C．仅减小小球质量后，小球将受到玻璃管斜向上方的支持力 D．仅减小角速度至
后，小球将受到玻璃管斜向上方的支持力
3、科学家们认为火星上很可能存在生命．“洞察”号火星探测器曾降落到火星表面．假设该探测器在着陆火星前贴近火星表面运行一周用时为，已知火星的半径为，地球的半径为
，地球的
质量为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，则火星的质量为（ ） A．
B．
C． D．
4、有一中子星(可视为质量分布均匀球体，并假设中子星通过万有引力结合成球状星体)，它的自转周期为
时恰能维持该星体的稳定(不因自转而瓦解)，则当中子星的自转周期增为
时，
某物体在该中子星“两极”所受重力与在“赤道”所受重力的比值为（ ） A．3:1 B．9:8 C．1:3 D．8:9
高一物理 5、如图所示，为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，为沿地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，为地球的同步卫星。下列关于的说法中正确的
是（ ）
A．卫星的线速度大于7.9 km/s B．做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
C．做匀速圆周运动的向心力关系为
D．
做匀速圆周运动的线速度大小关系为
6、宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此的万有引力作用，分别围绕其连线上的某一点做匀速圆周运动，称为双星系统．由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示．已知B的运行周期为T，恒星A的质量为M，恒星B的质量为5M，引力常量为G，则下列判断正确的是（ ）
A．两颗恒星相距
B．两颗恒星相距
C．恒星A离O的距离为
D．恒星A离O的距离为
7、如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量为m的球A和质量为2m的球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球A运动到最高点时，杆对球A恰好无作用力．忽
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略空气阻力，重力加速度为g，则球A在最高点时（ ） A．球A的速度为零
B．水平转轴对杆的作用力大小为4mg，方向竖直向上 C．水平转轴对杆的作用力大小为3mg，方向竖直向上 D．水平转轴对杆的作用力大小为6mg，方向竖直向上 8、某质量为
的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶，经过时间前进的距离
为，且速度达到最大值，设这一过程中电动机的功率恒为，小车受到的阻力大小恒定，则
时间内（ ）
A．小车做匀加速运动 B．小车受到的牵引力逐渐增大
C．牵引力对小车做的功为D．阻力对小车做的功为
9、2018年2月6日，“猎鹰”重型火箭将一辆跑车发射到太空．假设其轨道示意图如图中椭圆Ⅱ所示，其中A、C分别是近日点和远日点，图中Ⅰ、Ⅲ轨道分别为地球和火星绕太阳运动的圆轨道，B点为轨道Ⅱ、Ⅲ的交点，若运动中只考虑太阳的万有引力， 则以下说法正确的是（ ） A．跑车经过A点时的速率大于火星绕日的速率
B．跑车经过B点时的加速度大于火星经过B点时的加速度 C．跑车在C点的速率一定大于火星绕日的速率 D．跑车由A到C的过程中速率减小
10、如图所示，质量为m＝1 kg的小物块从传送带的底端以4 m/s的速度冲上倾角为θ＝37°的倾斜传送带，足够长的传送带始终以速率＝2 m/s顺时针转动．已知物块和传送带之间的动摩擦因数＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小g＝10 m/s2．则小物块从开始冲上倾斜传送带到速度为零的过程中（ ） A．摩擦力对传送带做的功为－6.4 J B．摩擦力对传送带做的功为9.6 J
高一物理 C．摩擦力对小物块做的功为1.6 J D．摩擦力对小物块做的功为－6.4 J
11、如图所示，斜面顶端A与另一点B在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等，小球甲沿光滑斜面以初速度从顶端A滑到底端，乙球以同样的初速度
从B点抛出，不计空气阻力，则（ ）
A．两球落地时速率相同
B．两球落地时，重力的瞬时功率相同
C．从开始运动至落地过程中，重力对它们做的功相同 D．从开始运动至落地过程中，重力的平均功率相同
12、地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，地球半径R=6 400 km，地球大气层的厚度约
为地球半径的一半．研究表明，并不是所有行星都能有同步卫星，如果行星自转太快，就可能不会有同步卫星．而且卫星不能在大气层内飞行．根据上述条件，在地球质量和半径都不变的前提
下，下列哪些情况中地球不会有同步卫星(重力加速度取g=10 m/s2)（ ）
A．大气层厚度不变，地球自转周期减小到小时
B．大气层厚度不变，地球自转周期减小到3小时 C．大气层厚度增加到6.6倍地球半径，地球自转周期不变
D．大气层厚度增加到2.5倍地球半径，地球自转周期减小到6小时 二、实验题：（13题中第（1）问3分、其余每空2分，共13分）
13、（7分）如图甲所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放．实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图乙所示的部分小球位置示意图．
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（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是______． （2）根据部分小球位置示意图，取重力加速度g=10 m/s2，则下列说法正确的是______ A．闪光间隔为0.1s B．A球抛出点坐标（0，0）
C．B球抛出点坐标（0.95m，0.50m） D．两小球是从斜槽的不同位置由静止开始释放的 （3）若两球在实验中于图中C位置发生碰撞，则可知两小球释放的时间差约为______s． 14、（6分）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.20 m)．
完成下列填空：
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg．
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为_____kg． (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示．
序号 1 2 3 4 5 m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90 高一物理 (4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s．(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留2位有效数字) 三、计算题：（15题、16题、17题共计3道题，共39分，注意书写规范！）
15、（9分）有一台最大功率为Pm=8×103W的起重机，将一个质量为m=1000kg的物体竖直向上吊起，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）若起重机以最大功率工作时，物体最终能达到的最大速度vm为多少？
（2）若物体以v=0.4m/s的速度匀速上升，起重机的实际功率P是多少？
（3）若物体从静止起以a=2m/s2的加速度匀加速上升，则维持此加速度的时间t是多少？
16、（14分）如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动．地球的轨道半径为R，运转周期为T，地球和太阳中心的连线与地球和行星中心的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角时是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期．某时刻该行星恰好处于最佳观察期，求该行星处于相邻两次最佳观察期所能间隔的最短时间t．
17.（16分）如图所示，半径为R的3/4圆周轨道固定在竖直平面内，O为圆轨道的圆心，D为圆轨道的最高点，圆轨道内壁光滑，圆轨道右侧的水平面BC与圆心等高．质量为m的小球从离B点高度为h处的A点由静止开始下落，从B点进入圆轨道，小球能通过圆轨道的最高点，并且在
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最高点对轨道的压力不超过3mg．现由物理知识推知，小球下落高度h与圆轨道半径R及小球经
过D点时的速度vD之间的关系为（g为重力加速度），
（1）求高度h应满足的条件；
（2）通过计算说明小球从D点飞出后能否落在水平面BC上，并求落点与B点水平距离d的范围．
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一、 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 D D C B D A D CD AD AC AC CD 二、 13、（1）保证小球水平抛出（2）AB（3）0.15 14、(2)1.40 (4)7.9，1.4 三、 15、【解析】
（1）当牵引力等于重力时，速度最大，根据
………..①
可知最大速度
③
高一物理 （2）起重机的实际功率：④ ⑤
（3）根据牛顿第二定律得 ⑥
则匀加速运动的末速度
⑦ ⑧
⑨
【评分标准】①~⑨各给1分，共9分 16、【解析】 （1）由题意可知行星的轨道半径r为：
………..①
设行星绕太阳的运转周期为T/，由开普勒第三定律有：又：③
由①②③解得：
【评分标准】①②③各给4分，④给2分，共14分
17、【解析】
（1）当小球刚好通过最高点时重力提供向心力，则应有：
………..①
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④
③
又因为最高点的压力不超过3mg，
④
⑤
⑥
⑦
（2）由（1）知在最高点D速度至少为
此时飞离D后平抛，有：
⑧
⑨
由①
故能落在水平面BC上
当小球在最高点对轨道的压力为3mg时，接下来也做平抛运动：
由④
故落点与B点水平距离的范围为【评分标准】①
各给1分，共16分
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高一物理
