山西省应县第一中学校2020学年高一物理下学期期中试题一.单项选择题（每小题4分，共40分，每小题只有一个选项正确）1 •关于行星运动规律、万有引力定律的发现过程，下列说法错误..的是（）A. 卡文迪许最早通过实验较准确地测出了万有引力常量B. 开普勒发现了行星运行的轨道是椭圆的C. 牛顿通过“月-地检验”发现地面物体，月球所受地球引力都遵从同样的规律D. 牛顿在寻找万有引力的过程中，他既没有利用牛顿第二定律，也没有利用牛顿第三定律，只利用了开普勒第三定律2. 甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的1/2，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（）A. FB. F/2C. 4FD.8F3. 关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是（）A. 平抛运动是匀变速曲线运动B. 匀速圆周运动是速度不变的运动C. 圆周运动是匀变速曲线运动D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的4 .如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（）A. 圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心B. 圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C. 圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D. 圆盘对B的摩擦力和向心力5.以初速度v o水平抛出一个物体，经过时间t物体的速度大小为v,则经过时间2t，物体速度大小的表达式正确的是（）A. V o+ 2gtB. v + gtC. ；v o + 2gtD. :v + 2 gt6•如图所示，长为r 的细杆一端固定一个质量为 m 的小球，使之绕另一光滑端点在竖直面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度V 「 则下列说法不正确的 是（ ）B .小球在最高点时对细杆的拉力是mgC.若小球运动到最高点速度为- gr ，小球对细杆的弹力是零D.若小球运动到最高点速度为 2- gr ，小球对细杆的拉力是3mg7如图所示，两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点 o 为圆心, 做匀速圆周运动，以下说法中正确的是（）A. 它们做圆周运动的角速度大小与轨道半径成反比B. 它们做圆周运动的线速度大小相等C. 它们的轨道半径与它们的质量成反比D. 它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比8. 2020年9月25日，经过“轨道控制”，天宫二号由离地面h i =380km 的圆形运行 轨道上调到离地面h 2=393km 的圆形轨道，已知地球上的重力加速度为 g ，地球的半 径为R,引力常量为G,根据以上信息可判断（）A. 天宫二号在圆形轨道h 2上运行的速度大于第一宇宙速度B. 天宫二号在圆形轨道h 2上运行的速度大于轨道h 1上的运行速度C. 天宫二号在轨道D.天宫二号由圆形轨道h 1进入圆形轨道h 2,运行周期变小9. 已知地球的质量约为火星质量的16倍，地球的半径约为火星半径的4倍，已知地 球第一宇宙速度为7.9km/s ，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速 率约为A.小球在最高点时对细杆的压力是3mg 4oh 1上的运行周期为2（）A. 3.95km/sB. 15.8km/sC. 17.7km/sD. 5.0km/s10. 有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星，a 在地球赤道上未发射，b 在地面附近近地轨道 上正常运动，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，则有（） A. a 的向心加速度等于重力加速度g B. c 在4 h 内转过的圆心角是 n /6 C. b 在相同时间内转过的弧长最长 D. d 的运动周期有可能是20 h.多项选择题（每小题4分，共16分，每小题有两个或两个以上选项正确） 11.下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是（ ）12. 2020年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在 轨道I 进入椭圆轨道U, B 为轨道U 上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有（）A. 在轨道U 上经过A 的速度小于经过B 的速度B. 在轨道U 上经过A 的速度等于在轨道I 上经过 A 的速度C. 在轨道U 上运动的周期小于在轨道I 上运动的周期D. 在轨道U 上经过A 的加速度小于在轨道I 上经过 A 的加速 度 13.绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，在时间t 内通过的弧长为I ，该弧长对应的圆心角为弧度，已知引力常量为G,则（ ）A. 该卫星的角速度为-t2A 点从圆形Wifi I”""r*将地面上的物 体堆积起来 沼水平寿向 搬运一盘花 费了很大的劫也用施把拖地 没有将靈物举起[B. 该卫星的加速度大小为—lt2c•该卫星的周期为D地球的质量为亍14. 1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L i、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点•若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动.若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2 点，下列说法正确的是：（）A.该卫星绕太阳运动周期和地球自转周期相等B.该卫星在L2点处于平衡状态C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D. 该卫星在L 2处所受太阳和地球引力的合力比在L i处大三.实验题（15题4分，16题每空3分，共13分）15. （4分）某同学在做“探究平抛运动的规律”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O, A为小球运动一段时间后的位置，根据图所示，求出小球做平抛运动的初速度为_______ m/s.（g 取10 m/s2），16. （9分）如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上, 在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边竖直安装一个改装的电火花计时器，实验时打下的点如图乙所示。
（1）要得到角速度的测量值，还需要_________ （填器材前的字母标号）A.秒表B .毫米刻度尺C .圆规D .量角器（2）已知电火花计时器使用的交流电的频率为 f ,则实验还需要测量的物理量及其符号为 _________________________________ 角速度3的表达式为 3 =_____________________________________ 。
四•计算题（本题共4小题，共41分,解答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） 17. （10分）高空遥感探测卫星在距地球表面高为 h 处绕地球转动，如果地球质量为 M 地球半径为R,人造卫星质量为m 万有引力常量为 G 试求： （1） 人造卫星的线速度多大？（2） 人造卫星绕地球转动的周期是多少？18. （10分）今年6月13日，我国首颗地球同步轨道高分辨率对地观测卫星高分四 号正式投入使用，这也是世界上地球同步轨道分辨率最高的对地观测卫星。
如图所19. （9分）如图所示，A 是地球的同步卫星。
另一卫星B 的圆形轨道位于赤道平面内, 离地面高度为h 。
已知地球半径为R,地球自转角速度为 3。
，地球表面的重力加速 度为g ，0为地球中心。
若卫星B 绕行方向与地球自转方向相同，某时 ■刻A 、B 两卫星相距最近（0、B 、A 在同一直线上），则至少经过多少时 间，它们再一次相距最近？示，A 是地球的同步卫星，已知地球半径为 球表面的重力加速度为g,求： （1） 同步卫星离地面高度h（2） 地球的密度p （已知引力常量为R,地球自转的周期为T ，地「八20. (12分)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度V o抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为a,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求：(1) 该星球表面的重力加速度g'。
(2) 该星球的第一宇宙速度v。
(3) 人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T高一期中物理答案2020.4I. D 2 . D 3 . A 4 . B 5 . C 6 . B 7 . C 8 . C 9 . A 10. C II. AD 12.AC 13. ACD 14. CD15.2.0 16. (1) D (2) N 个点对应的圆心角 9 N 117. (1)由题意知，卫星的轨道半径『设卫星的质量为 m 线速度为v ，根18. ( 1)设地球质量为M 卫星质量为m 地球同步卫星到地面的高度为 h ,同步卫2mM4 R h可得卫星的周期为：J GM4 OMkLm G — = m ——(R - h卜(R + h 「 T 3(2)令卫星的质量为m,周期为 T ,则根据万有引力提供圆周运动向心力有(或 T =2 (R h))星所受万有引力等于向心力为: 在地球表面上引力等于重力为： Mm GR2 mg故地球同步卫星离地面的咼度为：h 3叮 R ；(2)根据在地球表面上引力等于重力：gRl结合密度公式为：M产一V « R 3319.解析：设卫星B 的运行周期为T B ,Mm G^ 3g4 GR 由万有引力定律和向心力公式得可得卫星的线速度为 mgG 2 m2—R h T_ Mm 4n 2_ ,、卄矿二吁T(R+h),v 所以T = 2n R V o Rtan a2ngR —R+ h 3—3 0解得g 'v o ta n a(2)物体绕星球表面做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，则有 Mm v 2幕=mR□ f Mm ,又因为G 及=mg(3) 人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动时，运行周期最小，则有 〒2nR T =mg 两式得T B = 2 n R + h 3 gR 2 因为r A >r B ，所以 3 o <3 B ，用t 表示所需的时间 (3 B —3 o )t = 2 n 因为3 B = 由③⑤两式得 R +R h 3⑥ 20.解析: (1)根据平抛运动知识 tan a =v o 将⑥式代入④式得t联立解得v = g ' R=v o Rta n a=2 nRt .v o tan a答案：v o ta n a(1) ： (2)v o Rta n at(3)2nRtv o ta n a。