安徽省临泉县田家炳实验中学2017_2018学年高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

2017-2018学年度临泉实验中学第二学期高一期中考试物理试题一、选择题(共10小题，1-6为单选题，7-10题为多选题，每小题4分，共40分) 1.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是（ ）A. 沿+x方向B. 沿-x方向C. 沿+y方向D. 沿-y方向【答案】D【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿-y方向，故D正确2.关于斜抛运动，下列说法正确的是()A. 斜抛运动是一种不受任何外力作用的运动B. 斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C. 任意两段相等时间内的速度变化相等D. 任意两段相等时间内的速度大小变化相等【答案】C【解析】【详解】斜抛运动时一种曲线运动，受重力mg，因此A错；斜抛运动的物体只受重力，因此由牛顿第二定律可知，而可知只要加速度不变就是匀变速运动，因此斜抛运动时匀变速运动，相等时间内速度变化相等，故B错C对；速度的变化是矢量，满足矢量的合成法则，而速度的大小变化为代数求和因此不满足此法则，因此相等时间内速度大小变化不相等，故D错。3.炮弹从炮口射出时的速度大小为，方向与水平方向成角，如图所示.把这个速度沿水平和竖直方向分解，其水平分速度的大小是A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：速度分解到相互垂直的两个方向上，竖直分速度，水平分速度。故选B考点：运动的分解点评：速度是矢量，分速度与合速度满足平行四边形定则，本题可以画出分速度与合速度的关系，根据三角函数关系可以求出结果。4.如图所示，自行车的轮盘通过链条带动车轴上的飞轮一起转动P是轮盘的一个齿，Q是飞轮上的一个齿转盘的半径大于飞轮的半径，下列说法中正确的是()A. P点周期等于Q点周期B. P点线速度大于Q点线速度C. P点角速度小于Q点角速度D. P点向心加速度大于Q点的向心加速度【答案】C【解析】【详解】PQ两点属于皮带传送，因此PQ两点的线速度相同，因此B错；同时，由可知P点周期大于Q点周期，故A错；由结合可知P点角速度小于Q点角速度，故C对；由结合可知P点向心加速度小于Q点的向心加速度5.如图所示，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都垂直击中篮筐，速度分别为v1、v2、v3.若篮球出手时高度相同，出手速度与水平夹角分别为1、2、3，下列说法正确的是()A. v1v2v3B. v1v2v3C. 123D. 123【答案】B【解析】试题分析：三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x则有：x=vt，h=gt2，则得：，h相同，则vx，则得v1v2v3故B正确，A错误根据速度的分解有：，t相同，v1v2v3，则得123故CD错误故选B考点：平抛运动【名师点睛】本题运用逆向思维研究斜抛运动，关键是要明确平抛运动的研究方法、位移公式和速度公式，是解决平抛运动问题的基础知识。6.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么()A. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度B. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度D. 地球公转周期大于火星的公转周期【答案】A【解析】【详解】地球和火星绕地太阳旋转，万有引力提供向心力，且，由可知轨道半径越小角速度越大，因此地球公转的角速度大于火星公转的角速度，故A对；由知轨道半径越小速度线速度越大，因此地球公转的线速度大于火星公转的线速度，故B错；由可知轨道半径越小加速度越大，地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故C错误；由可知轨道半径越大周期越大，因此地球公转周期小于火星的公转周期，故D错误。7.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步下列表述符合物理学史实的是()A. 开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B. 伽利略用“月地检验”证实了万有引力定律的正确性C. 卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D. 牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出一物，物体就不会再落回地球上【答案】CD【解析】A、胡可认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故选项A错误；B、牛顿用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性，故选项B错误；C. 卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值，故选项C正确；D. 牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出一物，物体就不会再落回地球上，故选项D正确。点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。8.我国“中星11号”商业通信卫星是一颗同步卫星，它定点于东经98.2度的赤道上空，关于这颗卫星的说法正确的是()A. 运行速度大于7.9 km/sB. 离地面高度一定，相对地面静止C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D. 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【答案】BC【解析】成功定点后的“中星11号”，是地球同步卫星；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是圆周运动的最大的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A错误；所有地球同步卫星，距离地球的高度约为36000 km，高度一定，相对地面静止。故B正确；同步卫星的周期为1天，月球的周期为27天，根据=可知：绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大，故C正确；同步卫星的角速度与静止在赤道上物体的角速度相同，根据a=2r可知，同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故D错误；故选BC。点睛：本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期9.如图所示，两个可视为质点的相同小球1、2分别在两竖直光滑圆锥的内侧面上以相同的角速度做匀速圆周运动已知两圆锥面与水平面的夹角分别为30和45，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A. 两球的向心加速度大小之比为1B. 两球做圆运动的半径之比为11C. 两球的线速度大小之比为1D. 两球离地面的高度之比为13【答案】AD【解析】A、设小球的质量为m，两个小球运动的向心力为两球受到的合外力，对小球1根据牛顿第二定律：，则；对小球2根据牛顿第二定律：，则，所以，选项A正确。B、由向心加速度的公式结合向心加速度的比值得：，选项B错误C、由线速度的公式得两球的线速度大小之比为，选项C错误。D、球1离地面的高度，球2离地面的高度，所以两球离地面的高度之比为，选项D正确。点睛：解答该类型的题，首先要进行正确的受力分析，得出向心力，铭记向心力是沿半径方向上的所有力的合力。10. 我国于2013年12月2日成功发射嫦娥三号探月卫星，并于12月14日在月面的虹湾区成功实现软着陆并释放出“玉兔”号月球车，这标志着中国的探月工程再次取得阶段性的胜利。如图所示，在月球椭圆轨道上的已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并将在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月轨道运行，已知万有引力常量为G。下列说法中正确的是A. 图中探月卫星正减速飞向B处B. 探月卫星在B处变轨进入环月轨道时必须点火减速C. 由题中条件可以算出月球质量D. 由题中条件可以算出探月卫星受到月球引力大小【答案】BC【解析】试题分析：探月卫星关闭动力后只收到月球的吸引力而逐渐靠近月球表面，此过程为加速过程，选项A错。进入圆形轨道之前为椭圆轨道，二者相切与B点，相对于圆轨道，原来的运动在B点为离心运动，所以，而对圆形轨道则有，可得，所以进入环月轨道要减速，选项B对。在环月轨道运行过程有，整理得月球质量，选项C对。由题中条件找不到卫星质量，而且所以的圆周运动公式中卫星质量都消去了，所以无法计算探月卫星受到月球引力大小，选项D错。考点：万有引力与航天二、实验题(共2小题,共18分) 11.如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动.力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：(1)该同学采用的实验方法为_.A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法(2)改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点.作出Fv2图线；若圆柱体运动半径r0.2 m，由作出的Fv2的图线可得圆柱体的质量m_ kg.(结果保留两位有效数字)【答案】 (1). B (2). 0.18【解析】（1）实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故选：B（2）作出F-v2图线，如图所示：（3）根据，图线的斜率，代入数据解得m=0.18kg。12.(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_A调节斜槽使其末端保持水平B每次释放小球的位置可以不同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E小球运动时不应与木板上的白纸相接触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得s0.2 m又量出它们之间的竖直距离分别为h10.1 m，h20.2 m，利用这些数据，可求得：(g10 m/s2)物体抛出时的初速度为_m/s物体经过B时速度为_m/s.【答案】 (1). ACE (2). 2.0 (3). 2.5【解析】【分析】（1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤；（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度【详解】(1)A为了保证小球的初速度水平，应调节斜槽的末端水平；BC. 为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，所以释放小球的位置必须相同，必须从静止释放；E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接。(2)在竖直方向上，根据h2h1=gT2得：T=0.1s，则物体平抛运动的初速度为：v0=s/T=0.2/0.1m/s=2.0m/s.B点的竖直分速度为：vyB=1.5m/s，根据平行四边形定则知，B点的速度为：vB=2.5m/s.三、计算题(共4小题,共42分.要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.把一小球从离地面h=5m处，以v=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）。求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小【答案】(1)t1s (2)x10m (3),方向与地面成45斜向下【解析】【详解】(1) 由hgt2得飞行的时间： .(2) 落地点离抛出点的水平距离为：xv0t101 m10 m.(3) 落地时的竖直速度：vygt10 m/s.小球落地时的速度：v14.1 m/s，tan 145，方向与地面成45斜向下14.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响 （1）推导第一宇宙速度v1的表达式； （2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T【答案】（1） （2）【解析】试题分析：（1）根据题给条件由万有引力公式可得:则：（2） 由公式可得:考点：万有引力提供向心力点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。15.一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5 kg，水的重心到转轴的距离cm。（取g=10 m/s2，不计空气阻力）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；若在最高点水桶的速率v=3 m/s，求水对桶底的压力.【答案】（1） （2）5N【解析】试题分析：水在最高点恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，mgm；（3分） 则 v0m/s=2.42m/s （2分）设桶底对水有一向下的压力FN，则：FNmgm；（3分） 代入数据可得FN4N。（1分）