辽宁省沈阳市和平区高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

20162017学年度下学期期中考试试题高一物理一、选择题：（48分。1-8题只有一个选项正确，9-12题多选题。每题4分，部分正确2分）1. 游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，a为甲枪子弹留下的弹孔，b为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力。关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是: ( )a. 甲枪射出的子弹初速度较大b. 乙枪射出的子弹初速度较大c. 甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大d. 无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小【答案】a【解析】试题分析：将运动分解到水平方向和竖直方向，在竖直方向上，由于b下落的距离大，根据可知，b子弹下落的时间长，a下落的时间短，在水平方向上，根据可知，由于两个水平位移相同，因此甲枪子弹的初速度大，a正确，bcd错误考点：平抛运动2. 物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码m相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少m的重量，则物体m的轨道半径r，角速度，线速度v的大小变化情况是: ( ) a. r不变.v变小 b. r增大，减小c. r减小，v不变 d. r减小，不变【答案】b【解析】试题分析：小球在砝码的重力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动砝码的重力提供向心力，当砝码的重量减小，此时向心力大于砝码的重力，从而做离心运动，导致半径变大当再次出现砝码的重力与向心力相等时，小球又做匀速圆周运动acd、因m的质量减小，则导致提供的向心力小于需要的向心力，因此小球出现离心运动，那么半径增大，故acd不正确；b、由于半径变大，而向心力大小变小，则角速度减小，故b正确故选：b3. 如图所示，固定斜面的倾角为，高为h，一小球从斜面顶端水平抛出，落至斜面底端，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为: ( )a. b. c. d. 【答案】d【解析】对于整个平抛运动过程，根据h=gt2得： ,则平抛运动的初速度为：；当速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时竖直分速度为：vy=v0tan=则经历的时间为： 故选d4. 如图，可视为质点的小球，位于半径为m半圆柱体左端点a的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于b点。过b点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60，则初速度为（不计空气阻力，重力加速度g取10 ms2）: ( )a. ms b. m/s c. m/s d. ms.【答案】b【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于b点，知速度与水平方向的夹角为30，设位移与水平方向的夹角为，则有： 因为 则竖直位移为：， 所以， 联立以上各式解得： 故选b点睛：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住速度方向，结合位移关系、速度关系进行求解5. 质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度通过圆管的最高点时 ( )a. 小球对圆管的内、外壁均无压力 b. 小球对圆管的外壁压力等于c. 小球对圆管的内壁压力等于 d. 小球对圆管的内壁压力等于mg【答案】c【解析】解：以小球为研究对象，小球通过最高点c时，根据牛顿第二定律得mg+mg=m当小球以速度通过圆管的最高点，根据牛顿第二定律得：mg+n=m由解得：n=，负号表示圆管对小球的作用力向上，即小球对圆管的内壁压力等于，故c正确故选：c【点评】本题是牛顿第二定律的直接应用对于圆周运动，分析受力情况，确定向心力的来源是关键6. 近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图已知两轨间宽度为l，内外轨高度差为h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为r的弯道，请问，该弯道处的设计速度最为适宜的是: ( )a. b. c. d. 【答案】a【解析】试题分析：转弯中，当内外轨对车轮均没有侧向压力时，火车的受力如图，由牛顿第二定律得：，解得：故a正确，bcd错误故选a考点：匀速圆周运动；牛顿第二定律【名师点睛】此题是关于圆周运动的实例分析；要知道火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力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；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。7. 假设地球是一半径为r、质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，不考虑地球自转的影响，距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个( )a. b. c. d. .【答案】a【解析】令地球的密度为，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：，由于地球的质量为m=r3，所以重力加速度的表达式可写成：根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，在距离地球球心为r处，受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力，当rr时，g与r成正比，当rr后，g与r平方成反比故选a点睛：抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在地球内部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为r的球体的质量8. 如图所示，质量为m的物体放在光滑水平地面上，受与水平方向成角的恒定拉力f作用，从静止开始沿水平地面运动，在时间t内，拉力f对物体所做的功为w.若仅改变上述某一个量，物体还是从静止开始沿水平地面运动，下列可使拉力做的功为2 w的是 ( )a. 拉力增大为2f b. 物体质量减小为c. 做功时间增长为2t d. 角从60变为0【答案】b【解析】拉力增大为2f时，加速度物体的加速度变为原来的2倍，由x=at2知，在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍，由w=fxcos，可知，拉力做功为4w故a错误物体质量减小为，则物体的加速度变为原来的2倍，由x=at2知，在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍，由w=fxcos，可知，拉力做功为2w故b正确 做功时间增长为2t，由x=at2知，物体通过的位移为原来的4倍，由w=fxcos，可知，拉力做功为4w故c错误d、由，角从60变为0，则得，拉力做功为4w故d错误故选b.9. 如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞经观察点b点正上方a点时投放一颗炸弹，经时间t炸弹落在观察点b正前方l1处的c点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点b正前方l2处的d点，且l23l1，空气阻力不计。以下说法正确的有: ( )a. 飞机第一次投弹时的速度为l1/tb. 飞机第二次投弹时的速度为2l1/tc. 飞机水平飞行的加速度为l1/t2d. 两次投弹时间间隔t内飞机飞行距离为4l1/3【答案】ad【解析】试题分析：飞机投出的炸弹做平抛运动，根据分位移公式，有：竖直方向：水平方向：，求得：,a正确；第二次投弹时的速度,投弹后炸弹发生的水平位移关系：，求得：,b、c错误；两次投弹时间间隔t内飞机飞行距离为：,d正确；故选ad。考点：平抛运动10. 如果太阳系几何尺寸等比例地缩小，当太阳和地球之间的平均距离为1m时，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（假设各星球的密度不变） ( )a. 地球受到的向心力比缩小前的大b. 地球的向心加速度比缩小前的小c. 地球绕太阳公转周期与缩小前的相同d. 地球绕太阳公转的线速度比缩小前的大【答案】bc【解析】试题分析：如果太阳系几何尺寸等比例地减小，假设均变为原来的，根据万有引力定律和万有引力提供地球的向心力，可以得到、，再根据,地球受到的向心力是缩小前的，a错误；地球的向心加速度是缩小前的，c正确；地球绕太阳公转周期与缩小前的相同，c正确；地球绕太阳公转的线速度是缩小前倍，d错误考点：本题考查了万有引力定律及其应用。.11. 如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其vt图象如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的st图象如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是: ( )a. 猴子的运动轨迹为直线b. 猴子在2s内做直线运动c. t1s时猴子的速度大小为d. t2s时猴子的加速度为4m/s2【答案】cd12. 一行星绕恒星做圆周运动由天文观测可得，其运行周期为t，速度为v.引力常量为g，则:( )a. 恒星的质量为b. 行星的质量为c. 行星运动的轨道半径为d. 行星运动的加速度为【答案】acd【解析】试题分析:由可得，所以c正确；由，将r代入可得，所以a正确；由可得，所以d正确；在万有引力提供向心力的表达式中，行星质量无法求出，所以b错误。考点：本题考查了万有引力定律相关公式的理解应用。 二、实验题： 13. (1).在做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下 列器材中还需要的是_a游标卡尺 b秒表c坐标纸 d天平e弹簧测力计 f重垂线 (2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学在建立直角坐标系时，有一处失误，假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误 观察图可知，他的失误之处是：_ (3)他根据记录建立坐标系，运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比_(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)【答案】 (1). acf (2). 应以球心在槽末端的水平线作x轴 (3). 偏大【解析】（1）实验中需要的器材：游标卡尺、坐标纸和重垂线；故选acf；（2）由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处坐标系原点应建立在飞离斜槽口的小球重心处，即在槽口上方r（r为球半径）处（3）由于坐标原点偏下，所以在计算飞行时间时偏小，而应比真实值偏大.14. 如图所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2.由图可知，小球从a点运动到b点经历的时间_(填“小于”、“等于”或“大于”)从b点运动到c点经历的时间；照相机的闪光频率为_hz；小球抛出时的初速度大小为_m/s.【答案】 (1). 等于 (2). 10hz (3). 2.5m/s【解析】解：（1）水平方向的运动是匀速直线运动，从a到b和从b到c水平方向的位移相同，所以经历的时间相等（2）在竖直方向上有：h=gt2，其中h=10cm，代入求得：t=0.1s，因此闪光频率为：（3）水平方向匀速运动，有：s=v0t，选ab段：其中s=5l=25cm，t=t=0.1s，代入解得：v0=2.5m/s故答案为：等于；10；2.5【点评】对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题三、计算题： 15. 如图所示，半径r=0.5m的光滑圆环上套有一质量为m=0.1kg的小环，当圆环绕着过环心的竖直轴匀速旋转时，若环每秒钟恰好转过2圈,求小环偏离圆环最低点的高度h。(取g2)【答案】【解析】试题分析：小环绕着环心的竖直轴旋转时做匀速圆周运动，由其重力和圆环的支持力的合力提供向心力，根据向心力公式及几何关系即可求解小环偏离圆环最低点的高度解：设如图示的圆心角为，则有：h=r（1cos）对小球受力分析得：nsin=m2r而ncos=mg，r=rsin，角速度=2n=4rad/s解得：，=0.4375m答：小环偏离圆环最低点的高度h为0.4375m【点评】本题主要考查了向心力公式的直接应用，能熟练运用几何关系进行求解，难度不大，属于基础题16. 如图示，在半径为r，质量分布均匀的某星球表面，有一倾斜角为的斜坡，以初速度v0向斜坡水平抛出一个小球，测得经过时间t，小球垂直落在斜坡上的c点，求：(1)小球落到斜坡上时的速度大小v；(2)该星球表面附近的重力加速度g；(3)卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v.【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）撞击斜坡时，小球落到斜面上时的速度： （2）小球的竖直分速度 又vy=gt 由得该星球表面的重力加速度 （3）设该星球质量为m，近地卫星的质量为m，卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度v/有 由得 点睛：本题考查了万有引力定律和平抛运动的综合运用，通过平抛运动的规律求出