湖南省醴陵第二中学醴陵第四中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

湖南省醴陵第二中学、醴陵第四中学20182019学年高一物理下学期期中试题（含解析）考试时间：90分钟试卷总分：100分一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，计32分。每个小题只有一个正确选项）1.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的两倍，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的()【答案】C【解析】【详解】设地球质量为M，半径为R，宇航员的质量为m，可知地球对宇航员的万有引力：；该星球对宇航员的万有引力：；故选C。【点睛】该题是万有引力表达式的直接应用，在比较两个量的时候，先列出对应量的表达式，再从题目找给定的表达式中各个量的关系．2.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θ1、θ2、θ3，下列说法正确的是()A.v1＜v2＜v3B.v1＞v2＞v3C.θ1＞θ2＞θ3D.θ1＝θ2＝θ3【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v∝x，则得v1＞v2＞v3．故B正确，A错误．根据速度的分解有：，t相同，v1＞v2＞v3，则得θ1＜θ2＜θ3．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。F作用下，在xOy平面上从O点运动到B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．m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是：A.受到向心力为 B.受到的摩擦力为C.受到的摩擦力为 D.受到的合力方向斜向左上方【答案】D【解析】试题分析：在最低点，物体受到的向心力，故A错误．根据牛顿第二定律得，，则，摩擦力，故B错误，C正确．因为重力和支持力的合力竖直向上，摩擦力水平向左，根据平行四边形定则知，物体所受的合力方向斜向左上方，故D正确．故选CD．考点：牛顿第二定律；圆周运动【名师点睛】解决本题的关键确定物体做圆周运动向心力的来源，根据牛顿第二定律求出小球所受的支持力，根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小，从而确定合力的大致方向；此题难度不大.5.一辆载重车在丘陵地带行驶，地形如图所示，轮胎已经很旧，为防止爆胎，车在经过何处时应减速行驶：A.A处 B.B处 C.C处 D.D处【答案】C【解析】在A处，重力和支持力相等；在B、D处，根据牛顿第二定律得：mgN=m，解得：N=mgm＜mg，知支持力小于重力；在C处，根据牛顿第二定律得：N−mg＝m，解得：N=mg+m＞mg，可知在C处支持力最大，轮胎受到的压力最大，所以在C处应该减速行驶比较安全．故答案为C．点睛：本题关键运用超重和失重的观点分析卡车经过圆弧的最高点和最低点处地面的作用力与重力的关系．当物体的加速度方向向下时，物体处于失重状态，当加速度方向向上时，处于超重状态．6.如图是摩托车比赛转弯时的情形.转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大安全速度,若超过此速度,摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题,下列论述正确的是A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去【答案】B【解析】本题考查圆周运动的规律和离心现象．摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A项错误；摩托车正常转弯时可看做是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误．椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于A.B B.F1 C.A D.F2【答案】D【解析】【详解】开普勒第二定律的内容：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上。如果时间间隔相等，即t2﹣t1＝t4﹣t3，那么面积相等，行星在近日点运动得快，在远日点运动得慢，由于行星在A点的速率比B点的大，所以A是近日点，故太阳位于F2这个焦点上，故D正确，ABC错误。8.假设人类登上火星后，在火星上进行了如下实验，在固定的竖直光滑圆轨道内部，一小球恰好能做完整的圆周运动，小球在最高点的速度为v，轨道半径为r．若已知火星的半径为R，引力常量为G，则火星质量为A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设小球的质量为m，火星的质量为M，因小球在最高点恰好完成圆周运动，设最高点时小球速度为v，由牛顿第二定律得：mg，解得g；对于任一月球表面的物体m′，万有引力等于其重力，即：m′g，联立以上式子得，M，故A正确，BCD错误。二、多项项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）9.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向与他水平距离L的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙过程中，有(不计空气阻力)A.运动时间之比是2∶1 B.下落的高度之比是2∶1C.下落的高度之比是4∶1 D.运动的加速度之比是1∶1【答案】ACD【解析】【详解】两次抛出后都碰到了墙，所以水平位移相同，西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动；A、水平位移相同，初速度之比为1：2，根据可知，运动时间之比是，故A正确；B、下落的高度，则下落高度之比为，故B错误，C正确；D、都做平抛运动，加速度都是重力加速度，相等，即加速度之比是，故D正确。10.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是A.各小行星绕太阳运动的角速度均相等B.小行星带内侧行星的加速度大于外侧行星的加速度C.与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度【答案】BD【解析】根据得，，知轨道半径越大，角速度越小，选项A错误；小行星的加速度，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故B正确；太阳对小行星的引力，由于各小行星轨道半径质量均未知，故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故C错误；线速度知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地球公转的线速度，故D正确．故选BD.11.一个做匀变速曲线运动的质点从A点运动到E点，轨迹如图所示，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是A.D点的速率比C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.从A到D加速度与速度夹角一直减小【答案】AD【解析】【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，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；由牛顿第二定律可以判断加速度的方向．【详解】由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，故A正确；物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90°，故B错误；质点做匀变速曲线运动，加速度不变，故C错误；从A到B加速度与速度的夹角从大于900角一直减小；质点由B到E过程中，受力的方向向下，速度的方向从水平向右变为斜向下，加速度与速度的夹角一直减小。故D正确；故选AD。【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．12.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1∶B.两球做圆运动的半径之比为1∶1C.两球的线速度大小之比为1∶D.两球离地面的高度之比为1∶3【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。三、填空和实验题（本题共4小题，每空2分，共16分。）13.一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽为150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船______（填“能”或者“不能”）到达正对岸，若以最短时间渡河，它渡河时间为_______s。【答案】(1).不能(2).50【解析】【详解】因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸；当船以静水中的速度垂直河岸运动时（即船头垂直河岸渡河），渡河时间最短：tmin50s。14.如图所示，皮带传动装置中右边两轮粘一起且同轴，半径RA=RC=2RB，皮带不打滑，则vA︰vB︰vC=_________；=__________。【答案】(1).1：1：2(2).1：2：2【解析】【详解】由题意知，A和B在传动的两个轮边缘上，故有vA＝vB，B和C同轴转动，故有ωB＝ωC，据v＝Rω可知，vB：vC＝1：2，又因为vA＝vB，所以有vA：vB：vC＝1：1：2；又据v＝Rω可得：ω，即ωA：ωB＝1：2，又因为ωB＝ωC，所以ωA：ωB：ωC＝1：2：2。15.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是_____天。【答案】1【解析】【详解】根据得：T，因为人造卫星的轨道半径为月球绕地球运转半径的，则周期为月球绕地球转动周期的，月球绕地球运动的周期为27天，则卫星的运转周期大约是1天。O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：(1)由以上信息，可知a点________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点.(2)由以上及图信息，可以推算出该星球表面重力加速度为________m/s2.(3)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是________m/s.【解析】【详解】（1）因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5：7，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点是小球的抛出点；（2）由照片长度与实际背景屏的长度之比为1：4，可得乙图中正方形的边长l＝4cm；竖直方向上有：△y＝2L＝g′T2，解得：g′10﹣2＝8m/s2；（3）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：v010﹣2m/s＝0.8m/s。四、计算题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）h＝5m处，以v0＝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)t＝1s(2)x＝10m(3),方向与地面成45°斜向下【解析】【详解】(1)由h＝gt2得飞行的时间：.(2)落地点离抛出点的水平距离为：x＝v0t＝10×1m＝10m.(3)落地时的竖直速度：vy＝gt＝10m/s.小球落地时的速度：v＝＝14.1m/s，tanα＝＝1α＝45°，方向与地面成45°斜向下．h的空中沿圆形轨道绕地球飞行，周期为T．若地球半径R，引力常量为G．试推导：（1）地球的质量表达式；（2）地球表面的重力加速度表达式；【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设地球的质量为M，由万有引力定律可得：解得：（2）设地球表面的重力加速度为g，根据万有引力等于重力得：解得：19.如图所示