天津市红桥区名校高中五校联考2018-2019学年高一下学期期中物理试卷解析卷

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业天津市红桥区名校高中五校联考2018-2019学年高一下学期期中物理试卷解析卷注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题（共15小题，每小题4分，满分60分）1．一个3kg的物体在半径为2m的圆周上以6m/s的速度运动，其向心加速度大小为（）A．4m/s2 B．12m/s2 C．18m/s2 D．72m/s22．从相同的高度以不同的速度，水平抛出两个质量不同的石子，以下说法中正确的是（不计空气阻力）（）A．质量大的先落地 B．速度小的先落地C．它们一定同时落地 D．它们的落地点一定相同3．一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受的引力为（）A． B． C． D．4．关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解正确的是（）A．k是一个与行星有关的常数B．T表示行星运动的公转周期C．T表示行星运动的自转周期D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R0，周期为T0；月球绕地球运转轨道的长半轴为R，周期为T，则=5．如图所示，一皮带传动装置，皮带与轮不打滑，右边为主动轮，RA：RB=2：1，在传动中A、B两点的线速度之比vA：vB、角速度之比ωA：ωB、加速度之比aA：aB分别为（）A．1：11：11：1 B．1：21：21：2C．1：11：21：2 D．1：12：12：16．一个小球做匀速圆周运动，圆半径0.5m，在10s内转了5圈，则（）A．小球线速度大小为2π B．小球角速度大小为2πC．小球线速度大小为 D．小球角速度大小为4π7．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地球越远的卫星（）A．速度越小 B．角速度越大 C．加速度越大 D．周期越长8．竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.1m/s的速度匀速上浮．现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图所示．若玻璃管的长度为1.0m，则可知玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为（）A．0.1m/s，1.7m B．0.17m/s，1.0m C．0.17m/s，1.7m D．0.1m/s，1.0m9．质量为25kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的栋梁2.5m．如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是3m/s，这时秋千板所受的压力大小为（g取10m/s2）（）A．90N B．210N C．340N D．300N10．已知某星球的质量是M，一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径是r，万有引力常量是G．根据所给的条件可求出的物理量是（）A．卫星所受的向心力 B．卫星的向心加速度C．星球的密度 D．卫星的密度11．某同学将标枪以速度v0斜向上投出，v0与水平方向的夹角为θ．则v0沿水平方向的分速度为（）A．v0cosθ B．v0sinθ C．v0 D．无法确定12．下列物体运动现象属于离心运动现象的是（）A．火箭加速升空B．洗衣机脱水C．航天员漂浮在空间站中D．卫星受稀薄空气影响圆周运动轨道越来越低13．“神州八号”与“天宫一号”成功对接，是我国航天事业取得的又一辉煌成果．对接后它们一起沿半径为r的圆轨道绕地球飞行，已知地球的质量为M，万有引力常量为G，它们一起运行的线速度大小为（）A． B． C． D．14．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A．速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定在不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变15．我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T．若以R表示月球的半径，则（）A．卫星运行时的向心加速度为B．卫星运行时的线速度为C．物体在月球表面自由下落的加速度为D．月球的第一宇宙速度为二、非选择题（共2小题，满分8分）16．在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（）A．选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹17．某同学课外研究平抛物体的运动，并将实验中测出的两物理量p和S数值填表如下，p和S的单位相同但没有写出．（g=10m/s2）Q0.000.200.400.600.801.00S0.000.050.200.450.801.25（1）上表中Q表示的物理量是；S表示的物理量是．（2）若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位，则平抛物体的水平速度为m/S．三、计算题（共4小题，满分32分）18．如图所示，小球m在半径为R的竖直平面上的光滑圆形轨道内做圆周运动，则小球刚好能通过轨道最高点的线速度大小是多少？（重力加速度为g）19．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．20．从某高度处以10m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：（1）物体在抛出处的高度是多少？（2）物体落地点的水平距离是多少？（3）落地时，它的速度是多大？（4）落地时，它的速度方向与地面的夹角θ的正切值是多少？21．土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动．其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105km．忽略所有岩石颗粒间的相互作用，求：（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比；（2）求岩石颗粒A和B的周期之比；（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N．已知地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？

参考答案与试题解析一、选择题（共15小题，每小题4分，满分60分）1．一个3kg的物体在半径为2m的圆周上以6m/s的速度运动，其向心加速度大小为（）A．4m/s2 B．12m/s2 C．18m/s2 D．72m/s2【考点】49：向心加速度．【分析】已知物体的线速度与半径，根据向心加速度与线速度的关系式求出向心加速度的大小．【解答】解：向心加速度为：a=．故C正确，ABD错误．故选：C2．从相同的高度以不同的速度，水平抛出两个质量不同的石子，以下说法中正确的是（不计空气阻力）（）A．质量大的先落地 B．速度小的先落地C．它们一定同时落地 D．它们的落地点一定相同【考点】43：平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，根据初速度和时间比较水平位移．【解答】解：ABC、两物体从相同的高度平抛运动，根据t=知，高度相同，则运动的时间相同，与质量无关，故AB错误，C正确．D、根据x=v0t知，初速度不同，则水平位移不同，即落地点不同，故D错误．故选：C．3．一个物体在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受的引力为（）A． B． C． D．【考点】4F：万有引力定律及其应用．【分析】在地球表面的物体其受到的重力我们可以认为是等于万有引力，设出需要的物理量，列万有引力公式进行比较．【解答】解：设地球的质量为：M，半径为R，设万有引力常量为G′，根据万有引力等于重力，则有：①在距地面高度为地球半径的2倍时：②由①②联立得：F=故选：D4．关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解正确的是（）A．k是一个与行星有关的常数B．T表示行星运动的公转周期C．T表示行星运动的自转周期D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R0，周期为T0；月球绕地球运转轨道的长半轴为R，周期为T，则=【考点】4D：开普勒定律．【分析】开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．【解答】解：A、结合万有引力定律可知，k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A错误．B、C、T代表行星运动的公转周期，故B正确，C错误；D、公式=k中的k是与中心天体质量有关的，中心天体不一样，k值不一样．地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，k值是不一样的．故D错误．故选：B5．如图所示，一皮带传动装置，皮带与轮不打滑，右边为主动轮，RA：RB=2：1，在传动中A、B两点的线速度之比vA：vB、角速度之比ωA：ωB、加速度之比aA：aB分别为（）A．1：11：11：1 B．1：21：21：2C．1：11：21：2 D．1：12：12：1【考点】48：线速度、角速度和周期、转速．【分析】两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度．根据an==ω2r，求出向心加速度的比值．【解答】解：A、B两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，即vA：vB=1：1；根据角速度公式，可知，A、B两点的角速度之比为ωA：ωB=1：2；A、B两点线速度相等，根据an=，知A、B两点的向心加速度之比为1：2，故C正确，ABD错误故选：C6．一个小球做匀速圆周运动，圆半径0.5m，在10s内转了5圈，则（）A．小球线速度大小为2π B．小球角速度大小为2πC．小球线速度大小为 D．小球角速度大小为4π【考点】48：线速度、角速度和周期、转速．【分析】由题求出小球转动一圈的时间即为周期．根据周期与线速度的关系、周期与角速度的关系求解．【解答】解：已知小球10s转了5圈，则小球的周期为T===2sA、C、小球做匀速圆周运动的线速度v===0.5πm/s．故A错误，C正确；B、D、小球的角速度：ω===πrad/s故B错误，D错误．故选：C7．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地球越远的卫星（）A．速度越小 B．角速度越大 C．加速度越大 D．周期越长【考点】4J：同步卫星．【分析】需要列出卫星涉及的万有引力充当向心力的，由关线速度，角速度，周期，以及加速度的表达式，由此可以得到对应的结果．【解答】解：A：由G=m解得：v=，半径越大，线速度越小，离地面越远的卫星，线速度越小．故A正确；B：由G=mrω2解得：ω=，半径越大，角速度越小，离地面越远的卫星，角速度越小，故B错误；C：由G=ma解得：a=，半径越大，向心加速度越小，离地面越远的卫星，向心加速度越小，故C错误；D：由G=mr解得：T=2π，半径越大，周期越大，离地面越远的卫星，周期越大，故D正确；故选：AD8．竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.1m/s的速度匀速上浮．现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图所示．若玻璃管的长度为1.0m，则可知玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为（）A．0.1m/s，1.7m B．0.17m/s，1.0m C．0.17m/s，1.7m D．0.1m/s，1.0m【考点】44：运动的合成和分解．【分析】两个匀速直线运动的合运动为直线运动，根据平行四边形定则求出玻璃管在水平方向的移动速度．抓住分运动与合运动具有等时性，求出玻璃管在水平运动的距离．【解答】解：根据平行四边形定则，有：tan30°=．则有：v2==m/s=m/s≈0.17m/s．在竖直方向上运动的时间为：t===10s．则玻璃管在水平方向上运动的距离为：x=v2t=0.17×10=1.7m．故ABD错误，C正确故选：C9．质量为25kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的栋梁2.5m．如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是3m/s，这时秋千板所受的压力大小为（g取10m/s2）（）A．90N B．210N C．340N D．300N【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】对小孩研究，根据小孩在最低点靠支持力和重力的合力提供向心力，求出支持力的大小，从而得出千秋板所受的压力大小．【解答】解：根据牛顿第二定律得：：N﹣mg=，解得：N=mg+=250+25×N=340N，故C正确，ABD错误．故选：C．10．已知某星球的质量是M，一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径是r，万有引力常量是G．根据所给的条件可求出的物理量是（）A．卫星所受的向心力 B．卫星的向心加速度C．星球的密度 D．卫星的密度【考点】4F：万有引力定律及其应用；4G：人造卫星的环绕速度．【分析】根据万有引力提供向心力进行分析．【解答】解：A、因为卫星的质量未知，无法求出卫星所受的向心力．故A错误．B、根据万有引力提供向心力，a=．故B正确．C、星球的半径未知，无法求出星球的体积，故无法求出星球的密度．故C错误．D、卫星是环绕天体，无法求出其质量，也不知道其半径，故无法知道其密度．故D错误．故选B．11．某同学将标枪以速度v0斜向上投出，v0与水平方向的夹角为θ．则v0沿水平方向的分速度为（）A．v0cosθ B．v0sinθ C．v0 D．无法确定【考点】44：运动的合成和分解．【分析】速度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则，结合平行四边形定则求出水平分速度．【解答】解：根据平行四边形定则知，v0沿水平方向的分速度vx=v0cosθ，故A正确，B、C、D错误．故选：A．12．下列物体运动现象属于离心运动现象的是（）A．火箭加速升空B．洗衣机脱水C．航天员漂浮在空间站中D．卫星受稀薄空气影响圆周运动轨道越来越低【考点】4C：离心现象．【分析】做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．所有远离圆心的运动都是离心运动，但不一定沿切线方向飞出【解答】解：A、火箭加速升空，所受合力发生变化，产生新的加速度，不属于离心运动，故A错误B、洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，故B正确．C、航天员漂浮在空间站中，属于完全失重状态，不属于离心运动，故C错误D、卫星受稀薄空气影响圆周运动轨道越来越低，属于近心运动，故D错误故选：B13．“神州八号”与“天宫一号”成功对接，是我国航天事业取得的又一辉煌成果．对接后它们一起沿半径为r的圆轨道绕地球飞行，已知地球的质量为M，万有引力常量为G，它们一起运行的线速度大小为（）A． B． C． D．【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．根据等式表示出飞船在圆轨道上运行的速率．【解答】解：研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：解得：故选：B．14．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A．速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定在不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变【考点】42：物体做曲线运动的条件；41：曲线运动．【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．【解答】解：物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以A错误，B正确．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，所以CD错误．故选：B．15．我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T．若以R表示月球的半径，则（）A．卫星运行时的向心加速度为B．卫星运行时的线速度为C．物体在月球表面自由下落的加速度为D．月球的第一宇宙速度为【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用．【分析】嫦娥二号距月球的轨道半径（R+h），周期T均为已知，应用万有引力提供向心力整理可得GM的表达式，再应用万有引力提供向心力解得所要求解的物理量．【解答】解：已知嫦娥二号距月球的轨道半径（R+h），周期T；万有引力提供向心力，得：==ma向=①A、所以卫星运行时的向心加速度：a向=，故A错误．B、卫星运行时的线速度为：v=，故B错误．C、物体在月球表面自由下落的加速度为：，解得：a=，故C错误．D、月球的第一宇宙速度：，解得：v2=；②由①得：GM=③由②③解得：v2=，故D正确．故选：D二、非选择题（共2小题，满分8分）16．在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（）A．选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B．选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定要低于水面C．选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球D．除上述装置外，也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹【考点】MB：研究平抛物体的运动．【分析】根据研究平抛运动的原理出发分析研究方法是否合理．【解答】解：A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故A错误；B、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强．因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定．如果A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小．故B正确；C、选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误；D、用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故D正确．故选BD．17．某同学课外研究平抛物体的运动，并将实验中测出的两物理量p和S数值填表如下，p和S的单位相同但没有写出．（g=10m/s2）Q0.000.200.400.600.801.00S0.000.050.200.450.801.25（1）上表中Q表示的物理量是水平位移；S表示的物理量是竖直位移．（2）若上表中Q和S用的都是国际单位制中的单位，则平抛物体的水平速度为2m/S．【考点】MB：研究平抛物体的运动．【分析】在研究平抛运动试验中测出的两物理量单位相同，那只能是位移，即水平方向位移和竖直方向位移．根据平抛运动的规律即可求得水平速度．【解答】解：（1）在研究平抛运动试验中测出的两物理量单位相同，那只能是位移，即水平方向位移和竖直方向位移．平抛运动水平方向做匀速直线运动，位移与时间成正比，故Q表示水平位移，则S为竖直位移．由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有△h=gT2，由表格可知，△h=0.20﹣0.05﹣（0.05﹣0）m=0.1m将△h=0.1m，g=10m/s2带入△h=gT2解得T=0.1s．物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T，将s=20cm=0.2m带入解得v0==2m/s．故答案为：（1）水平位移竖直位移（2）2.0m/s三、计算题（共4小题，满分32分）18．如图所示，小球m在半径为R的竖直平面上的光滑圆形轨道内做圆周运动，则小球刚好能通过轨道最高点的线速度大小是多少？（重力加速度为g）【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】小球在内轨道运动，恰好通过最高点的临界情况是轨道对小球的弹力为零，重力提供向心力，结合牛顿第二定律求出小球刚好通过轨道最高点的线速度大小．【解答】解：小球恰好通过最高点，根据牛顿第二定律得：mg=，解得：v=．答：小球刚好能通过轨道最高点的线速度大小是．19．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．【考点】4I：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；37：牛顿第二定律；4F：万有引力定律及其应用；4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】（1）第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解；（2）根据万有引力提供向心力即可求解．【解答】解：（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足得GM=R2g①卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力②①式代入②式，得到故第一宇宙速度v1的表达式为．（2）卫星受到的万有引力为③由牛顿第二定律④③、④联立解得故卫星的运行周期T为．20．从某高度处以10m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，g取10m/s2，求：（1）物体在抛出处的高度是多少？（2）物体落地点的水平距离是多少？（3）落地时，