陕西省山阳中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

陕西省山阳中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题一、单项选择题1.关于曲线运动，下列说法不正确的是( )A. 曲线运动一定是变速运动B. 曲线运动也可能是匀变速运动C. 做曲线运动的物体所受合力一定不为零D. 如果物体所受的合外力是变力，该物体一定做曲线运动【答案】D【解析】曲线运动过程中速度方向一定发生变化，故一定为变速运动，加速度一定不为零，合力一定不为零，AC正确；平抛运动过程中加速度恒定，为匀变速曲线运动，B正确；变加速直线运动过程中合外力也是变化的，D错误2.飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响，当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v，则圆弧的最小半径为：（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】当飞机飞到最低点时，由牛顿第二定律得: ，由题意得到: ，解得：，故B正确，ACD错误；故选B。【点睛】飞机飞到最低点时，机座对飞行员的支持力和重力提供飞行员的向心力，再由牛顿运动定律求解即可。3.有a、b两个分运动，它们的合运动为c，则下列说法正确的是A. 若a、b的轨迹为直线，则c的轨迹必为直线B. 若c的轨迹为直线，则a、b必为匀速运动C. 若a为匀速直线运动，b为匀速直线运动，则c必为匀速直线运动D. 若a、b均为初速度为零的匀变速直线运动，则c必为匀变速直线运动【答案】CD【解析】试题分析：当物体所受合力的方向与合初速度方向不在同一条直线上，物体做的是曲线运动，例如不在同一条直线上的匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动，AB错；CD对；故选CD考点：考查运动的合成点评：本题难度较小，当物体所受合力的方向与合初速度方向不在同一条直线上，物体做的是曲线运动4.列车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是：（ ）当以速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力；当以速度v通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘侧弹向力的合力提供向心力；当速度大于v时，轮缘侧向挤压外轨；当速度小于v时，轮缘侧向挤压外轨。A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】当火车以的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，故正确，错误；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨，故错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故错误，故选项A正确，B、C、D错误。5.当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（ ）A. 15m/sB. 20m/sC. 25m/sD. 30m/s【答案】B【解析】试题分析：速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，对汽车受力分析：重力与支持力，运动分析：做圆周运动，由牛顿第二定律可得：mgN=m得R=40m，当汽车不受摩擦力时，mg=m由上可得：v0=20m/s故选：B6.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况正确的判断是（ ） A. 绳子的拉力大于A的重力；B. 绳子的拉力等于A的重力；C. 绳子的拉力小于A的重力；D. 绳子拉力先大于A的重力，后小于A的重力【答案】A【解析】【详解】设和小车连接的绳子与水平面的夹角为，小车的速度为v，则这个速度分解为沿绳方向向下和垂直绳方向向上的速度，根据平行四边形法则解三角形得绳方向的速度为vcos，随着小车匀速向右运动，显然逐渐减小，则绳方向的速度越来越大，又知物体A的速度与绳子的速度大小一样，所以物体A向上做加速运动，则由牛顿第二定律得：F-mg=ma，即F=mg+ma，因此绳子的拉力大于A的重力，所以选项A正确，选项BCD错误。7.两颗质量之m1:m2=1:4的人造地球卫星，只在万有引力的作用之下，环绕地球运转。如果它们的轨道半径之比r1:r2=2:1，那么它们的向心力之比F1:F2为（ ）A. 8：1B. 1：8C. 16：1D. 1：16【答案】D【解析】【详解】卫星做圆周运动的向心力等于地球对卫星的万有引力，则，则，故选D.8.“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞月历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，月球半径为地球半径的1/4，下列说法不正确的是()A. 绕月与绕地飞行周期之比为B. 绕月与绕地飞行周期之比为C. 绕月与绕地飞行向心加速度之比为16D. 月球与地球质量之比为196【答案】B【解析】【详解】根据近地（近月）飞行时，重力提供圆周运动的向心力可得：，可得周期：，根据已知条件：R月：R地=1：4，g月：g地=1：6，代入上式解得周期之比：，故A正确，B错误；根据近地（近月）飞行时，重力提供圆周运动的向心力可得：a向=g，所以绕月与绕地飞行向心加速度之比为1：6，故C正确；在星球表面重力和万有引力相等可知：，所以，所以月球和地球的质量之比为：M月：M地=g月R月2：g地R地2=1：96，故D正确。此题选择不正确的选项，故选B。9.如图所示，小球m在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，则小球通过最高点的最小速度为小球通过最高点的最小速度为零小球通过最高点时一定受到向上的支持力小球通过最低点时一定受到外管壁的向上的弹力以上说法正确的是 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】小球在圆形轨道的最高点，速度可以无限接进零，即可以为零，故错误，正确；小球在圆形轨道的最高点，重力G和弹力N（假设向下）的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有；当时，N小于零，表明N向上； 当时，N大于零，表明N向下；故错误；小球在圆形轨道的最低点，重力G和弹力N的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，即N一定向上，故正确；故选C。10.小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断裂，则下列说法错误的是( )A. 小球的角速度突然增大B. 小球的瞬时速度突然增大C. 小球的向心加速度突然增大D. 小球对悬线的拉力突然增大【答案】B【解析】A、B、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于重力与拉力都与速度垂直，所以小球的线速度大小不变根据v=r，知线速度大小不变，半径变小，则角速度增大，故故A正确，B错误。C、根据向心加速度公式得，线速度大小不变，半径变小，则向心加速度变大，故C正确。D、根据牛顿第二定律得，得，半径变小，则拉力变大，故D正确。本题选不正确的故选B。【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系，以及知道在本题中悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变11. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1:4.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是A. 在图示轨道上,“轨道康复者”的速度大于B. 在图示轨道上,“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍C. 在图示轨道上,“轨道康复者”的周期为3h，且从图示位置开始经1.5h与同步卫星的距离最近D. 若要对该同步卫星实施拯救,“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接【答案】D【解析】试题分析：A.由知第一宇宙速度是卫星的最大运行速度,“轨道康复者”的速度一定小于7.9km/s，故A错误；B.由牛顿第二定律可得，两者的轨道半径之比为1：4，所以加速度比为16：1，故B错误；C.两卫星从相距最远到相距最近需满足，故C错误；D.“轨道康复者”从图示轨道上加速，则会做离心运动，从而接近同步轨道才能实现对接，故D正确。考点：本题考查了万有引力定律、牛顿第二定律.12. 利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的66倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为A. 1hB. 4hC. 8hD. 16h【答案】B【解析】试题分析：设地球的半径为R，周期T=24h，地球自转周期的最小值时，三颗同步卫星的位置如图所示，所以此时同步卫星的半径r1=2R，由开普勒第三定律得：，可得，故A、C、D错误，B正确。考点：万有引力定律；开普勒第三定律；同步卫星二、填空题： 13.在“研究平抛物体运动”实验中：(1)固定斜槽时要让其底部的平滑部分处于水平位置，目的是_。(2)实验过程中，要求每次将小球从同一位置由静止滚下，原因_。【答案】 (1). 保证小球初速度是水平的 (2). 保证每次小球的初速度相同【解析】【详解】（1）固定斜槽时要让其底部的平滑部分处于水平位置，目的是保证小球初速度是水平的。（2）实验过程中，要求每次将小球从同一位置由静止滚下，原因是保证每次小球的初速度相同.14.图为一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中背景是边长为5cm的小方格，ABC是摄下的三个小球位置，则闪光的时间间隔为_。小球抛出的初速度为_。 小球经过B点的竖直分速度为_。（g取10m/s2）【答案】 (1). 0.1s (2). 1.5m/s (3). 2m/s【解析】【详解】在竖直方向上，根据y=2L=gT2得，；小球平抛运动的初速度B点竖直分速度三、计算题15.一辆质量为M的超重车，行驶上半径为R的圆弧形拱桥顶点，已知此处桥面能承受的最大压力只是车重的倍，要使车能安全沿桥面行驶，求在此处车的速度应在什么范围内？【答案】【解析】，当重力提供向心力时速度最大，为16.小船在静水中的划速为0.5m/s，水的流速为0.3m/s，河宽120m。(1)小船怎样才能沿最短路径渡过河去？渡河需时间多少？(2)小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时间多少？【答案】(1)船头偏向上游与河岸的夹角为=53，300s ；(2) 船头的指向与河岸垂直时，240s【解析】试题分析：将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速方向与河岸垂直时，渡河时间最短，当合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短解：当小船的合速度与河岸垂直时，渡河位移最短，则有水与船的合速度为：v=m/s=0.4m/s，设偏向上游与河岸的夹角为，则有；因此cos=，解得：=53所以最短路径渡过河所需时间为t=s=300s；当船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有最短时间t=答：小船头偏向上游与河岸夹角53，即合速度方向与河岸垂直时，能沿最短路径渡过河去，渡河需时间300s；小船的船头指向与河岸垂直方向，能以最短时间渡过河去，需时间240s【点评】解决本题的关键知道船参与了静水运动和水流运动，当当静水速方向与河岸垂直时，渡河时间最短，当合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短17.“嫦娥三号”探月卫星的发射过程可简化如图所示。首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的处，通过变速，再进入“地月转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测，卫星在“工作轨道”上运行的周期为，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？(2)求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小。(3)求月球的第一宇宙速度。【答案】（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度（2）探月卫星在“工作轨道”上环绕线速度大小为（3）月球的第一宇宙速度为【解析】试题分析：要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动根据线速度与轨道半径和周期的关系直接得到探月卫星线速度的大小月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，“近月卫星”的环绕速度为月球的第一宇宙速度v1，根据万有引力提供向心力，解以上二式可得月球的第一宇宙速度解：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动（2）根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为（3）设月球质量为M，探月卫星的质量为m，月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有：月球的第一宇宙速度v1等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”的质量为m