北京一零一中學2020-2021學年度第二學期期中考試一．單項選擇題1．2020年12月3日，嫦娥五號上月器攜帶月壤樣品成功回到預定環月軌道，這是我國首次實現地外天體起飛。環月軌道可以近似為圓軌道，己知軌道半徑為r。月球質量為M，引力常量為G，則上升器在環月軌道運行的速度為A．GMr2 B．GMr C．GMr【答案】B2．在物理學史上，首先提出萬有引力定律的科學家是A．伽利略 B．亞里士多德 C．牛頓 D．卡文迪許【答案】C3．2017年11月5日19時45分，中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星"方式成功發射第二十四、二十五顆北斗導航衛星。北斗衛星導航系統(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS）是中國自行研制的全球衛星導航系統。北斗衛星導航系統空間段由35顆衛星組成，其中5顆是地球同步衛星。關于同步衛星繞地球運動的相關物理量，下列說法正確的是A．角速度等于地球自轉的角速度B．向心加速度大于地球表面的重力加速度C．線速度大于第一宇宙速度D．線速度等于第一宇宙速度【答案】A4．2017年2月，美國宇航局宣布，在一顆恒星的周圍發現多達7顆大小與地球接近的行星，其中3顆可能存在生命。若某顆行星繞該恒星做圓周運動，并測出了軌道半徑和運行周期。引力常量己知，則可推算出A．行星的質量 B．行星的半徑 C．恒星的質量 D．恒星的半徑【答案】C5．“天宮一號”目標飛行器于2011年9月29日發射升空，先后與神舟飛船進行6次交會對接，為中國載人航天發展做出了重大貢獻。2018年4月，“天宮一號”完成其歷史使命，離開運行軌道，進入大氣層，最終其主體部分會在大氣層中完全燒毀。在燃燒前，由于稀薄空氣阻力的影響，“天宮一號”的運行半徑逐漸減小。在此過程，下列關于“天宮一號”的說法，正確的是A．受到地球的萬有引力逐漸減小 B．運行速率逐漸減小

C．動能逐漸增大 D．機械能逐漸增大【答案】C6．2015年4月，科學家通過歐航局天文望遠鏡在一個河外星系中，發現了一對相互環繞旋轉的超大質量雙黑洞系統，如圖所示，這也是天文學家首次在正常星系中發現超大質量雙黑洞，這對驗證宇宙學與星系演化模型、廣義相對論在極端條件下的適應性等都具有十分重要的意義。若圖中雙黑洞的質量分別為M1和M2A．雙黑洞的角速度之比ωB．雙黑洞的軌道半徑之比：rC．雙黑洞的線速度之比邊：vD．雙黑洞的向心加速度之比：a【答案】B7．多天體演變的過程中，紅巨星發生“超新星爆炸"后，可以形成中子星，中子星具有極高的密度，若己知某中子星的半徑為R，密度為ρ，引力常量為G。則A．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最小周期為3πRB．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最小周期為3πC．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最大周期為3πRD．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最大周期為3π【答案】B8．質量為m的小球從高h處由靜止開始自由下落，以地面作為零勢能面，當小球的動能和重力勢能相等時，重力的瞬時功率為A．2mggh C．12mggh【答案】D9．質量為m的物體，以水平速度v0從離地面高度H處拋出，若以地面為零勢能面，不計空氣阻力，則當它經過離地高度為h的點時，所具有的機械能是A．12mv02C．12mv0【答案】B10．如圖所示，一條輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個小球A和B。A球質量為m，B球質量為3m，用手托住B球，當輕繩剛好被拉緊時，B球離地面的高度是h，A球靜止于地面，定滑輪的質量與輪與軸間的摩擦均不計，重力加速度為g，在釋放B球后，至B球剛落地時A．在此過程中，小球A的重力勢能增加了3mB．在此過程中，繩子對A球做功mC．在此過程中，B球重力勢能的減小量等于其動能的增加量D．B球剛落地，A球的速度大小為g【答案】D11．如圖，光滑水平面上有兩輛小車，用細線相連，中間有一個被壓縮的輕彈簧，小車處于靜止狀態，燒斷細線后，由于彈力的作用兩小車分別向左、右運動，己知兩小車質量之2:A．彈簧彈開后兩車速度大小之比為1B．彈簧彈開后兩車動量大小之比為1C．彈簧彈開過程m1、m2D．彈簧彈開過程彈力對m1、m2【答案】A12．如圖所示，將輕質彈簧的一端固定在水平桌面上O點，當彈簧處于自由狀態時，彈簧一端在A點。用一個金屬小球擠壓彈簧至B點，由靜止釋放小球，隨即小球被彈簧豎直彈出，己知C點為AB的中點，則A．從B到A過程中，小球的機械能守恒B．從B到A過程中，小球的動能一直在增大C．從B到A過程中，彈簧的彈性勢能先增大后減小D．從B到C過程彈簧彈力對小球做功大于從C至A過程【答案】D13．如圖所示，學生練習用頭顛球。某一次足球從靜止開始下落20cm，被豎直頂起，離開頭部后上升的最大高度仍為20cm，己知足球與頭部的作用時間為0.1s，足球的質量為0.4kg，重力加速度A．頭部對足球的平均作用力為足球重力的8倍B．下落到與頭部剛接觸時，足球動量大小為1.6kgC．與頭部作用過程中，足球動量變化量大小為1.6kgD.從最高點下落至重新回到最高點的過程中，足球重力的沖量為0【答案】C14．某市在冬季常見最大風力為9級（風速約20m/s到24m/s）。如圖所示的該市某品牌抗風卷簾門面積為S，單位面積所能承受的最大壓力為F。設空氣密度為ρ，空氣吹到卷簾門上速度立刻減為零，則此卷簾門能承受的垂直方向最大風速v等于A．FρS B．Fρ C．Fρ 【答案】B15．如圖甲所示，兩小球A、B在足夠長的光滑水平面上發生正碰。小球A、B質量分別為m1和m2，且m1A．碰撞前球A做加速運動，球B做勻速運動B．碰撞后球A做減速運動，球B做加速運動C．碰撞前后兩小球的機械能總量減小D．碰撞前后兩小球的機械能總量不變【答案】D二．不定項選擇題16．提高汽車運動速率的有效途徑是增大發動機的功率和減小阻力因數（設阻力與汽車運動速率的平方成正比，即f=kv2，k是阻力因數）。當發動機的額定功率為P0時，汽車運動的最大速率為vA．阻力因數不變，使發動機額定功率增大到4PB．阻力因數不變，使發動機額定功率增大到8C．發動機額定功率不變，使阻力因數減小到kD．發動機額定功率不變，使阻力因數減小至k【答案】AC17．關于機械能是否守恒的敘述，正確的是A．作勻速直線運動的物體的機械能一定守恒B．作變速直線運動的物體的機械能可能守恒C．只有重力對物體做功時，物體的機械能一定守恒D．除重力以外的其它力做功時，系統的機械能一定不守恒【答案】BC18．一物塊從高h=3.0m、長l=5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能Ep和動能Ek隨下滑距離s的變化如圖中直線ⅠA．重力做功為30B．克服摩擦阻力做功為1C．合力做功為20JD．物塊的機械能不守恒【答案】AD19．應用物理知識分析生活中的常見現象，可以使物理學習更加有趣和深入。例如人原地起跳時，總是身體彎曲，略下蹲，再猛然蹬地，身體打開，同時獲得向上的初速度，雙腳離開地面，從開始蹬地到雙腳離開地面的整個過程中，下列分析正確的是A．地面對人的支持力始終等于重力B．地面對人的支持的沖量大于重力的沖量C．人原地起跳過程中獲得的動能來自于地面D．人原地起跳過程中獲得的動能來自于人做功【答案】BD20．如圖甲所示，長木板A放在光滑的水平面上，質量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面。由于A、B間存在摩擦，A．木板獲得的動能為2JB．系統損失的機械能為2JC．木板A的最小長度為1mD．A、B間的動摩擦因數為0【答案】BC三．填空題、實驗題21．在“驗證機械能守恒定律"實驗中，某同學采用讓重物自由下落的方法驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。（1）除圖中給出的器材外，下面列出三種器材，完成實、實驗不需要的是_______A．交流電源 B．刻度尺 C．天平（2）實驗過程中他進行了如下操作，其中操作不當的步驟是_________A．將打點計時器接至電源上B．先釋放紙帶，后接通電源C．在紙帶上選取適當的數據點，并測量數據點間的距離D．根據測量結果計算重物下落過程中減少的重力勢能及增加的動能（3）圖乙是正確操作后得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它到起始點O的距離分別為sA、sB、sC。己知重物質量為m，當地重力加速度為g，打點計時器周期為T。從打下O點到打下B點的過程中，重物重力勢能的減少量?Ep=（4）由實驗數據得到的結果應當是重力勢能的減少量_______（選填“大于”“小于”或“等于”）動能的增加量，原因是______________________（5）小紅利用公式vc=2ghc計算重物的速度vc【答案】（1）C（2）AB（3）mgs（4）大于，存在阻力（5）C四．計算題22．2021年2月10日19時52分，我國首次火星探測任務“天問一號”探測器實施近火捕獲制動，成功實現環繞火星運動，成為我國第一顆人造火星衛星。在“天問一號”環繞火星做勻速圓周運動時，周期為T，軌道半徑為r，己知火星的半徑為R，引力常量為G，不考慮火星的自轉。求：（1）“天問一號”環繞火星運動的線速度的大小v;（2）火星的質量M（3）火星表面的重力加速度的大小g【答案】（1）2πr（2）4（3）423．如圖所示，游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來。我們把這種情形抽象為如右圖所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為R的豎直圓軌道相接，B、C分別是圓軌道的最低點和最高點。質量為m的小球（可視為質點）從弧形軌道上的A點由靜止滾下來，就恰好能通過C點。己知A、B間的高度差為h=4R，小球到達B點時的速度為vB=6g（1）小球運動到B點時，小球對軌道的壓力F的大小；（2）小球通過C點時的速率v（3）小球從A點運動到C點的過程中，克服摩擦阻力做的功W【答案】（1）7（2）g（3）124．如圖所示，一質量m=1kg的小物塊放在水平地面上A點，A點與豎直墻面的距離為2m。物塊與地面間的動摩擦因數為μ=0.8。若小物塊從A點以v0=9m/s（1）求小物塊在地面上運動時的加速度大小a（2）求小物塊與墻壁碰撞前的速度大小v1（3）若碰撞時間為0.1s，求碰撞過程中墻與物塊間平均作用力的大小【答案】（1）8（2）7（3）13025．如圖甲所示，一根輕質彈簧上端固定在天花板上，下端掛一小球（可視為質點），彈簧處于原長時小球位于O點。將小球從O點由靜止釋放，小球沿豎直方向在OP之間做往復運動，如圖乙所示。小球運動過程中彈簧始終處于彈性限度內。不計空氣阻力，重力加速度為g。（1）在小球運動的過程中，經過某一位置A時動能為Ek1，重力勢能為Ep1，彈簧彈性勢能為E彈1，經過另一位置B時動能為Ek2