重庆市涪陵区2021-2022学年高三上学期期中物理试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 重庆市涪陵区2021-2022学年高三上学期期中物理试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 627.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-12 17:43:53 | ||
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文档简介
期中物理试卷
一、单选题（共35分）
1．9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（ ）
A．空间站的线速度大于第一宇宙速度
B．空间站的线速度小于同步卫星的线速度
C．空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
D．航天员出舱活动时的向心加速度为零
2．太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将人和物体送入空间站。假设太空电梯竖直向上匀速运动，它从地面上带了重的植物种子，当太空电梯上升到某高度时发现种子的重力“变成”了。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯距地面的高度约为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，A，B，C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（ ）
A．线速度大小关系为vA>vB=vC B．加速度大小关系为aAC．向心力大小关系为 D．周期关系为
4．太阳现在正处在恒星演化的中期，叫主序星阶段。太阳均匀地向四周辐射能量，质量在缓慢减小。不考虑其他影响，则经过足够长的时间后，围绕太阳做圆周运动的小行星（ ）
A．半径变大 B．速率变大
C．角速度的值变大 D．加速度的值变大
5．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度与其第一宇宙速度的关系是；已知某星球的半径为，表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（共14分）
6．2021年5月30日5时01分，天舟二号货运飞船采用自主快速交会对接模式精准对接于天和核心舱后向端口，本次对接过程可简化为如图所示模型，天舟二号飞船在近地圆轨道Ⅰ飞行，在点加速变轨，进入转移轨道Ⅱ，在远地点与轨道Ⅲ上做匀速圆周运动的天和核心舱对接，下列说法正确的是（ ）
A．天和核心舱在轨道Ⅲ的线速度小于天舟二号在轨道Ⅰ的线速度
B．天和核心舱在轨道Ⅲ的运行周期小于天舟二号在轨道Ⅱ的运行周期
C．天和核心舱与天舟二号在点对接后，将一起沿轨道Ⅱ运动
D．天舟二号加速后由点沿轨道Ⅱ运动到点过程中，机械能保持不变
7．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱组合体。组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，该轨道离地面的高度约为400km。下列说法正确的是（ ）
A．组合体在轨道上飞行的周期小于24h
B．组合体在轨道上飞行的速度大于11.2km/s
C．若已知地球半径和表面重力加速度，则可算出组合体的周期
D．神舟十二号先到达天和核心舱所在圆轨道，然后加速完成对接
三、实验题（16分）
8．宇航员登陆某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为5m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（0.50m，0.25m）和（1.00m，0.75m）。则：
（1）频闪照相机的频闪频率为________Hz；
（2）该星球表面重力加速度为________m/s2。
9．某同学用如图甲所示装置验证牛顿第二定律，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）下列说法中正确的是___________（选填选项前的字母）
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．打点计时器应使用工作电压为的交流电源
C．实验前，把木板的一端抬高，以平衡小车与纸带受到的阻力
D．实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量
（2）若图乙中图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，则小车的质量M=___________；
四、解答题（20分）
10．我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G，求：
（1）（10分）月球的质量M；
（2）（10分）月球表面的重力加速度g月；
五、选作题（15分）
11．（1）（只有一个选项正确）下列说法正确的是（ ）
A．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度不一定相同
B．压缩理想气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于分子斥力变大的原因
C．当温度一定时，花粉颗粒越大，布朗运动进行得越激烈
D．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，液态水分子也能转化为气态水分子
（2）．如图所示，竖直放置一个长方体的气缸，气缸的侧壁是绝热的，上壁、下壁是导热的，中间有一个可以自由移动的绝热轻活塞将气体分成A、B两部分，两部分气体的体积之比为，环境温度保持不变。现将下壁与的恒温热源相连，则稳定后A、B两部分气体的体积之比为多大？
12．（1）（只有一个选项正确）两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点的下列说法中错误的是（ ）
A．由图中时刻再经过周期时，质点M的位移为零
B．经过一段时间，质点M、N的位移大小可能相等
C．质点N的振幅为2cm
D．质点K为振动减弱的点
（2）．如图所示为一半径为的半圆柱形玻璃砖的截面图，为垂直于底面的半径，一细光束从底面的点垂直底面射入玻璃砖，经点射出的出射光线与的延长线的夹角为且相交于点，已知，光在真空中的传播速度为。求：玻璃砖的折射率；
参考答案
1．C
【详解】
A．根据万有引力提供向心力，即有
可得
因为空间站在轨运行的轨道半径大于地球半径，则运行线速度小于第一宇宙速度，A错误；
B．根据万有引力提供向心力，即有
可得
因为航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落，周期小于一天，则空间站在轨运行的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故空间站的线速度大于同步卫星的线速度，B错误；
C．根据万有引力提供向心力，即有
可得
因为航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落，周期小于一天，则空间站在轨运行的轨道半径小于于同步卫星的轨道半径，故空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，C正确；
D．航天员出舱活动时依然做圆周运动，故向心加速度不为零，D错误；
故选C。
2．B
【详解】
物体静止在地面时，根据重力等于万有引力有
物体在某高度时
联立解得
故选B。
3．A
【详解】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有
解得
由题意有
因此可知线速度大小关系为
加速度大小关系为
周期关系为
根据
可知
故选项A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【详解】
根据万有引力
太阳质量减小后，万有引力不足以提供小行星运动的向心力，则小行星做离心运动，半径变大，经过足够长的时间稳定后，根据
因为半径变大，则速度变小，角速度变小，加速度变小。
故选A。
5．C
【详解】
近地卫星的环绕速度即第一宇宙速度，由重力作为向心力可得
可得地球的第一宇宙速度为
同理可知，该星球的第一宇宙速度为
则该星球的第二宇宙速度为
故选C。
6．AD
【详解】
A．根据
解得
天和核心舱在轨道Ⅲ的轨道半径大于天舟二号在轨道Ⅰ的轨道半径，所以天和核心舱在轨道Ⅲ的线速度小于天舟二号在轨道Ⅰ的线速度，A正确；
B．根据开普勒第三定律，天和核心舱的轨道半长轴大于天舟二号在轨道Ⅱ的轨道半长轴，则天和核心舱在轨道Ⅲ的运行周期大于天舟二号在轨道Ⅱ的运行周期，B错误；
C．天舟二号飞船在点加速做离心运动与天和核心舱对接，对接完成后，将沿轨道Ⅲ运动，C错误；
D．天舟二号加速后由点沿轨道Ⅱ运动到点过程中，只有引力做功，机械能保持不变，D正确。
故选AD。
7．AC
【详解】
AB．由引力作为向心力可得
整理得
，
同步卫星的运行周期24h，组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以运动周期小于24h，当r=R时，即近地卫星的运行速度为7.9km/s，组合体轨道半径大于近地卫星的轨道半径，故运行速度小于7.9km/s，A正确，B错误；
C．在地球表面物体所受重力等于万有引力
若已知地球半径R和表面重力加速度g，联立AB解析中的周期公式可得
可算出组合体的周期，C正确；
D．神舟十二号先到达天和核心舱所在圆轨道，加速后会做离心运动，无法完成对接，D错误。
故选AC。
8．10 25
【详解】
[1]频闪照相机的频闪周期为
则频闪频率为
[2]设该星球表面的重力加速度为a，则根据运动学公式有
解得
9．AC
【详解】
(1)AC．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力， 需要平衡摩擦力， 平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上， 调整长木板的倾斜度， 让小车拖着纸带做匀速直线运动， 同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。故AC正确；
B．电火花计时器使用220V交流电源，故B错误；
D．由于本实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量，故D错误。
故选AC。
(2)对小车，根据牛顿第二定律
即
则图像斜率
得
10．（1） ；（2） ；
【详解】
（1）对卫星，由万有引力提供向心力，则
得
（2）假设月球表面附近有一物体m1，其所受万有引力等于其重力，则
解得
11．（1）D （2）
【详解】
因为活塞质量不计，因此上下两部分气体的压强始终相等，
设初态两部分气体的压强均为，总体积为V，末态气体的压强为
对上边气体，由等温变化规律得
对下边气体，由理想气体状态方程得
联立解得
12．（1）D
（2）作出过B点的法线．如图所示
则有
解得
由几何关系可得
由折射定律可得
一、单选题（共35分）
1．9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在酒泉卫星发射中心东南部的东风着陆场成功着陆。执行飞行任务的航天员全部顺利出舱，身体状态良好。在空间站工作期间，航天员先后进行了两次出舱行走。航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落。下列说法正确的是（ ）
A．空间站的线速度大于第一宇宙速度
B．空间站的线速度小于同步卫星的线速度
C．空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
D．航天员出舱活动时的向心加速度为零
2．太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，与普通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之间，而是将人和物体送入空间站。假设太空电梯竖直向上匀速运动，它从地面上带了重的植物种子，当太空电梯上升到某高度时发现种子的重力“变成”了。已知地球的半径为R，不考虑地球的自转，则此时太空电梯距地面的高度约为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，A，B，C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星（ ）
A．线速度大小关系为vA>vB=vC B．加速度大小关系为aA
4．太阳现在正处在恒星演化的中期，叫主序星阶段。太阳均匀地向四周辐射能量，质量在缓慢减小。不考虑其他影响，则经过足够长的时间后，围绕太阳做圆周运动的小行星（ ）
A．半径变大 B．速率变大
C．角速度的值变大 D．加速度的值变大
5．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度与其第一宇宙速度的关系是；已知某星球的半径为，表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（共14分）
6．2021年5月30日5时01分，天舟二号货运飞船采用自主快速交会对接模式精准对接于天和核心舱后向端口，本次对接过程可简化为如图所示模型，天舟二号飞船在近地圆轨道Ⅰ飞行，在点加速变轨，进入转移轨道Ⅱ，在远地点与轨道Ⅲ上做匀速圆周运动的天和核心舱对接，下列说法正确的是（ ）
A．天和核心舱在轨道Ⅲ的线速度小于天舟二号在轨道Ⅰ的线速度
B．天和核心舱在轨道Ⅲ的运行周期小于天舟二号在轨道Ⅱ的运行周期
C．天和核心舱与天舟二号在点对接后，将一起沿轨道Ⅱ运动
D．天舟二号加速后由点沿轨道Ⅱ运动到点过程中，机械能保持不变
7．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱组合体。组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，该轨道离地面的高度约为400km。下列说法正确的是（ ）
A．组合体在轨道上飞行的周期小于24h
B．组合体在轨道上飞行的速度大于11.2km/s
C．若已知地球半径和表面重力加速度，则可算出组合体的周期
D．神舟十二号先到达天和核心舱所在圆轨道，然后加速完成对接
三、实验题（16分）
8．宇航员登陆某星球做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛初速度为5m/s。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，A、B、C为小球运动中的3个连续的记录点，A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（0.50m，0.25m）和（1.00m，0.75m）。则：
（1）频闪照相机的频闪频率为________Hz；
（2）该星球表面重力加速度为________m/s2。
9．某同学用如图甲所示装置验证牛顿第二定律，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）下列说法中正确的是___________（选填选项前的字母）
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．打点计时器应使用工作电压为的交流电源
C．实验前，把木板的一端抬高，以平衡小车与纸带受到的阻力
D．实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量
（2）若图乙中图线在纵轴上的截距为，直线斜率为k，则小车的质量M=___________；
四、解答题（20分）
10．我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G，求：
（1）（10分）月球的质量M；
（2）（10分）月球表面的重力加速度g月；
五、选作题（15分）
11．（1）（只有一个选项正确）下列说法正确的是（ ）
A．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度不一定相同
B．压缩理想气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于分子斥力变大的原因
C．当温度一定时，花粉颗粒越大，布朗运动进行得越激烈
D．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，液态水分子也能转化为气态水分子
（2）．如图所示，竖直放置一个长方体的气缸，气缸的侧壁是绝热的，上壁、下壁是导热的，中间有一个可以自由移动的绝热轻活塞将气体分成A、B两部分，两部分气体的体积之比为，环境温度保持不变。现将下壁与的恒温热源相连，则稳定后A、B两部分气体的体积之比为多大？
12．（1）（只有一个选项正确）两列频率相同、振幅分别为5cm和7cm的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点的下列说法中错误的是（ ）
A．由图中时刻再经过周期时，质点M的位移为零
B．经过一段时间，质点M、N的位移大小可能相等
C．质点N的振幅为2cm
D．质点K为振动减弱的点
（2）．如图所示为一半径为的半圆柱形玻璃砖的截面图，为垂直于底面的半径，一细光束从底面的点垂直底面射入玻璃砖，经点射出的出射光线与的延长线的夹角为且相交于点，已知，光在真空中的传播速度为。求：玻璃砖的折射率；
参考答案
1．C
【详解】
A．根据万有引力提供向心力，即有
可得
因为空间站在轨运行的轨道半径大于地球半径，则运行线速度小于第一宇宙速度，A错误；
B．根据万有引力提供向心力，即有
可得
因为航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落，周期小于一天，则空间站在轨运行的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故空间站的线速度大于同步卫星的线速度，B错误；
C．根据万有引力提供向心力，即有
可得
因为航天员在空间站内24小时可以看到十六次日出日落，周期小于一天，则空间站在轨运行的轨道半径小于于同步卫星的轨道半径，故空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，C正确；
D．航天员出舱活动时依然做圆周运动，故向心加速度不为零，D错误；
故选C。
2．B
【详解】
物体静止在地面时，根据重力等于万有引力有
物体在某高度时
联立解得
故选B。
3．A
【详解】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有
解得
由题意有
因此可知线速度大小关系为
加速度大小关系为
周期关系为
根据
可知
故选项A正确，BCD错误。
故选A。
4．A
【详解】
根据万有引力
太阳质量减小后，万有引力不足以提供小行星运动的向心力，则小行星做离心运动，半径变大，经过足够长的时间稳定后，根据
因为半径变大，则速度变小，角速度变小，加速度变小。
故选A。
5．C
【详解】
近地卫星的环绕速度即第一宇宙速度，由重力作为向心力可得
可得地球的第一宇宙速度为
同理可知，该星球的第一宇宙速度为
则该星球的第二宇宙速度为
故选C。
6．AD
【详解】
A．根据
解得
天和核心舱在轨道Ⅲ的轨道半径大于天舟二号在轨道Ⅰ的轨道半径，所以天和核心舱在轨道Ⅲ的线速度小于天舟二号在轨道Ⅰ的线速度，A正确；
B．根据开普勒第三定律，天和核心舱的轨道半长轴大于天舟二号在轨道Ⅱ的轨道半长轴，则天和核心舱在轨道Ⅲ的运行周期大于天舟二号在轨道Ⅱ的运行周期，B错误；
C．天舟二号飞船在点加速做离心运动与天和核心舱对接，对接完成后，将沿轨道Ⅲ运动，C错误；
D．天舟二号加速后由点沿轨道Ⅱ运动到点过程中，只有引力做功，机械能保持不变，D正确。
故选AD。
7．AC
【详解】
AB．由引力作为向心力可得
整理得
，
同步卫星的运行周期24h，组合体的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以运动周期小于24h，当r=R时，即近地卫星的运行速度为7.9km/s，组合体轨道半径大于近地卫星的轨道半径，故运行速度小于7.9km/s，A正确，B错误；
C．在地球表面物体所受重力等于万有引力
若已知地球半径R和表面重力加速度g，联立AB解析中的周期公式可得
可算出组合体的周期，C正确；
D．神舟十二号先到达天和核心舱所在圆轨道，加速后会做离心运动，无法完成对接，D错误。
故选AC。
8．10 25
【详解】
[1]频闪照相机的频闪周期为
则频闪频率为
[2]设该星球表面的重力加速度为a，则根据运动学公式有
解得
9．AC
【详解】
(1)AC．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力， 需要平衡摩擦力， 平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上， 调整长木板的倾斜度， 让小车拖着纸带做匀速直线运动， 同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。故AC正确；
B．电火花计时器使用220V交流电源，故B错误；
D．由于本实验中的力传感器可以读出绳的拉力，所以不需要满足所挂钩码质量远小于小车质量，故D错误。
故选AC。
(2)对小车，根据牛顿第二定律
即
则图像斜率
得
10．（1） ；（2） ；
【详解】
（1）对卫星，由万有引力提供向心力，则
得
（2）假设月球表面附近有一物体m1，其所受万有引力等于其重力，则
解得
11．（1）D （2）
【详解】
因为活塞质量不计，因此上下两部分气体的压强始终相等，
设初态两部分气体的压强均为，总体积为V，末态气体的压强为
对上边气体，由等温变化规律得
对下边气体，由理想气体状态方程得
联立解得
12．（1）D
（2）作出过B点的法线．如图所示
则有
解得
由几何关系可得
由折射定律可得
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