湖南省武冈市第一中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

2019年上学期高一期中考试题物 理一、单项选择题（每题3分，共36 分）1.如图物体正沿一条曲线运动，此时物体受到的合力方向，下面四个图中一定错误的是 （ ）【答案】C【解析】试题分析：质点做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，并且这个合力是物体作曲线运动的向心力的，所以合力应该指向曲线弯曲的一侧故C一定错误故选C考点：物体做曲线运动条件点评：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，本题基本上就可以解决了2.一个物体以初速度v0水平抛出，经ts时，竖直方向的速度大小为v0，则t等于（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】设平抛的水平位移是x，则竖直方向上的位移就是x，水平方向上：x=v0t；竖直方向上：x=gt2；联立可以求得：故选B。考点】平抛运动3. 下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（ ）A. 匀速圆周运动是匀速运动B. 匀速圆周运动是加速度不变的运动C. 匀速圆周运动是变加速运动D. 匀速圆周运动是受恒力运动【答案】C【解析】试题分析：匀速圆周运动的速度大小恒定不变，但是速度方向时刻在变化，所以不是匀速运动，匀速圆周运动的向心力加速度大小恒定，但是方向时时刻刻指向圆心，发生变化，AB错误；匀速圆周运动的加速度发生变化，所以是变加速运动，C正确，匀速圆周运动过程中向心力方向时刻变化着，不是恒力，D错误；考点：考查了对匀速圆周运动的理解4.如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是（）A. 重力、支持力B. 重力、向心力C. 重力、支持力、向心力D. 重力、支持力、摩擦力【答案】D【解析】【详解】物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故A，B，C错误，D正确；故选D.5.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12 ，转动半径之比为12 ，在相等时间里甲转过60，乙转过45，则它们所受外力的合力之比为A. 14B. 49C. 23D. 916【答案】B【解析】【详解】相同时间里甲转过60角，乙转过45角，根据角速度定义可知：1：2=4:3；由题意可知r1:r2=1:2，m1:m2=1:2，根据公式式F向=m2r，F1:F2=m112r1:m222r2=4:9；故选B6.火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（ ）A. 当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B. 当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C. 当速度大于v时，轮缘挤压内轨D. 当速度小于v时，轮缘挤压外轨【答案】A【解析】【详解】A、B、火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，由，解得，故A正确，B错误；C、D、如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压；反之，挤压内侧铁轨，故C错误，D错误.故选A.7.关于开普勒行星运动定律，下列说法错误的是（ ）A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B. 对任意一个行星来说它与太阳的连线在相等的时间扫过的面积相等C. 所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值相等D. 开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定基础【答案】C【解析】A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确；B、对任意一个行星来说它与太阳的连线在相等的时间扫过的面积相等，故B正确；C、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值相等，故C错误；D、开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定基础，故D正确；错误的故选C。8.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（ ）A. 开普勒、卡文迪许B. 牛顿、伽利略C. 牛顿、卡文迪许D. 开普勒、伽利略【答案】C【解析】牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭称实验首次比较精确地测出引力常量，C对。9.若探月飞船绕月运行的圆形轨道半径减小，则飞船的（）A. 周期减小B. 线速度大小减小C. 角速度减小D. 向心加速度人小减小【答案】A【解析】【详解】研究飞船绕月运行做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出表达式. A、根据，有：，故飞船绕月运行的圆形轨道半径减小后，其周期减小，故A正确；B、根据，有：，故飞船绕月运行的圆形轨道半径减小后，其线速度增加，故B错误；C、根据，有，故飞船绕月运行的圆形轨道半径减小后，其角速度变大，故C错误；D、根据，有，故飞船绕月运行的圆形轨道半径减小后，其向心加速度变大，故D错误；故选A10.两颗人造地球卫星绕地球做圆周运动，速度大小之比为vAvB21，则轨道半径之比和周期之比分别为A. RARB 41，TATB18B. RARB 41，TATB81C. RARB 14，TATB18D. RARB 14，TATB81【答案】C【解析】【详解】卫星的万有引力提供圆周运动向心力有，得：线速度，则可得半径，所以有，根据线速度与周期、半径的关系有： ，所以，故A，B，D错误，C正确.故选C.11. 我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）A. 0.4km/sB. 1.8km/sC. 11km/sD. 36km/s【答案】B【解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，对绕地球表面运行的卫星:，对绕月球表面运行的卫星：，联立有：，代入数据解得v=1.8km/s，故B正确，ACD错误。12.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿光滑圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。如果增大高度h，则下列关于摩托车说法正确的是( )A. 对侧壁的压力FN增大B. 做圆周运动的周期T不变C. 做圆周运动的向心力F增大D. 做圆周运动的线速度增大【答案】D【解析】试题分析：摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变故A错误如图向心力，m，不变，向心力大小不变C错误；根据牛顿第二定律得，h越高，r越大，不变，则T越大故C正确根据牛顿第二定律得，h越高，r越大，不变，则v越大故D正确考点：考查了匀速圆周运动；向心力二、多项选择（每题4 分，共28 分）（每题有1-4个正确答案，答全得4分，没选全无错选得2分，有错选或不选得0分）13.一条小船在静水中的速度为10 m/s，要渡过宽度为60 m、水流速度为6 m/s的河流，下列说法正确的是()A. 小船渡河的最短时间为6 sB. 小船渡河的最短时间为10 sC. 若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小D. 若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变【答案】AD【解析】【详解】A、小船在静水中的速度为10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间为；故A选项正确，B选项错误.C、D、由题意可知，因船速10m/s大于河水速度6m/s，由速度的合成可知合速度可以垂直河岸，则过河位移最短，则过河位移为60m，静水中的船速增加时，合速度要改变，但船速始终大于水速，则仍可以使合速度垂直河岸，最短路程为60m不变，所以C选项错误，D选项正确.故选AD.14.如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va、vb沿水平方向抛出，经过时间ta、tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（ ）A. ta tbB. ta vbD. va v2 v1B. T3 T2 T1C. a3 a1 a2D. a3 a2 a1【答案】AD【解析】【分析】由题意知，空间站在L点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，然后由线速度、周期以及加速度与半径的关系来判断各量之间的大小关系即可；【详解】A. 空间站与月球具有相同的周期与角速度，根据知；同步卫星周期1天，空间站的周期等于月球周期大约27天，根据T=，故同步卫星轨道半径小于空间站的轨道半径，根据，知，故，故A正确；B. 同步卫星周期1天，空间站的周期等于月亮的周期，故，即空间站的周期等于月球周期大约27天，即，故B错误；C.空间站与月球具有相同的周期与角速度，根据知，根据A分析知同步卫星轨道半径小于空间站的轨道半径，根据知，所以，故D正确，C错误。【点睛】本题考查线速度、周期、加速度与半径的关系，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用。17.我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星500”的实验活动。假设王跃登陆火星后，测得火星半径是地球半径的，质量是地球质量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半径为R，王跃在地面上能向上竖直跳起的最大高度是h，忽略自转的影响，下列说法正确的是（ ）A. 火星的密度为B. 火星表面的重力加速度是C. 火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为D. 王跃以在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能达到的最大高度是【答案】AD【解析】【分析】根据万有引力等于重力得出重力加速度之比，结合万有引力等于重力求出火星的质量，从而得出火星的密度；根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度之比；根据初速度相等，结合速度位移公式，通过重力加速度之比求出上升的最大高度之比；【详解】A、根据得，星球表面的重力加速度，因为火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，即火星表面的重力加速度为，因为火星的半径为，根据，解得火星的质量，则火星的密度，故A正确，B错误；C、根据，则第一宇宙速度，因为火星的半径是地球半径的，质量是地球质量的，则火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍，故C错误；D、根据知，火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的，知在火星上起跳能达到的最大高度为，故D错误。【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力、万有引力等于重力这两个重要的理论，并能灵活运用。18.如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进人地球同步轨道，则（）A. 该卫星的发射速度必定大于11.2 km/sB. 卫星在轨道上运行不受重力C. 在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道【答案】CD【解析】【详解】A、11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动；故A错误B、卫星在轨道上运行仍受重力作用，重力提供向心力；故B错误C、在轨道上，由P点向Q点运动，万有引力做负功，动能减小，所以P点的速度大于Q点的速度；故C正确D、从椭圆轨道到同步轨道，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力所以卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道；故D正确故选CD.19.如图所示，图a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言()A. 卫星的轨道可能为aB. 卫星的轨道可能为bC. 卫星的轨道可能为cD. 同步卫星的轨道只可能为b【答案】A【解析】【详解】A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心。因此轨道a是不可能的，故A错误。B、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地心必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心。因此卫星的轨道可能为b、c，故B，C正确。D、而同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故同步卫星的轨道不可能为b；故D错误。故选BC。【点睛】解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心；以及同步卫星需要满足的“七定”三、填空题（每题4 分，共20 分）20.如图，从高h处以初速度水平抛出小球，同时从地面以速度竖直上抛小球，不计空气阻力，两小球恰在空中相遇，则小球从抛出到相遇所用时间为： _抛出时两小球间水平距离为： _。【答案】 (1). (2). 【解析】设相遇的时间为t，此时小球1在竖直方向上的位移，小球2在竖直方向上的位移根据，解得，相遇时，小球1在水平方向上的位移，该位移为两球抛出时的水平距离。点睛：解决本题关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道两球相遇时在竖直方向上的位移之和等于H。21.如图所示，一圆环，其圆心为O，以它的直径AB为轴做匀速转动，圆环上P、Q两点的角速度大小之比是 ，线速度大小之比是 【答案】1：1：1【解析】试题分析：同一圆环以直径为轴做匀速转动时，环上的点的角速度相同，根据几何关系可以求得Q、P两点各自做圆周运动的半径，根据v=r即可求解线速度之比解：P、Q两点以它的直径AB为轴做匀速转动，它们的角速度相同，比值为1：1；Q点转动的半径：r1=Rsin30；P点转动的半径：r2=Rsin60；根据v=r得：线速度之比=r2：r1=：1故答案为：1：1：1【点评】该题主要考查了圆周运动基本公式的直接应用，注意同轴转动时角速度相同22.如图为一皮带传动装置，大轮与小轮固定在同一根轴上，小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连，它们的半径之比是1：2：3A、B、C分别为轮子边沿上的三点，那么三点线速度之比vA：vB：vC=_；转动周期之比TA：TB：TC=_。【答案】 (1). 1：1：3 (2). 1：2：1【解析】【详解】对于A、C两点：角速度相等，由公式v=r，得：vA:vC=rA:rC=1:3；对于A、B两点，线速度大小v相等，由公式v=r，得：A：B=rB：rA=2:1；所以三点线速度之比：vA:vB:vC=1:1:3；角速度之比为：A:B:C=2:1:2，周期，所以TA:TB:TC=1:2:123.两颗球形行星A和B各有一颗卫星 a 和 b，卫星圆形轨道接近各自 行星的表面，如果两颗行星的质量之比，半径之比，则两颗卫星的周期之比 等于_。【答案】【解析】试题分析：研究卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出周期表达式；注意在行星表面运动，轨道半径可以认为就是行星的半径研究同卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，解得，在行星表面运动，轨道半径可以认为就是行星的半径两行星质量之比为，半径之比为，所以两卫星周期之比：24.两颗人造地球卫星A、B的质量之比mAmB = 12，轨 道 半径之比rArB = 13，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比vAvB =_，向心加速度之比aAaB =_【答案】 (1). (2). 9：1【解析】【详解】(1)人造卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得：故可得：(2)由可得：所以：四、计算题（4+5+7=16分）25.长度为L=1.0m的绳，系一小球在光滑水平桌面内做圆周运动，小球的质量为M=2kg，小球半径不计，小球的速度大小为v=4m/s,试求：(1)小球的向心加速度；(2)小球对绳的拉力大小.【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)根据匀速圆周的向心加速度关系