湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单选题1. 作匀速圆周运动的物体，下列不会变化的物理量是（ ）A. 速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力【答案】B【解析】试题分析：匀速圆周运动的过程中，线速度、向心加速度和向心力的大小不变，但是方向时刻改变角速度不变，周期没有方向也不变故选：B2.河宽d=60m，水流速度V1=4m/s不变，小船在静水中的行驶速度为V2=3m/s，则（）A. 小船能垂直直达正对岸B. 若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长C. 小船渡河时间最短20sD. 小船渡河的实际速度一定为【答案】C【解析】【详解】A、由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，故选项A错误；BC、当船速垂直于河岸时，小船渡河时间最短为，当水速增大时，渡河时间不受影响，故选项B错误，C正确；D、由于船速方向未知，无法求解渡河速度，故选项D错误。3.在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须（）A. 先抛出A球B. 先抛出B球C. A球的初速度大于B球的初速度D. A球的初速度等于B球的初速度【答案】C【解析】【详解】相遇时，A、B下落的高度相同，根据知，下落的时间相同，知两球同时抛出，又因为A球的水平位移大于B球的水平位移，根据知，A球的水平速度大于B球的水平速度，故选项C正确，A、B、D错误。4.如图所示为皮带传动装置。A、C、D分别为三个轮子边缘上的质点，B是左侧小轮上的一点，左侧两个轮子为同轴转动，左右轮子通过皮带传动，各点到轴心的距离已标出。若传动过程中皮带不打滑，则关于各点的线速度和角速度的判断，正确的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】由于A、C两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，线速度相等，由于 ，根据可知；B、C、D三点为共轴的轮子上的点，角速度相等，由于，根据可知，所以，故选项C正确，A、B、D错误；5.如图所示，圆柱形转筒绕其竖直中心轴转动，小物体贴在圆筒内壁上随圆筒一起转动而不滑落。则下列说法正确的是（）A. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力共4个力的作用B. 小物体随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C. 筒壁对小物体的摩擦力随转速增大而增大D. 筒壁对小物体的弹力随转速增大而增大【答案】D【解析】【详解】A、橡皮块随圆筒一起做圆周运动，受重力、弹力和静摩擦力作用，故选项A错误； BCD、水平方向上，弹力指向圆心提供向心力，据牛顿第二定律有：，可知角速度越大，则橡皮块所受的弹力越大，在竖直方向上，橡皮块所受的重力和静摩擦力平衡，故选项B、C错误，D正确。6.如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，桥对汽车的支持力为汽车重力的倍，如果要使汽车能安全地通过此拱桥，则汽车通过桥顶的最大速度必须小于（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】当汽车通过拱桥定点的速度是10m/s时由公式得，当汽车通脱拱桥顶点时对桥恰无压力则，由公式得，所以B正确。7.某X星球的质量为地球质量的36倍，半径为地球半径的2倍。忽略行星自转的影响，已知地球表面的重力加速度为g，则X星球表面的重力加速度大小为（）A. 9gB. 4gC. 3gD. 18g【答案】A【解析】【详解】忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式： ，解得：，星体质量是地球质量的36倍，星体半径是地球半径2倍，则有：，X星球表面的重力加速度大小为为9g，故选项A正确，B、C、D错误。8.如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，b、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是（）A. 卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期B. 卫星b的运行速度可能大于C. 卫星b加速即可追上前面的卫星cD. 卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方【答案】A【解析】【详解】A、根据万有引力提供向心力，则有，轨道半径越大，周期越大，可知a的运行周期大于卫星b的运行周期，故选项A正确；B、根据，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故选项B错误；C、卫星b加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c，故选项C错误；D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误。二、多选题9.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动；b处于地面附近的近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则有（）A. a随地球自转的向心加速度等于重力加速度gB. b在相同时间内转过的弧长最长C. c在4小时内绕地心转过的圆心角是D. d的运动周期有可能是20小时【答案】BC【解析】A项：同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=2r知，c的向心加速度大由，解得：，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；B项：由，解得：，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长故B正确；C项：c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故C正确；D项：由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故D错误。点晴：对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向心力，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系。10.如图，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动。则下列说法正确的是（）A. 座椅B的角速度比A大B. 座椅B的向心加速度比A大C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D. 悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大【答案】BD【解析】【详解】AB、同轴转动角速度相同，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，由得B的向心加速度比A的大，故选项A错误，B正确；CD、设细线与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律得：，解得：，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，故B与竖直方向的夹角大，在竖直方向上有：，解得：，悬挂B的缆绳所受到的拉力比悬挂A的大，故选项C错误，D正确；11.已知月球绕地球做圆周运动公转周期为T，轨道半径为r，地球的半径为R，万有引力常量为G根据这些信息可以求出（）A. 地球的质量B. 月球的质量C. 地球的平均密度D. 地球的第一宇宙速度【答案】ACD【解析】【详解】AB、设地球质量为，密度为，月球质量为，对月球绕地球的运动，由万有引力提供向心力可得：，解得：，所以能求出地球的质量，不能求出月球的质量，故选项A正确，B错误；C、根据密度等于质量比体积，可得地球平均密度：，故选项C正确；D、绕地球表面运动的物体受到的万有引力提供向心力，由，可得地球的第一宇宙速度：，故选项D正确。12.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的某固定点O点做匀速圆周运动，如图所示。现测得两星球球心之间的距离为L，运动周期为T，已知万有引力常量为G若AOOB，则（）A. 星球A的质量一定大于B的质量B. 星球A的线速度一定大于B的线速度C. 星球A所受向心力大于星球B所受向心力D. 两星球的总质量等于【答案】BD【解析】【详解】A、双星A、B之间万有引力提供向心力，有：，可知，由于，则星球A的质量一定小于B的质量，故选项A错误；B、双星的角速度相等，根据知星球A的线速度一定大于星球B的线速度，故选项B正确；C、双星靠相互间万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律知向心力大小相等，故选项C错误；D、双星A、B之间万有引力提供向心力，有：，其中，联立解得：，故选项D正确。三、实验题探究题13.如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37，则（sin37=0.6；cos37=0.8）（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为_m/s。（2）若玻璃管的长度为0.6m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为_m。（3）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的_A直线PB曲线QC曲线RD无法确定。【答案】 (1). 0.4 (2). 0.8 (3). B【解析】【详解】解：(1)根据平行四边形定则，有：则有：(2)在竖直方向上运动的时间为：则玻璃管在水平方向上运动的距离为：(3)根据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合外力的方向，则有Q，故选项B正确，A、C、D错误。14.在“研究平抛物体的运动”的实验中：（1）为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的_A实心小铁球B空心小铁球C实心小木球D以上三种球都可以（2）高一某班某同学为了更精确的描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用频闪照相机（每隔相等时间T拍一次照片）拍摄小球在空中的位置。如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm，如果取g=10m/s2，那么：照相机闪光周期T=_s；小球做平抛运动的水平初速度大小是_m/s；【答案】 (1). A (2). 0.04 (3). 0.6【解析】【详解】解：(1)为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故选项A正确；(2)在竖直方向上，根据得：小球平抛运动的初速度大小为：四、计算题15.如图所示，从O点水平抛出的小球，到达斜面顶端P处，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿斜面滑下。已知斜面倾角=60，小球初速度v010m/s，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球从抛出点O到P点的竖直高度h；（2）抛出点O到P点的水平距离x（计算结果中可以有根号）。【答案】（1）小球从抛出点O到P点的竖直高度h为15m；（2）抛出点O到P点的水平距离x为10；【解析】【详解】解：(1)小球到达P点时的竖直分速度为：由速度位移关系公式得：解得：（2）飞行时间：从O到P点的水平距离:；16.如图所示，有一长为L=0.9m的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动已知水平地面上的C点位于O点正下方，且到O点的距离为h=1.9m，不计空气阻力（g取10m/s2）（1）求小球通过最高点A时的速度vA；（2）若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球经过B点的瞬间让细线断裂，求小球落地点到C点的距离【答案】（1）3m/s（2）3m【解析】试题分析：（1）小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力刚好为零根据向心力公式有：2分解得：=3m/s 2分（2）小球在B点时根据牛顿第二定律有：1分由已知T6mg。解得小球在B点的速度大小为1分细线断裂后，小球从B点开始做平抛运动，则由平抛运动的规律得：竖直方向上hL=gt2/2 1分水平方向上 xvBt 1分解得：x3m 1分即小球落地点到C点的距离为3m。考点：考查圆周运动点评：本题难度较小，刚好通过最高点的最小速度是只由重力提供向心力，在B点之后小球做平抛运动，根据各分运动特点求解17.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G某人造卫星绕地球做圆周运动的轨道离地高度等于地球半径；忽略地球自转的影响，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）该人造卫星绕地球做圆周运动的周期；（4）该人造卫星所在轨道处的重力加速度。【答案】（1）（2）（3）4（4）g【解析】【详解】解：(1)设地球质量为,地面上质量为的物体受重力等于万有引力：解得：地球的地球体积：地球的密度：(2)第一宇宙速度即近地卫星的环绕速度，由得第一宇宙速度：(3)根据万有引力提供环绕天体的向心力得：，联立解得：(4)该卫星轨道处重力加速度，根据重力等于万有引力得：联立解得：18.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者手握平板让球在竖直面内始终不脱离平板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D