福建省莆田市高一物理下学期期中备考金卷

福建省莆田市2020-2021学年高一物理下学期期中备考金卷注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是()A．伽利略最早提出了“日心说”B．第谷发现了行星的运动轨道是椭圆C．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力引力常量D．开普勒总结了行星的运动规律2．如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，消防队员沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法正确的是()A．消防队员做匀加速直线运动B．消防队员做匀变速曲线运动C．消防队员做变加速曲线运动D．消防队员水平方向的速度保持不变3．火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积4．如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。要使两小球在空中相遇，则必须()A．同时抛出两球B．先抛出A球C．先抛出A球D．两球质量相等5．两轮用齿轮传动，且不打滑，图中两轮的边缘上有A、B两点，它们到各自转轴O1、O2的距离分别为rA、rB，且rA＞rB。当轮子转动时，这两点的线速度大小分别为vA和vB，向心加速度大小分别为aA和aB，角速度大小分别为ωA和ωB，周期分别为TA和TB则下列关系式正确的是()A．vA＞vBB．ωA＝ωBC．aA＞aBD．TA＞TB6．五一假期，张勇戴着耳机在河边听音乐，看见河中央处有一漂流物A（可视为质点）顺流而下，有人在岸上用长竹竿打捞，张勇发现后，立即在B点跳入河中，刚好在B点正前方的C处拦截到漂流物，如图所示，河宽d＝60m，水流速度v1＝4m/s，BC连线垂直河岸，AC平行河岸且距离L＝40m。此过程中张勇相对于水的速度恒定。则下列说法中不正确的是()A．游泳时，人划水身体就能往前游，是因为力的作用是相互的B．此过程中张勇相对岸的速度大小一定是3m/sC．若水流速度加倍，要在C点拦截成功，则张勇相对水的速度大小为10m/sD．若水流速度加倍，无论如何不可能在C的拦截7．利用探测器探测某行星，探测器在距行星表面高度为h1的轨道上做匀速圆周运动时，测得周期为T1；探测器在距行星表面高度为h2的轨道上做匀速圆周运动时，测得周期为T2，万有引力常量为G，根据以上信息不能求出的是()A．该行星的质量B．该行星的密度C．该行星的第一宇宙速度D．探测器贴近行星表面飞行时行星对它的引力8．如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落在斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等。不计空气阻力，则()A．三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间均不相同B．小球落到A、B两点时，其速度的方向不同C．若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为eq\r(2)∶3D．若小球落到B、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为eq\r(2)∶39．以下说法正确的是()A．经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子B．相对论与量子力学否定了经典力学理论C．在经典力学中，物体的质量不随运动状态而改变D．经典力学理论具有一定的局限性10．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则下列说法正确的是()A．该弯道的半径r＝eq\f(v2,gtanθ)B．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C．当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压11．法国科学家拉普拉在对牛顿引力理论做过透彻研究后指出，对于一个质量为M的球状物体当其半径R小于等于（其中c为光速，G为引力常量）时，即是一个黑洞，若天文学家观测到距黑洞中心距离为r的某天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动，则()A．该黑洞的质量为B．该黑洞的质量为C．该黑洞的半径不超过D．该黑洞的半径不超过12．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，使卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则以下说法正确的是()A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于7.9km/sC．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．在Q点，卫星在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上的加速度二、非选择题：本题共5小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(10分)三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______。(2)乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是______。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长L＝1.25cm，则由图可求得拍摄时每______s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为____m/s。（g取9.8m/s2）14．(10分)如图所示，用长度为40cm的细线吊着一质量为2kg小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，运动过程中细线与竖直方向上的夹角为37°，求：(1)细线的拉力F；(2)小球运动的线速度v。（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）15．(10分)木星的卫星之一叫“艾奥”，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为18m/s时，上升高度可达90m。已知“艾奥”的半径为R＝1800km，忽略“艾奥”的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，求：(结果保留2位有效数字)(1)“艾奥”的质量；(2)“艾奥”的第一宇宙速度。16．(14分)现有一根长L＝1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m＝0.5kg的小球(可视为质点)，将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力。不计空气阻力，取g＝10m/s2。(1)在小球以速度v1＝4m/s水平向右抛出的瞬间，绳中的张力大小为多少？(2)在小球以速度v2＝1m/s水平向右抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。17．(16分)跑酷是时下风靡全球的时尚极限运动，以日常生活的环境为运动场所，依靠自身的体能，快速、有效、可靠地驾驭任何已知与未知环境的运动艺术。一跑酷运动员在一次训练中的运动可简化为以下运动：运动员首先在平直高台上以4m/s2的加速度从静止开始匀加速运动，运动8m的位移后，在距地面高为5m的高台边缘水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置，此后运动员迅速调整姿势沿水平方向蹬出。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间t；(2)该斜面底端与高台边缘的水平距离s；2020-2021学年下学期高一期中备考金卷物理答案一、选择题：本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．【答案】D【解析】哥白尼最早提出了“日心说”，故A错误；开普勒发现了行星的运动轨道是椭圆，故B错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力引力常量，故C错误；开普勒总结了行星的运动规律，故D正确。2．【答案】B【解析】根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合加速度的方向、大小不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确。将消防队员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为匀速后退的速度和沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员水平方向的速度在变，故D错误。3．【答案】C【解析】由开普勒第一定律可知，太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A错误；火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，B错误；根据开普勒第三定律(周期定律)知太阳系中所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数，C正确；对于太阳系某一个行星来说，其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等，不同行星在相同时间内扫过的面积不相等，D错误。4．【答案】A【解析】在同一高度水平抛出，相遇时两球下降的高度相同，根据t＝eq\r(\f(2h,g))知，运动的时间相同，则两球同时抛出，与两球的质量无关，故A正确。5．【答案】D【解析】轮子边缘上的点，靠齿轮传动，两点的线速度相等vA＝vB，故A错误；A、B两点的线速度相等，由于rA＞rB，根据可知ωA＜ωB，故B错误；由a＝eq\f(v2,r)得，r越大，a越小，所以aA＜aB，故C错误；根据T＝eq\a\vs4\al(\f(2π,ω))，可知角速度越大则周期越小，可知A点的周期大，即TA＞TB，故D正确。6．【答案】D【解析】游泳时，人划水身体就能往前游,，是因为力的作用是相互的，符合牛顿第三定律，故A正确；要刚好在C点完成拦截，漂流物到达C点的时间s，张勇相对岸的速度方向必须是沿BC方向，因而m/s，故B正确；水流速度加倍，到C点时间减半，张勇相对岸的速度变为6m/s，由勾股定律得相对水的速度为10m/s，故C正确；水流速度加倍，改变相对水的速度大小和方向，可以在C点拦截，故D错误。7．【答案】D【解析】探测器在距行星表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动时，有，解得，则有，，联立两式即可求出行星的质量M和行星的半径R，A正确；行星的密度，可以求出行星的密度，B正确；根据万有引力提供向心力，得第一宇宙速度v＝eq\r(\f(GM,R))，C正确；由于不知道探测器的质量，所以不可求出探测器贴近行星表面飞行时行星对它的引力，D错误。8．【答案】C【解析】根据h＝eq\f(1,2)gt2，得t＝eq\r(\f(2h,g))，由于小球落到B、C时下落的高度相同，则这两次小球飞行时间相同，大于落在A处时的飞行时间，故A错误；小球落在斜面上时，竖直方向的位移和水平方向的位移比值一定，即有，故eq\f(vy,v0)＝2，因此小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角与初速度无关，则小球落在A、B两点处的速度方向相同，故B错误；小球落到A、B两点，竖直位移，水平位移，则，根据P、A、B在水平方向间隔相等可得，两次抛出时小球的速率之比为v0A∶v0B＝1∶eq\r(2)，小球落到B、C两点时，运动的时间相等，而P、A、B、C在水平方向间隔相等，根据v0＝eq\f(x,t)可知，两次抛出时小球的速率之比为v0B∶v0C＝2∶3，所以v0A∶v0C＝eq\r(2)∶3，故C正确，D错误。9．【答案】CD【解析】经典力学理论适应于宏观物体，不适应微观粒子，A错误；相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，B错误；在相对论中，物体的质量随运动状态而改变，在经典力学中，物体的质量与运动状态无关，C正确；经典力学理论具有一定的局限性，对高速微观粒子不适用，D正确。10．【答案】ABD【解析】火车转弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得mgtanθ＝meq\f(v2,r)，解得r＝eq\f(v2,gtanθ)，故A正确；根据牛顿第二定律得mgtanθ＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(grtanθ)，可知火车规定的行驶速度与质量无关，故B正确；当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C错误，D正确。11．【答案】BC【解析】设某天体的质量为m，据引力作为向心力可得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，解得M＝eq\f(rv2,G)，故该黑洞的质量为eq\f(rv2,G)，A错误，B正确；依题意可得，C正确，D错误。12．【答案】BC【解析】卫星没有脱离地球，所以该卫星的发射速度必定大于7.9km/s小于11.2km/s，故A错误；7.9km/s是卫星在地球表面运行的最大速度，卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于7.9km/s，故B正确；在轨道Ⅰ上，从P到Q万有引力做负功，所以速度会减小，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C正确；在Q点，万有引力提供了加速度，所以卫星在轨道Ⅰ上的加速度等于在轨道Ⅱ上的加速度，故D错误。二、非选择题：本题共5小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(10分)【答案】(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动(3)0.7(每空2分)【解析】(1)球做自由落体运动，改变平抛运动的初速度，发现两球仍同时落地，说明竖直方向两球运动情况相同，即平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。(2)改变两球高度差P球总能击中Q球，说明两球水平方向运动情况相同，因Q球做匀速直线运动，说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。(3)根据平抛运动规律，则有，，