2020-2021学年山东省临沂二十四中高一（上）段考物理试卷

一、单项选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分。每小题只有一个选项符合题目要求）

• 1．关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（　　）

  A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

  B．对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等

  C．表达式 R 3 T 2 = k ，k是一个与行星无关的常量

  D．表达式 R 3 T 2 = k ，T代表行星运动的自转周期
  组卷：1328引用：9难度：0.4

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• 2．设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲，把硬币从投币口放入，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滑动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币通过a、b两处时运动和受力情况的说法正确的是（　　）
  

  A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点

  B．向心力的大小Fa=Fb

  C．角速度的大小ωa＞ωb

  D．向心加速度的大小aa＜ab
  组卷：51引用：2难度：0.6

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• 3．在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品。已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为（　　）

  A． g R

  B． g 2 R

  C． 2 g R

  D．2 g R
  组卷：121引用：11难度：0.9

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• 4．利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（　　）

  A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）

  B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期

  C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离

  D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
  组卷：606引用：48难度：0.5

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• 5．当地时间10月6日中午，瑞典皇家科学院将2020年诺贝尔物理学奖一半授予英国科学家罗杰•彭罗斯，另一半授予德国科学家莱茵哈德•根泽尔和美国科学家安德里亚•格兹，以表彰他们在天体物理学领域的贡献。为方便对天体物理学领域的研究以及实现对太空的进一步探索，人类计划在太空中建立新型空间站，假设未来空间站结构如图甲所示。在空间站中设置一个如图乙所示绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区，圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R₁、R₂。当圆管以一定的角速度ω转动时，在管中相对管静止的人（可看作质点）便可以获得一个类似在地球表面的“重力”，以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时，管道转动的角速度ω大小为（　　）
  

  A． 2 π T	B． 1 R GM R 2
  C． 1 R GM R 1	D． 3 4 π 2 GM T 2 ⋅ GM R 2
  组卷：25引用：1难度：0.4

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• 6．国产科幻片《流浪地球》的成功，掀起了天体热。小明同学课外查阅太阳系行星的一些资料。太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日：5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断中正确的是（　　）
  

  	地球	火星	木星
  轨道半径（AU）	1.0	1.5	5.2
  	土星	天王星	海王星
  轨道半径（AU）	9.5	19	30

  A．各地外行星每年都会出现冲日现象

  B．在2015年内一定会出现木星冲日

  C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半

  D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
  组卷：350引用：4难度：0.6

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三、非选择题（本题共4小题，共53分。其中15、16、17、18四个小题解答时，应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写最后答案的不得分。有数据计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位）

• 17．在宇宙中，单独存在的恒星占少数，更多的恒星是以构成双星、三星甚至多星系统的形式存在，最多的是双星系统。通常两颗质量相差不大、相距较近的恒星，它们以两者连线上某一位置为中心分别做匀速圆周运动，这样的两颗恒星运行形式就构成了双星系统。若已知双星系统中两颗恒星的质量分别为m₁和m₂，相距为L，万有引力常量为G．求：
  （1）该双星系统中两颗恒星运行的轨道半径分别为多大；
  （2）该双星系统运行的角速度大小。
  组卷：122引用：3难度：0.3

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• 18．如图所示，小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为

  2

  3

  d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
  （1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其通过最高点的速度v₁至少应为多少；
  （2）求绳断时球的速度大小v₂；
  （3）轻绳能承受的最大拉力多大。
  组卷：39引用：1难度：0.6

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