安徽省蚌埠市第二中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

蚌埠二中2018-2019学年第二学期期中考试高一物理试题一、选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得分。）1.关于曲线运动，下列说法中正确是（ ）A. 速度发生变化的运动，一定是曲线运动B. 做曲线运动物体，相等时间内速度的变化量一定不相同C. 做曲线运动的物体速度大小一定发生变化D. 曲线运动可能是匀变速运动【答案】D【解析】【详解】A速度发生变化的运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动，故A错误；B平抛运动的物体，相等时间内速度的变化量相同，故B错误；C做曲线运动的物体速度大小不一定变化，如匀速圆周运动的速度大小不变，故C错误；D曲线运动可能是匀变速运动，如平抛运动，故D正确。2.关于万有引力定律，下列说法正确的是( )A. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B. 万有引力定律只适用于天体之间C. 万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律D. 计算任意两个球体间的万有引力，距离都可以取两者的球心距【答案】C【解析】【详解】A牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，故A错误；B万有引力定律适用于自然界中任何两物休间的引力作用，故B错误；C万有引力定律适用于任意两个物休之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故C正确；D计算任意两个球体间的万有引力，只有质量分布均匀的球体时距离可以取两者的球心间距，故D错误。3.如图所示，内壁光滑的牛顿管抽成真空，现让牛顿管竖直倒立，同时水平向右匀速移动，则管中羽毛的运动轨迹可能是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】内壁光滑的牛顿管抽成真空，现让牛顿管竖直倒立，则管中羽毛只受到重力作用，做自由落体运动，那么水平方向上做匀速直线运动，竖直方向下做匀加速直线运动，加速度方向向下，因为合加速度的方向竖直向下，与合速度不在同一条直线上，合运动的轨迹为曲线因为加速度的方向（即合力的方向）大致指向轨迹凹的一向，故C正确，ABD错误；故选C4. 关于向心力的下列说法中正确的是A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的C. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D. 做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力【答案】AD【解析】A、向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A正确；B、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B错误；C、物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，向心力为合力的一个分力，故C错误；D、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，故D正确。点睛：向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当合力指向圆心时，合力才完全充当向心力。5.在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2，如图所示，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法正确的是( )A. 起跳时，球1的速度小于球2的速度B. 球1的速度变化率等于球2的速度变化率C. 球1的飞行时间大于球2的飞行时间D. 过网时球1的速度小于球2的速度【答案】B【解析】【详解】AC将小球视为斜抛运动，将其分解为水平方向匀速直线和竖直方向的匀变直线运动，过网时速度方向均垂直于球网，所以竖直方向末速度为0，由公式和知竖直方向初速度相同，运动时间相同，水平初速度1的大于2的，所以起跳时，球1的速率大于球2的速率，故A、C错误；B不计球的旋转和空气阻力，知两球加速度相同，所以球1的速度变化率等球2的速度变化率，故B正确；D由以上分析知竖直方向初速度相同，运动时间相同，水平初速度1的大于2的，所以过网时球1的速度大于球2的速度，故D错误。6.如图所示，以角速度匀速转动的圆锥形斜面上放着两个物体a、b（视为质点），转动过程中两个物体没有相对圆锥滑动，其中ha=2hb,则下列说法正确的是（ ）A. a、b两物体的线速度相等B. a、b两物体的角速度之比是1 : 2C. a、b两物体周期之比是1 : 2D. a、b两物体的向心加速度之比是2 : 1【答案】D【解析】【详解】AB由于ab两物体属同轴转动的，所以角速度相等，由图可知，a的转动半径为b的两倍，由公式可知，线速度不相等，故AB错误；C由于两物体的角速度相等，由公式可知，两物体的周期相等，故C错误；D由公式可知，a的转动半径为b的两倍，所以a、b两物体的向心加速度之比是2 : 1，故D正确。7.一个绕地球做匀速圆周运动人造地球卫星，它的轨道半径增加到原来的2倍后，仍做匀速圆周运动，则 （ ）A. 根据公式可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B. 根据公式可知卫星所需的向心力将减小到原来的1/2C. 根据公式可知地球提供的向心力将减小到原来的1/4D. 根据公式可知卫星运行的向心加速度减小到原来的1/2【答案】C【解析】试题分析：根据万有引力提供圆周运动向心力，由卫星轨道半径关系分析求解即可根据万有引力提供圆周运动向心力有可知，卫星的角速度减小，线速度减小，故A错误；根据线速度可知，半径增大时，卫星的线速度同步减小，故卫星所需向心力不是减小到为原来的，B错误；根据公式可知半径增大2倍时，地球提供的向心力减小为原来的，故C正确；根据线速度可知，半径增大时，卫星的线速度同步减小，可知卫星的向心加速度不是减小到原来的，故D错误8.嫦娥四号”在月球背面软着陆和巡视探测，创造了人类探月的历史。为了实现“嫦娥四号”与地面间的太空通讯，我国于2018年5月发射了中继卫星“鹊桥”，它是运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星，L2点位于地球和月球连线的延长线上。若某飞行器位于L2点，可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知地球质量是月球质量的k倍，飞行器质量远小于月球质量，地球与月球中心距离是L2点与月球中心距离的n倍。下列说法正确的是A. 飞行器的加速度大于月球的加速度B. 飞行器的运行周期大于月球的运行周期C. 飞行器所需的向心力由地球对其引力提供D. 飞行器的速度小于月球的速度【答案】A【解析】【详解】A飞行器与月球的角速度相等，由，轨道半径越大向心加速度越大，所以飞行器的加速度大于月球的加速度，故A正确；B飞行器与月球的角速度相等，由公式，可知周期相等，故B错误；C对飞行器，其向心力由地球的引力与月球的引力的合力提供，故C错误；D飞行器与月球的角速度相等，由可知，轨道半径越大速度越大，所以飞行器的速度大于月球的速度，故D错误。9.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达一竖直墙面时，速度与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是()A. 小球水平抛出时的初速度大小为gttanB. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变短D. 若小球初速度增大，则tan减小【答案】AC【解析】【详解】小球到达竖直墙面时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为vygt，vxvytangttan，所以水平抛出时的初速度为gttan，A项正确；设小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为，则tan，B项错误；由于小球到墙的距离一定，初速度增大，运动的时间变短，C项正确；若小球初速度增大，由小球到墙的时间变短，由tan可知，tan增大，D项错误；故选AC。10.如图所示，纸质圆桶以角速度绕竖直轴逆时针高速转动，一颗子弹沿直径穿过圆桶，若子弹在圆桶上留下两个弹孔a、b，己知Oa与Ob间的夹角为=，圆桶的直径为d，则子弹速度可能为（ ）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】子弹运动的时间与纸筒转动时间相等，子弹运动时间为，纸筒转动的时间为： ，解得： 当时，当时，故AD正确。11.2017年9月29日，世界首条量子保密通信干线开通，结合“墨子号”量子卫星，我国科学家成功实现了洲际量子保密通信。设“墨子号”在半径为r的圆周轨道上绕地球运行，经过时间t，转过的角度为，已知万有引力常量为G，下列说法正确的是 （ ）A. “墨子号”量子卫星的运行周期为B. “墨子号”量子卫星内的物体处于平衡状态C. 可以计算地球的质量为D. 可以计算地球表面的重力加速度为【答案】AC【解析】【详解】A“墨子号”量子卫星的角速度为：，由公式，故A正确；B“墨子号”内的物体受引力作用，做圆周运动，不是平衡状态，故B错误；C由万有引力提供向心力，有：，解得：，故C正确；D“墨子号”量子卫星的向心加速度为：，故D错误。12.如图所示，粗糙的水平圆盘上叠放着质量相等的A、B两个物块，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（ ） A. 物块A受4个力作用B. 物块B受5个力作用C. A、B都有沿半径向外滑动的趋势D. 若B先滑动，则B对A的动摩擦因数A小于盘对B的动摩擦因数B【答案】BC【解析】【详解】AA物块做圆周运动，受重力和支持力，静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力，故A错误；BB对A的静摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，可知B受圆盘的静摩擦力指向圆心，还受到重力，压力，圆盘的支持力，总共5个力，故B正确；C由于AB都受到指向圆心的静摩擦力，所以A、B都有沿半径向外滑动的趋势，故C正确；D对AB整体分析，解得：，对A分析，解得：，因为B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B临界角速度较小，即，故D错误。二、填空题（每空两分，共16分）13.一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为_s【答案】 (1). 3 m/s (2). 25 s【解析】【详解】设静水速为，水流速度为，船头跟河岸垂直的方向航行时有：，而，则有：；当合速度与河岸垂直时，则渡河的位移最短，合速度为：，且，联立以上各式解得：。14.如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距离A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内无摩擦转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力（忽略空气阻力,重力加速度为g）。则球B在最高点时的速度为_，杆对A的拉力为_。【答案】 (1). (2). 1.5mg【解析】【详解】球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有：，解得；球B运动到最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，有： 。由于A、B两球的角速度相等，由得：球A的速度大小为： 解得：。15.图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。转弯时不发生侧滑的最大速度为_转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角_（填“越大”或“越小”）。【答案】 (1). (2). 越小【解析】【详解】转弯过程中不发生侧滑，即不会发生离心运动，此时合力应该不小于向心力为：，解得：。设车所在平面与地面的夹角为，则：，又，解得：，所以转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小。16.一个国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示。此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质，达到质量转移的目的，假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在最初演变的过程中体积较大星体圆周运动轨迹半径_，线速度_（填“变大”或“变小”）。【答案】 (1). 变大 (2). 变大【解析】【详解】设体积小的星体质量为，轨道半径为，体积较大的星体质量为，轨道半径为，双星间的距离为，转移的质量为对： 对：联立解得：，总质量不变，两者距离不变，则角速度不变，所以随着的增加，体积较大星体的质量减小，其转动半径增加，由线速度增加。三、实验题（每空2分，共8分）17.如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_。A.安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择C.每次小球应从同一高度由静止释放D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了抛物线轨迹，x轴沿水平方向，如图所示。则可判断坐标系中原点O点_（填“是”或“不是”）抛出点，由图中数据可求出平抛物体的初速度大小为_m/s，经过B点时的速度为_ m/s。（g=10m/s2）【答案】 (1). AC (2). 不是 (3). 4.0 m/s (4). 【解析】【详解】(1)A为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需水平，故A正确；BC为了使小球的初速度相等，每次小球从斜槽的同一位置由静止放开，故B错误，C正确；D描绘小球的运动轨迹，用平滑的曲线连接，故D错误。(2)如果坐标原点是抛出点的话，由于OA、AB、BC的水平位移相等，所以时间间隔相等，由匀变速直线运动的推论：初速度为0的匀变速直线运动，在相邻相等时间间隔内的位移之比为1：3：5，题中，故坐标原点O不是抛出点。设A到B的时间间隔为，则B到C的时间间隔也为，在竖直方向上，由，解得：，则初速度为，在B点时竖直方向的速度，所以小球B点的速度为。四、计算题（本题包括3小题，18题8分，19、20题各10分，共计28分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）18.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g.（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；【答案】（1） （2）【解析】【分析】(1)粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；(2) 能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围。【详解】(1) 对打在中点的微粒有： 解得：；(2) 打在B点的微粒 解得： 同理，打在A点的微粒初速度： 微粒初速度范围：。【点睛】本题考查功能关系以及平抛运动规律的应用，要注意明确平抛运动的研究方法为分别对水平和竖直方向进行分析，根据竖直方向上的自由落体以及水平方向上的匀速直线运动规律进行分析求解。19.如图所示，一质量为m0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动.g取10 m/s2，求：(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力多大？(