湖北省孝感市八校教学联盟2017-2018学年高一下学期期中联合考试物理试题

20172018学年度下学期孝感市八校教学联盟期中联合考试高一物理试卷一、选择题（本大题共10小题，每题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一个选项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1.冬奥会上，某自由滑冰运动员正在滑行，由A到C是其运动轨迹的一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】【详解】运动员由A运动到C做曲线运动，其速度方向沿轨迹切线方向，加速度方向（即合外力方向）指向轨迹凹侧，故B正确，ACD错误。故选B。2.关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.质点做曲线运动时，速度的大小一定变化C.物体在变力作用下不可能做直线运动D.做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上【答案】D【解析】【分析】A、物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故A错误；B、C、物体做曲线运动，速度大小可以不变，如匀速圆周运动，物体在变力作用下不一定做曲线运动，如变速直线运动，故B、C错误；D、当合力与速度不在同一条直线上时，即其速度方向与加速度方向不在同一条直线上，故D正确；故选D．【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：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．【详解】3.质量为的汽车，以速率通过半径为的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据牛顿第二定律得解得故D正确；ABC错误。故选D。【点睛】解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。4.春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直方向做匀加速运动，在水平方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（）A.直线 B.直线 C.曲线 D.曲线【答案】D【解析】【详解】孔明灯在竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，加速度沿方向，合力沿方向，合力指向曲线弯曲内侧，因此孔明灯的运动轨迹可能为D所示，D正确．故选D5.在物理学发展过程中，很多科学家做出了巨大的贡献，下列说法中符合事实的是A.英国物理学家卡文迪许通过实验准确得出了引力常量G的数值B.牛顿提出了万有引力定律，并利用它计算出了两个天体之间万有引力大小C.开普勒认为太阳系中各大行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D.第谷首先提出了地球绕太阳的运动轨道是椭圆轨道运动而不是圆轨道【答案】A【解析】【详解】A．卡文迪许在牛顿之后首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值，使得万有引力公式可以用来计算，A正确．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，但未测出引力常量，故引力的大小无法算出，故B错误；C．所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，运动方向为轨迹上某一点切线方向不一定与它和太阳的连线垂直，故C错误．D．开普勒分析第谷的观测数据，首先提出了地球绕太阳的运动轨道是椭圆轨道运动而不是圆轨道，故D错误．故选A．【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆．6.2014年11月1日6时42分，我国探月工程三期再入返回飞行试验获得圆满成功，在不远的将来，中国宇航员将登上月球．某同学为宇航员设计了测量一颗绕月卫星做匀速圆周运动最小周期的方法．在月球表面上以不太大的初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h，已知月球半径为R，如果发射一颗绕月运行的卫星，该卫星做匀速圆周运动的最小周期为A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据竖直上抛运动规律可知，物体竖直上抛运动的最大高度可得月球表面的重力加速度又卫星周期最小时靠近月球表面运动，重力提供圆周运动向心力有可得月球卫星的最小周期故ABD错误，C正确.故选C．【点睛】掌握竖直上抛运动的规律，知道近地卫星圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力是正确解题的关键．7.2017年8月8日四川九寨沟发生7.0级强震，牵动了全国人民的心，一架装载救灾物资的直升机，以9m/s的速度水平飞行。在距地面180m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则()A.物资投出后经过20s到达地面目标B.物资投出后经过6s到达地面目标C.应在地面目标正上方投出物资D.应在距地面目标水平距离180m处投出物资【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定故A错误，B正确；CD．抛出后至落地的水平位移为故CD错误。故选B。8.如图，大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动．大、小两轮的半径之比R:r=3:1，A、B为轮边缘上的两点．下列关系正确的是A.A、B两点的周期之比TA:TB=1:3B.A、B两点的线速度大小之比vA:vB=1:3C.A、B两点的角速度大小之比ωA:ωB=1:3D.A、B两点的向心加速度大小之比aA:aB=1:3【答案】CD【解析】【详解】B．两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故vA=vB，故vA：vB=1：1，故B错误．C．根据公式v=ωr，v一定时ωA:ωB=1:3，故C正确．A．由可得TA:TB=3:1，则A错误．D．由知aA:aB=1:3，则D正确．故选CD．【点睛】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，结合公式v=ωr列式分析角速度，结合分析向心加速度．9.对于做匀速圆周运动的物体，若已知下列表达式中的各量，可以直接求出它的向心加速度的表达式有（）A.ω2R B.V2R C. D.ωV【答案】AD【解析】【详解】由v=ωR、和ω=2πn的关系可得向心加速度的表达式，故A、D正确，B、C错误．故选AD．【点睛】本题的关键灵活应用v=ωr、和ω=2πn的关系和向心加速度公式.10.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来。如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r。若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是（）A.人和车的速度为 B.人和车的速度为C.桶面对车的弹力为 D.桶面对车的弹力为【答案】AC【解析】【分析】【详解】如图所示AB．人和车所受的合力为解得B错误A正确；CD．根据平行四边形定则知，桶面对车的弹力为D错误C正确。故选AC。二、实验题（第11题7分，第12题9分，共16分）11.（1）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，以下操作要求正确的是________。A．通过调节使斜槽的末端切线水平

B．每次释放小球的位置必须不同

C．每次必须由静止释放小球

D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相碰（2）如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g＝10m/s2，那么：①照相机的闪光频率是___Hz；②小球运动中水平速度的大小是____m/s。【答案】①.ACD②.10③.1.5【解析】【详解】（1）[1]A．实验时通过调节使斜槽的末端切线水平，以保证小球做平抛运动，故A正确；B．每次释放小球的位置必须相同，故B错误；C．每次必须由静止释放小球，故C正确；D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相碰，故D正确。故选ACD。（2）[2][3]竖直方向上有=gT2其中=2×5cm=10cm代入求得T=0.1sf=10Hz水平方向匀速运动，有s=v0t其中s=3L=15cm、t=T=0.1s代入解得v0=1.5m/s12.航天器绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已经无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境中设计了如图所示的装置(图中O为光滑小孔)来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有以下基本测量工具：①弹簧测力计；②天平；③秒表；④刻度尺(1)实验时需要的测量工具：_____________________（填写序号）(2)实验时需要测量的物理量与符号是____________________________________________．(3)待测物体质量的表达式为m＝______________________________.【答案】①.①③④②.弹簧测力计示数F、圆周运动的半径R、圆周运动的周期T③.【解析】【详解】（1）[1]航天器内的物体完全失重，则天平无法使用，则需要的测量工具是：弹簧测力计，秒表和刻度尺；故选①③④；（2）[2]物体做匀速圆周运动的向心力由拉力提供，根据牛顿第二定律有可知要测出物体质量，则需测量弹簧秤的示数F，圆周运动的半径R，以及物体做圆周运动的周期T．测量时间需要用秒表，测量长度需要使用刻度尺．

（3）[3]根据得m＝三、计算题（共3大题，共34分，要求写出必要的文字说明、主要方程式，只写出结果和无主要方程而仅通过纯数值运算得出的结果，不给分，有数值计算的题答案中要写明数值和单位。）13.用长为L的不可伸长的细绳将一个质量为m的小球悬挂在天花板上，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图，细绳与竖直方向的夹角为θ，求：（1）小球做匀速圆周运动的向心力的大小；（2）小球的线速度大小．【答案】(1)mgtanθ(2)【解析】【详解】(1)设绳子拉力为FT，受力分析如图：正交分解得FTcosθmg=0F向=FTsinθ解得F向=mgtanθ(2)设小球做匀速圆周运动半径为r,由几何关系得r=Lsinθ由向心力公式得解得【点睛】本题是圆锥摆问题，关键是分析受力情况，确定向心力的来源．要注意小球圆周运动的半径不等于绳长．14.在距地面h=20m高度处将一小球以v0=15m/s的速度水平抛出．（g=10m/s2,sin37°=0.6，sin53°=0.8）求：(1)小球在空中飞行的时间t；(2)小球飞行的水平距离x；(3)小球落地时的速度v的大小及方向．【答案】(1)(2)30m(3)25m/s，方向与水平方向成53°角斜向下【解析】【详解】(1)根据平抛的竖直分运动，得(2)平抛的水平分运动是匀速直线运动(3)小球落地时竖直方向上的分速度则落体时的速度大小为设速度方向与水平的夹角为θ，则可得θ=53°即落地时的速度大小为，方向与水平方向成53°角斜向下【点睛】解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律：竖直方向做自由落体运动，水平做匀速直线运动．15.我国计划于2018年下半年发射的“嫦娥四号”月球探测器是世界首颗在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，这会让我们对月球有了更多的关注．（1）若已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，不考虑地球自转．月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径r．（2）若宇航员随登月航天器登陆月球