云南省西双版纳州勐海县一中2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题

云南省西双版纳州勐海县一中20172018学年度下学期期中考试高一物理（答案版）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(填空题)。考生作答时，将答案答在答题卡上（答题注意事项见答题卡），在本试卷上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。一、单选题(共6小题,每小题4.0分,共24分)1.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使卫星的周期变为2T，可以采取的办法是()A．R不变，使线速度变为B．v不变，使轨道半径变为2RC．使轨道半径变为RD．使卫星的高度增加R【答案】C【解析】对于卫星的运动，当R一定时，卫星的线速度v＝一定，周期T＝2π一定，所以只有当轨道半径变为R时，卫星的运动周期才可变为2T，即C选项正确．2.在无限大的光滑水平桌面上有一小球(可视为质点)处于平衡状态，从某时刻起，小球受到水平方向的恒力作用，关于小球以后的运动，下列说法正确的是()A．小球可能做匀速直线运动B．小球只能做匀变速运动C．小球可能做匀速圆周运动D．小球可能做变速圆周运动【答案】B【解析】在无限大的光滑水平桌面上有一小球(可视为质点)处于平衡状态，可能静止，也可能做匀速直线运动．从某时刻起，小球受到水平方向的恒力作用，产生的加速度也是恒定的，所以小球一定做匀变速运动，可能是直线，也可能是曲线，要根据合力与初速度的方向确定．故只有选项B正确．3.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（）A．B．C．D．【答案】D【解析】根据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，有．则平抛运动的时间t=．物体自由下落的时间为．根据h=知，平抛运动在竖直方向上的位移和自由落体运动的位移之比为4：1，木板在竖直方向上的高度为L，则碰撞点竖直方向上的位移为．所以小球释放点距木板上端的水平距离为．故D正确，A，B，C错误．故选D．4.如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与动摩擦力相同，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()A．B．C．D．【答案】D【解析】对物块受力分析知Ff＝mg，Fn＝FN＝mω2r，又由于Ff≤μFN，所以解这三个方程得角速度ω至少为，D选项正确．5.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点角速度小于Q点角速度C．P点线速度大于Q点线速度D．P点向心加速度大于Q点的向心加速度【答案】B【解析】点P和点Q是传送带传动的两轮子边缘上的两点，则vP＝vQ，而rP＞rQ，v＝rω，所以ωP＜ωQ，根据T＝，P点周期大于Q点的周期，故A错误，B正确，C错误；因为vP＝vQ，而rP＞rQ，向心加速度a＝知，Q点向心加速度大于P向心加速度，故D错误；6.电脑中用的光盘驱动器，采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凸凹不平的小坑是存贮的数据，请问激光头在何处时，电脑读取数据速率比较大()A．内圈B．外圈C．中间位置D．与位置无关【答案】B【解析】由v＝ωr知r越大，v越大，B对，A、C、D错．二、多选题(共3小题,每小题4.0分,选全得4分，不全得2分，错选不得分共12分)7.(多选)如图所示，相同材料的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，B的质量是A的质量的2倍，A与转动轴的距离等于B与转动轴距离的2倍，两物块相对于圆盘静止，则两物块()A．角速度相同B．线速度相同C．向心加速度相同D．若转动的角速度增大，A先滑动【答案】AD【解析】圆盘上各点绕轴心转动的角速度均相同，故A项正确；由匀速圆周运动线速度与角速度的关系v＝ωr可知，A的线速度是B的2倍，故B项错误；由向心加速度a＝ω2r可知A的向心加速度是B的2倍，故C项错误；由于两物块相对于圆盘静止时，最大向心加速度大小为μg，由前项知A的向心加速度速度是B的2倍，故A先滑动，D项正确．8.(多选)下列说法正确的是()A．万有引力定律F＝G适用于两质点间的作用力计算B．据F＝G，当r→0时，物体m1、m2间引力F趋于无穷大C．把质量为m的小球放在质量为M、半径为R的大球球心处，则大球与小球间万有引力F＝GD．两个质量分布均匀的分离的球体之间的相互作用力也可以用F＝G计算，r是两球体球心间的距离【答案】AD【解析】万有引力定律适用于两质点间的相互作用，当两球体质量分布均匀时，可认为球体质量分布在球心，然后计算万有引力.故A、D项正确；当r→0时，两物体不能视为质点，万有引力定律不再适用，B项错误；大球M球心周围物体对小球m的引力合力为零，故C项错误.9.(多选)2013年12月2日，肩负着“落月”和“勘察”重任的“嫦娥三号”沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的P点进行第一次制动后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，在经过P点时会再一次“刹车制动”进入近月点距地球15公里的椭圆轨道Ⅲ，然后择机在近月点下降进行软着陆，如图所示，则下列说法正确的是()A．“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运动的周期最长B．“嫦娥三号”在轨道Ⅲ上运动的周期最长C．“嫦娥三号”经过P点时在轨道Ⅱ上运动的线速度最大D．“嫦娥三号”经过P点时，在三个轨道上的加速度相等【答案】AD【解析】由于“嫦娥三号”在轨道Ⅰ上运动的半长轴大于在轨道Ⅱ上运动的半径，也大于轨道Ⅲ的半长轴，根据开普勒第三定律可知，“嫦娥三号”在各轨道上稳定运行时的周期关系为TⅠ＞TⅡ＞TⅢ，故A正确，B错误．“嫦娥三号”在由高轨道降到低轨道时，都要在P点进行“刹车制动”，所以经过P点时，在三个轨道上的线速度关系为vⅠ＞vⅡ＞vⅢ，所以C错误；由于“嫦娥三号”在P点时的加速度只与所受到的月球引力有关，故D正确．分卷II三、计算题10.一半径为R的雨伞绕柄以角速度ω匀速旋转，如图所示，伞边缘距地面高h，甩出的水滴在地面上形成一个圆，求此圆半径r为多少？【答案】r＝R【解析】间距关系如图所示(俯视图)．雨滴飞出的速度大小为v＝ωR雨滴做平抛运动，在竖直方向上有h＝gt2在水平方向上有s＝vt由几何关系知，雨滴半径r＝解以上几式得r＝R11.如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球，试管的开口端与水平轴O连接．试管底与O相距5cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．求：(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？(g取10m/s2)【答案】(1)20rad/s(2)ω＜【解析】(1)当试管匀速转动时，小球在最高点对试管的压力最小，在最低点对试管的压力最大．在最高点：F1＋mg＝mω2r在最低点：F2－mg＝mω2rF2＝3F1联立以上方程解得ω＝＝20rad/s(2)小球随试管转到最高点时，当mg＞mω2r时，小球会与试管底脱离，即ω＜.12.物体做平抛运动，在它落地前的1s内它的速度与水平方向夹角由30°变成60°，取g＝10m/s2.求：(1)平抛运动的初速度v0；(2)平抛运动的时间；(3)平抛时的高度．【答案】(1)5m/s(2)1.5s(3)11.25m【解析】(1)假定轨迹上A、B两点是落地前1s内的始、终点，画好轨迹图，如图所示．对A点：tan30°＝①对B点：tan60°＝②t′＝t＋1s．③由①②③解得t＝s，v0＝5m/s.④(2)运动总时间t′＝t＋1s＝1.5s.(3)高度h＝gt′2＝11.25m.13.如果观察者测出一个高速运动的电子质量为2m0，问电子速度为多大？(m0为电子的静止质量)【答案】0.866c【解析】将m＝2m0，代入m＝得v≈0.866c.五、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)14.在皮带轮传动装置中，已知大轮的半径是小轮半径的3倍，A和B两点分别在两轮的边缘上，C点离大轮轴距离等于小轮半径，若皮带不打滑，则角速度之比ωA∶ωB∶ωC＝________，线速度之比vA∶vB∶vC＝________，向心加速度之比aA∶aB∶aC＝________.【答案】3∶1∶13∶3∶19∶3∶1【解析】对于A，B两点：皮带不打滑，A和B两点线速度大小相等．由公式v＝ωr，得到：ωA∶ωB＝rB∶rA＝3∶1.由公式an＝得到，aB∶aA＝rA∶rB＝3∶1.对于B，C两点：B，C在同一轮上，角速度ω相同，由公式an＝ω2r，得到aB∶aC＝rB∶rC＝3∶1.综上得到，ωA∶ωB∶ωC＝3∶1∶1，线速度之比vA∶vB∶vC＝3∶3∶1，向心加速度之比aA∶aB∶aC＝9∶3∶1.15.如图所示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).【答案】2.04.0【解析】竖直方向：y1＝gt，y2＝gt，可得v0＝＝2.0m/s；运动到C点时的竖直分速度vy＝，vC＝＝4.0m/s.16.小球从离地5m高、离竖直墙4m远处以8m/s的速度向墙水平抛出，不计空气阻力，则小球碰墙点离地高度为________m，要使小球不碰到墙，它的初速度必须小于________m/s.(取g＝10m/s2)【答案】3.754【解析】根据t＝得t＝0.5s，h＝gt2＝1.25m，所以小球碰墙时离地高度为3.75m，要使小球碰不到墙则发生4m的水平位移，5m的竖直高度，即t＝＝1s，v＝＝4m/s.17.甲同学在做“测量平抛运动的初速度”的课题研究时，得到如图所示一小球做平抛运动的闪光照