云南省保山隆阳区一中2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题

绝密★启用前云南省保山隆阳区一中20172018学年下学期期中考试高一物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题(共8小题,每小题4.0分,共32分)1.某未知星体的质量是地球质量的，直径是地球直径的，则一个质量为m的人在未知星体表面受到的引力F星和地球表面所受引力F地的比值为()A．16B．4C．D．2.某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的48倍．则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的()A．4倍B．6倍C．倍D．12倍3.如图所示为洗衣机脱水筒的示意图，当脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中()A．衣服始终做离心运动B．衣服始终做匀速圆周运动C．衣服上有水做离心运动D．衣服上的水始终做匀速圆周运动4.在光滑圆锥形容器中，固定了一根光滑的竖直细杆，细杆与圆锥的中轴线重合，细杆上穿有小环(小环可以自由转动，但不能上下移动)，小环上连接一轻绳，与一质量为m的光滑小球相连，让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动，并与圆锥内壁接触．如图所示，图①中小环与小球在同一水平面上，图②中轻绳与竖直轴成θ角．设图①和图②中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb，圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb，则下列说法中正确的是()A．Ta一定为零，Tb一定为零B．Ta可以为零，Tb可以不为零C．Na一定为零，Nb可以为零D．Na可以为零，Nb可以不为零5.如图所示是一个玩具陀螺．a，b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是()A．a，b和c三点的线速度大小相等B．a，b和c三点的角速度相等C．a，b的角速度比c的大D．c的线速度比a，b的大6.如图所示，在粗糙水平桌面上用练习本做成一个斜面，使小钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动.用刻度尺测出下列哪一组数据可以求出钢球离开水平桌面时的速度()A．钢球在练习本上滚下的距离、钢球释放点离桌面的高度B．水平桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离C．钢球释放点离桌面的高度、钢球在水平桌面上运动的距离D．钢球释放点离桌面的高度、钢球落地点与桌边的水平距离7.太阳系八大行星绕太阳运行的轨道可粗略地视为圆，下表是各星球的半径和轨道半径.从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()A．80年B．120年C．165年D．200年8.如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中（）A．初速度大小关系为v1=v2B．速度变化量相等C．都是变加速运动D．都不是匀变速运动二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)9.(多选)未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是()A．图中航天飞机正加速飞向B处B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小10.(多选)如图，从半径为R＝1m的半圆AB上的A点水平抛出一个可视为质点的小球，经t＝0.4s小球落到半圆上，已知当地的重力加速度g＝10m/s2，则小球的初速度v0可能为()A．1m/sB．2m/sC．3m/sD．4m/s11.(多选)一对男女溜冰运动员质量分别为m男＝80kg和m女＝40kg，面对面拉着一弹簧秤做圆周运动的溜冰表演．如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，则两人()A．速度大小相同约为40m/sB．运动半径分别为r男＝0.3m和r女＝0.6mC．角速度相同为6rad/sD．运动速率之比为v男∶v女＝1∶212.（多选）火星直径约为地球直径的一半，质量约为地球质量的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径的1.5倍.根据以上数据，下列说法中正确的是()A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B．火星公转的周期比地球的长C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)13.(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如下甲图所示，在实验前应调节将斜槽直至末端切线________，实验时保证小球每次必须从斜面上的_________由静止开始释放．(2)某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点(0,0)，结合实验中重锤的情况确定坐标系，上面乙图中背景方格的边长均为0.05m，取g＝10m/s2，小球运动中水平分速度的大小是________m/s，小球经过B点时的速度大小是______m/s，小球平抛运动抛出点的x轴坐标为________m.14.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.①作出F－v2图线；②若圆柱体运动半径r＝0.2m，由作出的F－v2的图线可得圆柱体的质量m＝________kg.(结果保留两位有效数字)四、计算题15.如图所示，以9.8m/s的水平速度v0抛出的物体，飞行一段时间后与斜面呈60°撞在倾角θ=30°的斜面上，求：（1）物体做平抛运动所用的时间；（2）物体撞在斜面时的合速度大小；（3）物体的水平位移、竖直位移和合位移；（4）物体的合位移方向．16.如图所示，两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度为R，b卫星离地面的高度为3R，则a，b两卫星周期之比多大？若某时刻两卫星正好同时通过地面上同一点的正上方，a卫星至少经过多少个周期两卫星相距最远？17.如图所示，质量为M、端面为△ABC的三棱柱静止于光滑的水平面上，有一小球从C点以某初速度水平抛出．若三棱柱固定不动，则小球恰好能落在A点；若在小球抛出的同时给三棱柱施加一水平恒力，则小球恰好落在AC边的中点．已知∠CAB=θ，重力加速度为g，不计空气阻力，小球抛出时与三棱柱之间无作用力，求所施加水平恒力的大小F．18.设地球半径为R，地球自转周期为T，地球同步卫星距赤道地面的高度为h，质量为m，此卫星处在同步轨道上运行时与处在赤道地面上静止时相比，试求：(1)线速度之比．(2)向心加速度之比．(3)所需向心力之比．答案解析1.【答案】B【解析】根据万有引力定律F＝G∝故＝·＝×()2＝4.B项正确.2.【答案】A【解析】设地球质量M，某行星质量48M，地球半径r，某行星半径3r，由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得＝m，解得卫星在圆轨道上运行时的速度公式v＝.分别代入地球和某行星的各物理量得：v地球＝；v行星＝，解得v行星＝4v地球，故A正确，B、C、D错误．3.【答案】C【解析】当脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中，衣服上的水做离心运动，衣服的质量发生变化，速度发生变化，故衣服做的不是匀速圆周运动，故选C.4.【答案】B【解析】对图①中的小球进行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Ta可以为零，选项A错误．若Na等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心而提供向心力，所以Na一定不为零，选项C，D错误．对图②中的小球进行受力分析，若Tb为零，则小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圆心提供向心力，所以Tb可以为零，若Nb等于零，则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力，所以Nb可以为零，选项B正确．5.【答案】B【解析】a，b和c均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度ω，B对，C错；三点的运动半径关系为ra＝rb>rc，据v＝ω·r可知，三点的线速度关系为va＝vb>vc，A、D错．6.【答案】B【解析】钢球沿桌面飞出后做平抛运动，根据平抛运动规律得y＝gt2，x＝v0t，联立解得v0＝x，故要求出钢球离开水平桌面时的速度，需测量水平桌面的高度y、钢球落地点与桌边的水平距离x，B项正确.7.【答案】C【解析】设海王星绕太阳运行的轨道半径为r1，周期为T1，地球绕太阳公转的轨道半径为r2，周期为T2(T2＝1年)，由开普勒第三定律有＝，故T1＝·T2≈164年，故选C.8.【答案】B【解析】由于两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度相同，即v2cosθ=v1，所以v2＞v1，故A错误．由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，由v=at=gt，知它们速度的变化量相同，故B正确．由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，加速度恒定，是匀变速运动，故CD错误．9.【答案】ABC【解析】航天飞机在飞向B处的过程中，飞机受到的引力方向和飞行方向之间的夹角是锐角，月球引力做正功，A对；由运动的可逆性知，航天飞机在B处先减速才能由椭圆轨道进入空间站轨道，B对；设绕月球飞行的空间站质量为m，G＝mr，可以算出月球质量M，C对；空间站的质量不知，不能算出空间站受到的月球引力大小，D错．10.【答案】AD【解析】由于小球经0.4s落到半圆上，下落的高度h＝gt2＝0.8m，位置可能有两处，如图所示．第一种可能：小球落在半圆左侧，x＝v0t＝R－＝0.4m，v0＝1m/s第二种可能：小球落在半圆右侧，x＝v0t＝R＋，v0＝4m/s，选项A、D正确．11.【答案】BD【解析】弹簧秤的弹力充当男女溜冰运动员做匀速圆周运动的向心力，属于双星的模型，运动的角速度和周期相同，所以有F＝m男r男ω2＝m女(L－r男)ω2，解得r男＝0.3m，r女＝L－r男＝0.6m，ω＝rad/s，所以B选项正确，C选项错误；由v＝rω，男女运动员的质量不相同，由于m男v男＝m女v男，所以男女运动员的速度大小不相同，运动速率之比为v男∶v女＝1∶2，故A选项错误，D选项正确．12.【答案】AB【解析】由G＝mg得g＝G，计算得A对；由G＝m()2r得T＝2π，计算得B对；周期长的线速度小(或由v＝判断轨道半径大的线速度小)，C错；公转的向心加速度an＝G，计算得D错.13.【答案】(1)水平同一位置(2)1.52.5－1.5【解析】(1)平抛运动的初速度的方向为水平方向，故在实验前应调节将斜槽直至末端切线水平，为了得到相同的初速度，应保证小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放．(2)小球在竖直方向上做自由落体运动，即匀变速直线运动，在相等时间内走过的位移是一个定值，即Δy＝gT2，所以0.1＝10T2，解得T＝0.1s；小球水平方向上做匀速直线运动，所以x＝v0T，其中x＝3L＝0.15m，T＝0.1s，故v0＝1.5m/s.根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：vBy＝＝m/s＝2m/s，所以B点速度为：vB＝＝m/s＝2.5m/s，运动到B点时，下落的时间为t＝＝0.2s，在水平方向上发生的位移为x＝v0t＝3m，而B点的横坐标为1.5，所以小球平抛运动抛出点的x轴坐标为－1.5.14.【答案】(1)B(2)①②0.18【解析】15.【答案】(1)物体做平抛运动所用的时间为（2）物体撞在斜面时的合速度大小为11.3m/s；（3）物体的水平位移为5.7m、竖直位移为1.6m和合位移为5.9m；（4）物体的合位移与水平方向的夹角为．【解析】（1）小球与斜面呈60°撞在倾角θ=30°的斜面上，根据几何关系知，小球的速度与水平方向的夹角为30°，.（2）根据平