广西壮族自治区北海市2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

广西壮族自治区北海市2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分其中第18题只有一个选项正确，第912题有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得零分）1.如图所示，物体仅在恒力F的作用下，做曲线运动的是（A图中v00）（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A、图中初速度为0，所以物体做初速度为0的匀变速直线运动，故选项A错误；B、物体受到的合力与速度方向不在同一条直线上，则物体做曲线运动，故选项B正确；CD、物体受到的合力与速度方向在同一条直线上，则物体做直线运动，故选项C、D错误。2.如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成角，船相对于静水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有减小，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是（）A. 增大角，增大vB. 减小角，减小vC. 减小角，保持v不变D. 增大角，保持v不变【答案】B【解析】【详解】由题意可知，船相对水的速度为，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有减小，为保持航线不变，且准时到达对岸，则如图所示，可知减小角，减小，故选项B正确，A、C、D错误；3.地面上足够高处有四个小球，在同一位置同时以相同的速率v向上、向下、向左、向右抛出四个小球，不计空气阻力，经过1s时四个小球在空中的位置构成的图形正确的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动；假设同时有个小球从同一位置自由落体，则这4个球相对与该球都是匀速直线运动，故以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形，故选项A正确，B、C、D错误。4.2018年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星，这颗卫星属于中圆地球轨道卫星，在轨高度约为21500km，该高度处重力加速度为g1，该卫星的线速度为v1，角速度为1，周期为T12017年9月17日天舟一号在高度约400km的圆轨道上开始独立运行，该高度处重力加速度为g2，天舟一号的线速度为v2，角速度为2，周期为T2则（）A. g1g2B. v1v2C. 12D. T1T2【答案】C【解析】详解】A项：由公式可知，高度越高，重力加速度越小，所以g1g2，故A错误；B项：由公式可知，高度越高，线速度越小，所以v1v2，故B错误；C项：由公式可知，高度越高，角速度越小，所以12，故C正确；D项：由公式可知，高度越高，周期越大，所以T1T2，故D错误；故应选C。5.据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的24倍。不考虑自转效应，该行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的6倍，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（）A. 0.5B. 2C. 3.2D. 4【答案】B【解析】【详解】不考虑星球自转的情况下，星球表面的重力与万有引力相等有：，可得星球半径为：，所以可得该行星的半径与地球半径之比为 ，故选项B正确，A、C、D错误。6.围绕地球运动的低轨退役卫星，会受到稀薄大气阻力的影响，虽然每一圈的运动情况都非常接近匀速圆周运动，但在较长时间运行后其轨道半径明显变小了。下面对卫星长时间运行后的一些参量变化的说法错误的是（）A. 由于阻力做负功，可知卫星的速度减小了B. 根据万有引力提供向心力，可知卫星的速度增加了C. 由于阻力做负功，可知卫星的机械能减小了D. 由于重力做正功，可知卫星的重力势能减小了【答案】A【解析】【详解】卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于向心力，物体会做近心运动，轨道半径变小，人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由，得：，B正确，由于阻力做负功，机械能被消耗，所以卫星的机械能减小了，故C正确，重力做正功，重力势能减小，故D正确，本题选择错误的，故选A。7.一质量为2kg的物体静止在水平桌而上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动2s后撒去外力，其vt图象如图所示，下列说法正确的是（）A. 在06s内，物体的位移大小为12mB. 在26s内，物体的加速度大小为0.5m/s2C. 在06s内，摩擦力做的功为8JD. 在06s内，摩擦力做的功为4J【答案】B【解析】【详解】A、根据速度时间图线围成的面积表示位移大小，在06s内，物体的位移大小为，故选项A错误；B、在26s内，物体的加速度大小为，故选项B正确；CD、根据牛顿第二定律得阻力为，在06s内，摩擦力做功为，故选项C、D错误。8.如图所示，小球自空中自由下落从转动的圆形纸筒穿过，开始下落时小球离纸筒顶点的高度h0.8m，纸筒绕水平轴匀速转动的角速度为5rad/s，g取10m/s2若小球穿筒壁时能量损失不计，撞破纸的时间也可不计，且小球穿过后纸筒上只留下一个孔，则纸筒的半径R为（）A. 0.2mB. 0.4mC. 0.5mD. 1.0m【答案】C【解析】小球做自由落体运动，纸筒做匀速圆周运动，因为只留下一个孔，所以小球穿出时，纸筒转过半圈或者整圈数，加半圈，一时间为等量列方程：，n取0、1、2、，两式联立可得，当n=2时，半径R=0.5m故选：C9.下列属于离心现象的是（）A. 投篮球B. 洗衣机脱水C. 汽车高速转弯容易甩出车道D. 旋转雨伞甩掉雨伞上的水【答案】BCD【解析】【详解】A、运动员将球踢出后球在空中运动，是由于惯性作用，球要保持原来的状态，故选项A错误；B、洗衣机的脱水过程中，随着转速的增加，水滴所需要的向心力增加，当大于衣服对水的吸附力时，水做离心运动，从而被甩出，故选项B正确；C、在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，由于最大静摩擦力一定，所以速度过大，使静摩擦力小于向心力，做离心运动，容易造成事故，故选项C正确；D、通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故选项D正确；10.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. 2RB. V2RC. D. V【答案】AD【解析】由 v=R、和=2n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=r、和=2n的关系和向心加速度公式.11.离地面h处有一个水平圆盘小物体a的质量为m，小物体b的质量为2m，a与圆盘间的动摩擦因数为2，b与圆盘间的动摩擦因数为将a放在水平圆盘的边缘，它与圆心O的距离为R，现使圆盘开始转动，并逐渐增大转动的角速度，当圆盘转动的角速度达到时，a恰好飞离圆盘，落到地面设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（）A. a未飞离圆盘前，a受到的摩擦力逐渐增大B. a沿半径方向飞离圆盘C. a落地的位置离圆心O的距离为D. 若将a换为b，则当圆盘转动的角速度达到之前，b就飞离圆盘【答案】AD【解析】A、摩擦力提供向心力，即，则角速度增大，向心力增大，则摩擦力增大，故选项A正确；B、a的速度沿曲线的切线方向，故沿切线方向飞离圆盘，故选项B错误；C、a飞出做平抛运动，则，水平位移：，则落地离圆心O投影的距离为：，故选项C错误；D、当a恰好离开圆盘时： ，则： 当b恰好离开圆盘时：，则：，由于，故选项D正确。点睛：本题主要考查了向心力公式及平抛运动基本公式的直接应用，并能结合几何关系求解。12.如图，A、B两行星以不同半径、相同方向绕一恒星作匀速圆周运动，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，若某一时刻两行星相距最近，则（）A. 再经过时间两行星相距最近B. 再经过时间两行星相距最近C. 再经过时间两行星相距最远D. 再经过时间两行星相距最远【答案】BD【解析】【详解】AB、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有，可得周期为，半径越大周期越大，故由题意知两卫星周期满足，某时刻两卫星相距最近，则可知经过时间两卫星再次相距最近时，卫星比卫星多转过2弧度，即有，可得，故选项A错误，B正确；CD、同理当两颗卫星经过时间两卫星相距最远时，卫星比卫星多转过弧度，即有，可得，故选项C错误，D正确。二、填空题（共12分，第13题6分，14题6分）13.如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L3.60cm。g取10m/s2请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题（小数点后面保留两位）：（1）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0_m/s（2）小球运动到b点的速度是_m/s（3）从抛出点到b点所经历的时间是_s。【答案】 (1). 120 (2). 1.50 (3). 0.09【解析】试题分析：根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时求出b点的竖直分速度，结合速度时间公式求出从抛出点到b点经历的时间（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，小球从ab、bc、cd的水平位移相等，则运动的时间相等在竖直方向上做匀加速直线运动，根据得，相等时间间隔小球平抛运动的初速度b点的竖直分速度，小球运动到b点的速度是（3）抛出点到b点的时间14.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.8kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源。上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析数据回答下列问题（设整个过程中小车所受阻力恒定，结果保留两位有效数字）；（1）该电动小车的最大速度为_m/s；（2）该电动小车所受阻力为_N。（3）该电动小车的额定功率为_W。【答案】 (1). 1.5 (2). 1.6 (3). 2.4【解析】（1）小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为。.（2）匀减速运动阶段， 由图可知相邻两个点的时间间隔为：，根据推论：，代入数据可得加速度大小为：，根据牛顿第二定律有：。（3）电动小车的额定功率：三、计算题（共50分）解答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明确写出数值和单位15.起重机在5s内将2l03kg的货物由静止开始匀加速提升10m高，g取10m/s2，求：（1）此起重机应具备的功率至少应为多少？（2）若保持此功率不变，起重机能将货物提高的最大速度为多少？【答案】（1）8.64104W；（2）4.32m/s【解析】【详解】解：(1)货物做匀加速运动，根据可得加速度为： 根据牛顿第二定律得：解得： 此起重机最小功率为： (2)当拉力等于重力时，速度最大由，可得：16.如图所示，半径R0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A一质量m0.1kg的小球，以初速度v07.0m/s在水平地面上向左作加速度a3.0m/s2的匀减速直线运动，运动L4m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点。（重力加速度g10m/s2）求：（1）物体运动到A点时的速度大小vA；（2）若AC的距离为1.2m求小球经过B点时对轨道的压力大小FB；【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动速度位移公式求出物体运动到A点的速度大小；（2）根据平抛运动结合牛顿第二、第三定律进行求解即可；【详解】（1）小球向左做匀减速直线运动，根据速度位移公式有：，解得：；（2）根据平抛运动可知，竖直方向为自由落体运动，则：得，平抛运动的时间为：由于水平方向为匀速运动，则初速度为：在B点根据牛顿第二定律得：，代入数据解得：根据牛顿第三定律可知小球在B点对轨道的压力大小为，方向竖直向上。【点睛】本题考查了平抛运动、圆周运动和牛顿定律的综合运用，知道圆周运动向心力的来源以及平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键。17.如图所示，水平放置的圆盘半径为R1m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道AB与CD平行。滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h1.25m。在滑道左端静止放置一质量为m0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为0.2当用一大小为F4N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度2rad/s，绕盘心O在水平面内匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平抛出，恰好落入小桶内。重力加速度取10m/s2。（1）求拉力作用的最短时间；（2）若拉力作用时间为0.5s，滑块会落入小桶吗？若能，求所需滑道的长度。（3）物块落入桶中后如果随圆盘一起以nd/s匀速转动，求小桶给物块的作用力大小。【答案】（1）0.3s（2）4m（3）5N【解析】【详解】(1)由B点抛出恰好落入C，则由平抛运动规律可知：hgtRvBt0由式并代入数据得：vB2 m/s，t00.5 s圆盘转动一周落入，拉力作用时间最短，设为t1.圆盘周期：T1 s拉力作用时，由牛顿第二定律：Fmgma1得：a18 m/s2末速度v1a1t1撤去拉力后，由牛顿第二定律：mgma2得：a22 m/s2，则有：vBv1a2t2且有t1t2t0T联立以上各式，并代入数据得：t10.3 s(2)滑块获得速度：va1t4 m/s由可知滑块撤去F滑行时间为：t1 sttt02 s2T，恰好落入C则所需滑道长度为：La1t24 m(3)由向心力公式：Fxm2R3 N，Fymg4 N桶对滑块作用力大小：F5 N【点睛】（1）滑块要落到桶里，水平位移等于圆盘直径，从开始加速到落到桶里的时间等于圆盘转动的周期。根据平抛运动的规律求出抛出的初速度，根据匀变速运动和平抛运动的规律求出时间。（2）只要从开始加速到落到圆盘上所用的时间等于圆盘转动的周期的整数倍，就可以落到桶里。（3）桶对滑块的作用力水平方向提供向心力，竖直方向与重力平衡。18.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成将两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周