黑龙江省哈六中高一物理下学期期中考试试题（含解析）(1).doc

哈尔滨市第六中学2013-2014学年度下学期期中考试高一物理试题（考试时间：90分钟 满分:110分）一、不定项选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，有一个选项或多个选项正确，请将选项填写在答题卡相应位置。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不答或有选错的得零分。）1某学生在体育场上抛出铅球，其运动轨迹如图所示.已知在b点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是(空气阻力不计)（）ad点的速率比c点的速率大bd点的加速度比c点的加速度大c从b到d加速度与速度始终垂直d从b到d加速度与速度的夹角先增大后减小【答案】a【考点】抛体运动【解析】解：a、抛体运动，机械能守恒，d点位置低，重力势能小，故动能大，速度大，故a正确；b、抛体运动，只受重力，加速度恒为g，不变，故b错误；c、从b到d是平抛运动，重力一直向下，速度是切线方向，不断改变，故只有最高点b处加速度与速度垂直，故c错误；d、从b到d是平抛运动，加速度竖直向下，速度方向是切线方向，故夹角不断减小，故d错误；故选a2在岛上生活的渔民，曾用如图所示的装置将渔船拉到岸边，若通过人工方式跨过定滑轮拉船，使之匀速靠岸，已知船在此运动过程中所受阻力保持不变，则( )a绳对船的拉力逐渐增大b船所受水的浮力保持不变c岸上人拉船的速度保持不变d岸上人拉船的速度逐渐增大【答案】a【考点】运动的合成和分解【解析】解：a、对小船进行受力分析，如左图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡，合力为零；设拉力与水平方向的夹角为，有：fcos=f ，fsin+f浮=mg 船在匀速靠岸的过程中，增大，阻力不变，根据平衡方程知，绳子的拉力增大，根据平衡方程知，拉力增大，sin增大，所以船的浮力减小故a正确，b错误c、可将船运动分解（如右图所示），则有vcos=v1，因v匀速运动，又增大，所以v1会减小，故cd错误；故选a3平抛一物体，当抛出1秒后它的速度方向与水平方向成45角，落地时的速度方向与水平方向成60角，g=10m/s2.则( )a初速度为10m/s b落地速度20m/sc开始抛出时距地面的高度20m d水平射程13m【答案】ab【考点】平抛运动【解析】解：a设物体平抛的初速度为v0，运动过程如图1s末物体的竖直方向的分速度vy1=gt1=10m/s故v0=vy1cot45=10m/s,a选项正确；b、落地时速度，b选项正确；c、落地时竖直速度飞行时间抛出时高度：，c选项错误；d、物体的水平射程 ，所以d选项错误。4如图所示，将一物体从倾角为的固定斜面顶端以初速度v0沿水平方向抛出，物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为若只将物体抛出的初速度变成v0，其他条件不变物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角为，则下列关于与的关系正确的是( )a b c d【答案】b【考点】平抛运动【解析】解：设某个时刻速度与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，有知tan=2tan知小球落在斜面上位移与水平方向 的夹角不变，则速度与水平方向的夹角也不变，物体与斜面接触时速度与斜面之间的夹角等于速度与水平方向夹角和位移与水平方向夹角之差，则知2=1故b正确，a、c、d错误故选b5物体做匀速圆周运动的条件是（）a物体有一定的初速度，且受到一个始终和初速度垂直的恒力作用b物体有一定的初速度，且受到一个大小不变，方向变化的力的作用c物体有一定的初速度，且受到一个方向始终指向圆心的力的作用d物体有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用【答案】d【考点】向心力；匀速圆周运动【解析】解：匀速圆周运动的物体做速度大小不变，方向时刻改变的曲线运动，所以物体要具有一定的初速度，且受到一个大小不变方向始终跟速度垂直的力的作用，故d正确故选d6如图为某品牌自行车的部分结构。a、b、c分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是（）aa、b、c三点线速度大小相等ba、b两点的角速度大小相等ca、b两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比d由图中信息，a、b两点的角速度之比为3：1【答案】acd【考点】线速度、角速度和周期、转速【解析】解：ab、自行车的链条不打滑，a、b、c三点线速度大小相等，且ab两点的半径不同，故ab两点的角速度不同；但线速度是矢量，方向是该点的切线方向，故a正确，b错误c、由向心加速度公式可知，a、b两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比，故c正确d、根据可知，a、b两点的角速度之比为42：14=3：1，故d正确故选：acd7如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球a和b紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）a球a的角速度一定大于球b的角速度b球a的线速度一定大于球b的线速度c球a的运动周期一定小于球b的运动周期d球a对筒壁的压力一定大于球b对筒壁的压力【答案】b【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【解析】解：a、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：，解得：，a的半径大，则a的线速度大，角速度小故a错误，b正确c、从a选项解析知，a球的角速度小，根据，知a球的周期大，故c错误d、因为支持力，知球a对筒壁的压力一定等于球b对筒壁的压力故d错误故选：b8如图,放置在水平地面上的支架质量为m，支架顶端用细绳拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置,然后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法中正确的是（ ）a在释放瞬间，支架对地面压力为（m+m）gb在释放瞬间，支架对地面压力为mgc摆球到达最低点时，支架对地面压力为（m+m）gd摆球到达最低点时，支架对地面压力大于（m+m）g【答案】bd【考点】向心力；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【解析】解：a、释放的瞬间，知细线的拉力为零，则细线对支架误拉力，对支架分析，受重力和支持力，则n=mg，所以支架对地面的压力为mg故a错误，b正确c、摆球摆动到最低时，根据动能定理知，根据牛顿第二定律得，则f=3mg则支架对地面的压力为n=mg+3mg故c错误，d正确故选bd9. 下列说法正确的是 ( )a只有两个星球之间才存在万有引力的作用b卡文迪许是历史上第一个在实验室里比较准确地测出引力常量的科学家c牛顿是历史上第一个在实验室里比较准确地测出引力常量的科学家d两个质量1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67n【答案】b【考点】物理学史【解析】a、任何俩个物体之间都存在相互之间的引力，只是如果物体的质量小的话，这个引力也非常小，感觉不到。c、卡文迪许是历史上第一个在实验室里比较准确地测出引力常量的科学家。d、两个质量1kg的质点相距1m时的万有引力为。10若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，这颗行星的第一宇宙速度约为（ ）a. 2 km/s b. 4 km/s c. 16 km/s d. 32 km/sz【答案】c【考点】万有引力，第一宇宙速度【解析】解：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，r为地球半径行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比：所以该行星的第一宇宙速度约为16km/s故选c11关于地球同步卫星下列说法正确的是( )a它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小 b它的周期、高度、速度都是一定的 c我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空 d我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空【答案】bd【考点】地球同步卫星【解析】解：同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等根据万有引力提供向心力知，轨道半径一定，则卫星的高度一定，轨道半径一定，则卫星的速度大小一定对于同步卫星的质量，不一定相同故b、d正确，a、c错误故选：bd12. 如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为m和2m的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）a. 甲的向心加速度比乙的小 b. 甲的运行周期比乙的小c. 甲的角速度比乙大 d. 甲的线速度比乙大【答案】a【考点】万有引力的应用【解析】解：根据卫星运动的向心力由万有引力提供，a、由于，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故a正确；b、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故b错误；c、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故c错误；d、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故d错误故选a132011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。若已知万有引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量（ ）a该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径b该行星的自转周期与星体的半径c围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径d围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度【答案】cd【考点】万有引力定律及其应用【解析】a、如果知道绕行星表面附进运行的卫星的轨道半径，则由，得 则已知行星表面的重力加速度g和卫星绕行星表面附近运行的轨道半径r，即可求出行星的质量m故a错误b、c、d因得 则可知若知道轨道半径；线速度，角速度，周期中的一个，则可求得行星的质量故c d正确，b错误故选： c d14已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为( )a6小时 b.12小时 c24小时 d36小时【答案】b【考点】万有引力定律及其应用【解析】解：地球的同步卫星的周期为t1=24小时，轨道半径为r1=7r1，密度1某行星的同步卫星周期为t2，轨道半径为r2=3.5r2，密度2根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有：两式化简解得：故选b二填空题(共18分。把答案直接填在横线上)15用图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是（ ）a应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下b斜槽轨道必须光滑c斜槽轨道末端可以不水平d要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些（2）根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图乙所示，图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，p1、p2和p3是轨迹图线上的3个点，p 1和p 2、p 2和p 3之间的水平距离相等。若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g。可求出小球从p 1运动到p 2所用的时间为_，小球抛出后的水平速度为_。图乙p1p2p3坐标纸木板重锤斜槽轨道图甲【答案】（1）（ ad ）（2）、【考点】平抛运动【解析】（1）解：为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故c错误；而为了让小球每次做同样的平抛运动，小球每次应从同一位置滚下，故a正确；小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故b错误；为了得出更符合实际的轨迹，应尽量多的描出点，故d正确；故选：ad（2）据竖直方向运动特点h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度（水平速度）16人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中o为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，稳定后它在桌面上做圆周运动。设卫星中具有基本测量工具。 实验时物体与桌面间是否有滑动摩擦力？_ （填“是”或“否”）； 实验时需要测量的物理量有物体做匀速圆周运动的周期t，以及 和_ (填写对应的物理量和字母)待测质量表达式为m= 。（用小题中物理量的字母表示）【答案】（1）否（2）半径和绳的拉力（3）【考点】向心力；摩擦力的判断与计算【解析】解：（1）因为物体处于完全失重状态，则物体对桌面的压力为零，所以物体与桌面间没有滑动摩擦力（2、3）物体做圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律有：，解得质量的表达式三、计算题（本题共3小题满分36分。解答应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能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）17（10分）如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道abc，其半径r0.5m，轨道在c处与水平地面相切。在c处放一小物块，给它一水平向左的初速度，结果它沿cba运动，小物块恰好能通过最高点a，最后落在水平面上的d点，（取g10m/s2）求：（1）小物块在a点时的速度；（2）c、d间的距离；【答案】，【考点】圆周运动，抛体运动【解析】（1）（2）18（11分）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为t，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，求此时圆周运动的周期。【答案】t=2=t【考点】万有引力的应用【解析】对恒星m1：对恒星m2：由以上两式得经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此