云南省西畴县二中高一下学期期中考试物理

绝密★启用前云南省西畴县二中2018学年下学期期中考试高一物理命题：审题：本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________题号一二总分得分一、单选题(共6小题,每小题3.0分,共18分)1.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有()A．月球的质量B．地球的质量C．地球的半径D．地球的密度【答案】B【解析】由天体运动规律知G＝mR可得地球质量M＝，由于不知地球的半径，无法求地球的密度，故选项B正确.2.长度为1m的轻杆OA的A端有一质量为2kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为3m/s，g取10m/s2，则此时小球将()A．受到18N拉力B．受到38N的支持力C．受到2N的拉力D．受到2N的支持力【答案】D【解析】设此时轻杆拉力大小为F，根据向心力公式有F＋mg＝m，代入数值可得F＝－2N，表示小球受到2N的支持力，选项D正确.3.如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动.当小球运动到最高点时，即时速度为v＝，L是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是()A．mg的拉力B．mg的压力C．零D．mg的压力【答案】B【解析】当重力完全充当向心力时，球对杆的作用力为零，所以mg＝m解得：v′＝，所以<时，杆对球是支持力，即mg－FN＝m，解得FN＝mg，由牛顿第三定律，球对杆是压力，故选B.4.设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g.某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r＜5R(已知同步卫星距地心的距离约为7R).飞行方向与地球的自转方向相同.在某时刻，该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则到它下一次通过该建筑物正上方所需时间为()A．B．C．D．【答案】A【解析】根据＝mrω2得ω＝，同步卫星距地心距离大约为7R，而人造地球卫星r＜5R，所以人造卫星的角速度大于地球自转的角速度.设人造地球卫星下一次通过该建筑物正上方所需时间为t，则ωt－ω0t＝2π，ω＝＝，所以t＝＝，A正确.5.经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指()A．行星、恒星、星系等巨大的物质领域B．地球表面上的物质世界C．人眼能看到的物质世界D．不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界【答案】D【解析】前三个选项说的当然都属于“宏观世界”，但都很片面，没有全面描述，本题应选D.如图所示，两个足够长的倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，两斜面间距大于小球直径，斜面高度相等，有三个完全相同的小球a、b、c，开始均静止于斜面同一高度处，其中b小球在两斜面之间．若同时释放a、b、c小球到达该水平面的时间分别为t1、t2、t3.若同时沿水平方向抛出，初速度方向如图所示，到达水平面的时间分别为t1′、t2′、t3′.下列关于时间的关系不正确的是()A．t1>t3>t2B．t1＝t1′、t2＝t2′、t3＝t3′C．t1′>t3′>t2′D．t1<t1′、t2<t2′、t3<t3′【答案】D【解析】由静止释放三个小球时对a：＝gsin30°·t，则t＝.对b：h＝gt，则t＝.对c：＝gsin45°·t，则t＝，所以t1>t3>t2.当平抛三个小球时，小球b做平抛运动，小球a、c在斜面内做类平抛运动．沿斜面方向的运动同第一种情况，所以t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′.故选D.二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)7.(多选)下列说法正确的是()A．匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动B．匀速圆周运动向心加速度方向不断变化C．做匀速圆周运动的物体线速度不变D．做圆周运动的物体，如果角速度很大，其线速度不一定大【答案】BD【解析】匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．故A错误，B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向变化，是变速运动，故C错误；根据v＝ωr可知，角速度大的线速度不一定大，还要看半径，故D正确．8.(多选)如图所示，一个质点沿轨道ABCD运动，图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向，其中正确的是（）A．A位置B．B位置C．C位置D．D位置【答案】BD【解析】A、当F=0时，质点将做直线运动．故A错误；B、曲线上点的速度方向为该点的切线方向，质点弯曲的方向与受力的方向相同，故B正确；C、质点弯曲的方向与受力的方向相同，不能相反．故C错误；D、曲线上点的速度方向为该点的切线方向，质点弯曲的方向与受力的方向相同．故D正确．9.(多选)如图所示，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点O处，若不计空气阻力，下列关系式正确的是()A．va＝vbB．va＝vbC．ta＝tbD．ta＝2tb【答案】BC【解析】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2∶1，根据h＝gt2知，t＝，则时间之比为ta＝tb.因为a、b两球水平位移之比为2∶1，则va＝vb.故B、C正确，A、D错误．10.(多选)如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．若小球在击中P点时速度与水平方向所夹锐角为φ，则tanθ＝2tanφB．若小球在击中P点时速度与水平方向所夹锐角为φ，则tanφ＝2tanθC．小球A、B在空中运动的时间之比为2tan2θ∶1D．小球A、B在空中运动的时间之比为tan2θ∶1【答案】BC【解析】对于A球，有tanθ＝＝＝，得t＝tanφ＝＝，则有tanφ＝2tanθ.故A错误，B正确．对于B球，tanθ＝＝，得t′＝，所以小球A、B在空中运动的时间之比为t∶t′＝2tan2θ∶1.故C正确，D错误．故选：BC分卷II三、填空题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.如图所示，用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”，利用该实验器，一方面能测弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球做平抛运动的初速度．(1)用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和________________，然后由公式________________求出k的平均值．(2)使用该装置测量小球的初速度时，需要多次将弹簧的右端压到________(选填“同一”或“不同”)位置．然后分别测出小球几次飞出后的________________和________________，再由公式________________求出初速度的平均值．【答案】(1)弹簧测力计的示数F弹簧的伸长量Δxk＝(2)同一水平位移x竖直高度yv0＝x(2)物体做平抛运动时，水平方向上x＝v0t；竖直方向上y＝gt2.所以v0＝x.12.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝2.50cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a，b，c，d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝________(用L、g表示)，其值等于________(取g＝10m/s2)位置a是否是平抛运动的抛出点________(选填“是”、“不是”)．【答案】21不是13.一只电子钟的时针和分针的长度之比为2∶3，角速度之比为________，时针和分针针端的线速度之比为________，向心加速度之比为________．【答案】1∶121∶181∶21614.地球赤道上的物体A，近地卫星B(轨道半径等于地球半径)，同步卫星C，若用TA、TB、TC；vA、vB、vC；分别表示三者周期，线速度，则满足________，________.【答案】TA＝TC＞TBvB＞vC＞vA四、计算题15.如图所示，假设某星球表面上有一倾角为θ＝37°的固定斜面，一质量为m＝2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R＝1.2×103km.试求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)该星球表面上的重力加速度g的大小.(2)该星球的第一宇宙速度.【答案】(1)7.5m/s2(2)3×103m/s【解析】(1)对物块受力分析，由牛顿第二定律可得－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，①a＝，②由①②代入数据求得g＝7.5m/s2.(2)设第一宇宙速度为v，由mg＝m得：v＝＝3×103m/s.16.一辆载重汽车的质量为4m，通过半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为F＝3mg(g为重力加速度)，为了安全行驶，试求汽车通过桥顶的速度范围.【答案】≤v≤【解析】如图所示，由向心力公式得4mg－FN＝4m所以FN＝4mg－4m为了保证汽车不压坏桥顶，同时又不飞离桥面，根据牛顿第三定律，支持力的取值范围为0≤FN≤3mg联立解得≤v≤.17.如图，光滑固定斜面足够长，倾角为θ=30°，某同学为了研究不同运动间的关系，在斜面上做了两次实验；第一次在斜面上的O点将小球以速度v1=6m/s水平向右抛出，小球第一次与斜面相碰的位置记为P点；第二次该同学仍在O点使小球以某一初速度沿斜面开始下滑，结果小球经过相同的时间也恰好到达P点，已知重力加速度为g=10m/s2，求：（1）O、P两点的间距s；（2）第二次实验时小球下滑的初速度v2．【答案】（1）4.8m(2)【解析】则．（2）根据a=gsin30=5m/s218.如图所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为2θ，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P.(1)若固定“V”形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间？若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？【答案】(1)(2)【解析】(1)小金属环在下滑过程中，在重力和金属棒对它的支持力作用下做初速度为