河南省周口市商水县第一高级中学高一物理下学期期中试题

PAGEPAGE9商水一高2015-2016学年下学期期中考试高一物理试题一、选择题：本题共12小题,1至7题单选，8至12不定项每题4分，共48分。1.牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究，经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践。在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是：A.开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律B.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律C.卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值D.根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道2.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1.小球B从同一点Q处自由下落,下落至P点的时间为t2.不计空气阻力,则t1∶t2＝A.1∶2B.1∶eq\r(2)C.1∶3D.1∶eq\r(3)3.如图所示,当小车A以恒定的速度v向左运动时,则对于B物体来说,下列说法正确的是A.匀加速上升B.匀速上升C.B物体受到的拉力大于B物体受到的重力D.B物体受到的拉力等于B物体受到的重力4.用长为L的细绳拴着质量为M的小球在竖直平面内作圆周运动,则下列说法正确的是A.小球在圆周运动最高点时绳子的拉力一定不可能为零B.小球在圆周运动的最高点的速度一定是C.小球在圆周的最低点时拉力一定大于重力D.小球在圆周最高点所受的向心力一定是重力5.长期以来“卡戎星(Charon)被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天.2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000km,则它的公转周期T2最接近于A.15天 B.25天C.35天 D.45天6.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2,线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3,线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则A.F2＞F1＞F3 B.a1＞a2=g＞a3C.v1=v2=v＞v3 D.ω1=ω3＜7.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A.1-B.1+C.()2D.()28.如图所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心C.此时手转动塑料管的角速度ω＝eq\r(\f(g,μr))D.若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动9.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的1.5倍.A、B分别为大轮和小轮边缘上的点.在压路机前进时A.A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝1∶1B.A、B两点的线速度之比为vA∶vB＝3∶2C.A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB＝3∶2D.A、B两点的向心加速度之比为aA∶aB＝2∶310.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星进入月球轨道后,首先在椭圆轨道I上运动,P、Q两点是轨道Ⅰ的近月点和远月点,Ⅱ是卫星绕月做圆周运动的轨道,轨道I和Ⅱ在P点相切,关于探月卫星的运动,下列说法正确的是A.卫星在轨道Ⅰ上运动周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期B.卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必需要在P点减速C.卫星在轨道Ⅰ上运动时,P点的速度小于Q点的速度D.卫星在轨道Ⅰ上运动时,P点的加速度小于Q点的加速度11.如图所示,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时A.火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧B.弯道半径越大,火车所需向心力越大C.火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动D.火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大12.如图所示,两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力）,物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是A.A受到的静摩擦力一直增大B.B受到的静摩擦力先增大,后保持不变C.A受到的静摩擦力是先增大后减小D.A受到的合外力一直在增大二.实验题（共1小题每空2分）13.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.（1）以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有.a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接图1图1（2）实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是.图图2x2yOx2yOx2yOx2yOabcd（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距Δx为40.0cm.则平抛小球的初速度v0为m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2).AAy1xyOBCΔxy2y3图3三.计算题（共4小题，共44分）14.（14分）如图所示，女排比赛时，排球场总长为18m，设球网高度为2m，运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出.(1)若击球的高度为2.5m，为使球既不触网又不越界，求球的初速度范围.(2)当击球点的高度为何值时，无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界？15.（14分）如右图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。(1)求两星球做圆周运动的周期。(2)在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7.35×1022kg。求T2与T16.（16分）开普勒1609年一1619年发表了著名的开普勒行星运行三定律,其中第三定律的内容是:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一,它于1687年发表在牛顿的《自然哲学的数学原理中》.(1)请从开普勒行星运动定律等推导万有引力定律(设行星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动)；(2)万有引力定律的正确性可以通过“月—地检验”来证明:如果重力与星体间的引力是同种性质的力,都与距离的二次方成反比关系,那么,由于月心到地心的距离是地球半径的60倍；月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度就应该是重力加速度的1/3600.试根据上述思路并通过计算证明:重力和星体间的引力是同一性质的力(已知地球半径为6.4×106m,月球绕地球运动的周期为28天,地球表面的重力加速度为9.8m/s

高一物理答题卷一选择题12个二实验题(每空2分,共8分)13(1)(2)(3)三计算题14(14分)15(14分)16(16分)高一物理试题答案一、选择题123456789101112DDCCBDAACADABADBD2.[解析]垂直落在斜面上时速度与水平方向的夹角为45°,tan45°＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)＝eq\f(2y,x)＝1,即y＝eq\f(x,2),得Q点高度h＝x＋y＝3y,即A、B下落高度比为1∶3,由h＝eq\f(1,2)gt2可得运动时间之比为1∶eq\r(3),D正确.5.解析:由开普勒第三定律得（）3=（）2代入解得,T2=25天,B对.7.解析:设位于矿井底部的小物体的质量为m,则地球对它的引力为半径为(R-d)的部分“地球”对它的引力,地球的其他部分对它的引力为零,有mg'=;对位于地球表面的物体m有mg=,根据质量分布均匀的物体的质量和体积成正比可得,由以上三式可得=1-,选项A正确。8.[解析]由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑,则竖直方向上重力与摩擦力平衡,杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力,选项A正确,选项B错误；根据mg＝μN,N＝mω2r可得ω＝eq\r(\f(g,μr)),选项C正确；若杆的转动速度加快,即ω增大,螺丝帽受到杆的弹力N增大,最大静摩擦力增大,在竖直方向上,重力等于静摩擦力,受力平衡,所以选项D错误.9.解析：选AD.由题意知vA∶vB＝1∶1，故A对，B错；又由ω＝eq\f(v,r)得ωA∶ωB＝rB∶rA＝2∶3，故C错；又由a＝eq\f(v2,r)得aA∶aB＝rB∶rA＝2∶3，故D对10.又开普勒定律可知，半长轴的三次方与周期的平方的比值为定值，轨道Ⅰ的半长轴更大，所以周期更大，A对；在轨道Ⅰ的P点上减速可使卫星作向心运动到轨道Ⅱ，B对；机械能守恒，在P点的重力势能小，所以动能大，速度大，C错；在近地点的加速度大于远地点的加速度，D错。12.角速度相同，所以B所需的向心力大，达到最大静摩擦力后，受绳的拉力，此时A还未达到最大静摩擦力，受拉力后，A的静摩擦力先减小，再改变方向，向左，并增大，A错；B对；C错；角速度增大，A的向心力增大，合力增大，D对。二.实验题答案:13.（1）ac（2）c（3）2.04.0解析:（1）“研究平抛物体运动”的实验斜槽轨道末端保持水平为了保证水平初速度.从同一高度由静止释放为了保证每次使用水平初速度相同.a、c正确.（2）平抛物体运动规律:得:,y-x2图象是一条倾斜直线.c正确.（3）由于,则t1=0.1s、t2=0.3s,所以平抛小球的初速度.而,故C点的速度.三.计算题答案:14.(1)3eq\r(10)m/s＜v0＜12eq\r(2)m/s(2)2eq\f(2,15)m解析：设球刚好触网而过，此过程球水平射程s1＝3m，球下落高度Δh＝h2－h1＝(2.5－2)m＝0.5m所以球飞行时间t1＝eq\r(\f(2h2－h1,g))＝eq\f(1,\r(10))s，可得球被击出时的下限速度v1＝eq\f(s1,t1)＝3eq\r(10)m/s，设球恰好落在边界线上，此过程球水平射程s2＝12m，球飞行时间t2＝eq\r(\f(2h2,g))＝eq\r(\f(2×2.5,10))s＝eq\f(1,\r(2))s可得球被击出时的上限速度v2＝eq\f(s2,t2)＝12eq\r(2)m/s，欲使球既不触网也不出界，则球被击出时的速度应满足：3eq\r(10)m/s＜v0＜12eq\r(2)m/s(2)设击球点高度为h3时，球恰好既触网又压线，如图所示，球触网h3－h1＝eq\f(1,2)gt32，t3＝eq\f(3,v)，所以：h3－2＝eq\f(1,2)×10×eq\f(32,v2)球压线h3＝eq\f(1,2)gt42，t4＝eq\f(12,v)，所以h3＝eq\f(1,2)×10×eq\f(122,v2).由以上式子消去v解得：h3＝eq\f(32,15)m＝2eq\f(2,15)m，即当击球高度小于15.(1)A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A和B的向心力相等。且A和B和O始终共线，说明A和B有相同的角速度和周期。因此有，，连立解得，对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得化简得(2)将地月看成双星，由⑴得将月球看