内蒙古北京八中乌兰察布分校2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

内蒙古北京八中乌兰察布分校2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1.如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到d点（d点是曲线的拐点）时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从a点运动到e点的过程中，下列说法中正确的是a. 质点经过c点的速率比d点的大b. 质点经过a点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90c. 质点经过d点时的加速度比b点的大d. 质点从b到e的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小【答案】a【解析】【详解】a.由题意，质点运动到d点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿d点轨迹的切线方向，则知加速度方向向上，合外力也向上，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由c到d过程中，合外力做负功，由动能定理可得，c点的速度比d点速度大，故a正确；b.由a的分析可知，a点处的受力方向与速度方向夹角大于90度；故b错误；c.质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过d点时的加速度与b点相同，故c错误；d.点从b到e的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故d错误。2.把甲物体从2h高处以速度v0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为l，把乙物体从h高处以速度2v0水平抛出，落地点与抛出点的水平距离为s，则l与s的关系为a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】根据2h=gt12，得则同理由，得则所以a ，与结论不相符，选项a错误；b. ，与结论不相符，选项b错误；c. ，与结论相符，选项c正确；d. ，与结论不相符，选项d错误。3.木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗.这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4.他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据.若将木卫1、木卫2绕木星的运动看做匀速圆周运动，已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，则它们绕木星运行时a. 木卫2的周期大于木卫1的周期b. 木卫2的线速度大于木卫1的线速度c. 木卫2的角速度大于木卫1的角速度d. 木卫2的向心加速度大于木卫1的向心加速度【答案】a【解析】【详解】研究卫星绕木星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动所需的向心力得出：a.由上式可得：已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，木卫2的周期大于木卫1的周期，故a正确；b.由已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的线速度小于木卫1的线速度，故b错误；c.由已知木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的角速度小于木卫1的角速度，故c错误；d.由因木卫2的轨道半径大于木卫1的轨道半径，所以木卫2的向心加速度小于木卫1的向心加速度，故d错误。4.如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为l1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为l2，下列答案中正确的是（ ）a. b. c. d. 前三种情况均有可能【答案】a【解析】当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为l0，劲度系数为k，根据平衡得：，解得 ，当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得：，解得： ；两式比较可得：l1l2；故选a.【点睛】本题中关键要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论5.“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km的p点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示之后，卫星在p点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动用t1、t2、t3分别表示卫星在椭圆轨道、和圆形轨道上运动的周期，用a1、a2、a3分别表示卫星沿三个轨道运动到p点的加速度，则下面说法正确的是（）a. a1a2a3b. t1t2t3c. t1t2t3d. a1a2a3【答案】c【解析】【详解】卫星从轨道的p处制动后进入轨道，在轨道的p处再制动，最后进入轨道。在不同轨道的p处，卫星受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度相同，ad错误；根据开普勒第三定律可知，卫星在不同轨道上绕月球运动时的周期的平方与轨道半长轴的三次方之比相同，显然轨道的半长轴最大，轨道的半径最小，则卫星在轨道的周期最大，在轨道的周期最小，故b错误，c正确。故选c。6.如图所示，小球m在竖直放置光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为r，小球半径为r，则下列说法中正确的是a. 小球通过最高点时最小速度是b. 小球通过最高点时的最小速度为零c. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力d. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力【答案】b【解析】【详解】ab.在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0故a错误，b正确；c.小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，内侧管壁一定没有作用力，故c错误；d.小球在水平线ab以上管道中运动时，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力。当速度比较小时，内侧管壁有作用力，故d错误。7.如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为r，月球表面的重力加速度为g0。飞船在半径为4r的圆型轨道上运动，到达轨道的a点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点b时，再次点火进入近月轨道绕月做圆周运动，则（ ）a. 飞船在轨道的运行速率大于b. 飞船在轨道上运行速率小于在轨道上b处的速率c. 飞船在轨道上的重力加速度小于在轨道上b处重力加速度d. 飞船在轨道、轨道上运行的周期之比ti:tiii=4:1【答案】bc【解析】试题分析：飞船在轨道上，由万有引力提供向心力可知，又在月球表面万有引力等于重力，所以，解得：v，选项a错误；飞船要由轨道进入轨道，必须在b点处减速，故飞船在轨道上b处的运行速率大于飞船在轨道上的运行速率，而飞船在轨道上的运行速率小于飞船在轨道上的运行速率，故飞船在轨道上运行速率小于在轨道上b处的速率，选项b正确；加速度是由万有引力提供的，由可知选项c正确；由可得，故飞船在轨道、轨道上运行的周期之比ti:tiii=8:1，选项d错误。考点：万有引力定律及其应用，卫星的加速度、周期和轨道的关系，卫星的变轨原理8.如图1所示，轻杆一端固定在o点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为f，小球在最高点的速度大小为v，其图象如图2所示则a. 小球的质量为b. 当地的重力加速度大小为c. 时，小球对杆的弹力方向向上d. 时，小球受到的弹力与重力大小相等【答案】acd【解析】【详解】ab.在最高点，若v=0，则n=mg=a；若n=0，则解得，故a正确，b错误；c.由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上，当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，所以小球对杆的弹力方向向上，故c正确；d.若v2=2b，则解得n=a=mg故d正确。9.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，设某双星系统绕其连线上的o点做匀速圆周运动，转动周期为t，轨道半径分别为ra、rb且rarb，引力常量g已知，则下列说法正确的是a. 星球a所受的向心力大于星球b所受的向心力b. 星球a的线速度一定大于星球b的线速度c. 星球a和星球b的质量之和为d. 双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】d【解析】【详解】a.双星靠相互间的万有引力提供向心力，知向心力大小相等，故a错误；b.双星的角速度相等，根据v=r知，星球a的线速度一定小于星球b的线速度。故b错误；c.对于a，有：对于b，有：l=ra+rb，联立解得故c错误；d.根据，双星之间的距离增大，总质量不变，则转动的周期变大，故d正确。10.如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为r，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为r的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg重力加速度的大小为g，当圆环以角速度绕竖直直径转动时，下列说法正确的是a. 圆环角速度小于时，小球受到2个力的作用b. 圆环角速度等于时，细绳恰好伸直c. 圆环角速度等于2时，细绳将断裂d. 圆环角速度大于时，小球受到2个力的作用【答案】abd【解析】【详解】ab.设角速度在01范围时绳处于松弛状态，球受到重力与环的弹力两个力的作用，弹力与竖直方向夹角为，则有：mgtan=mrsin2，即为：，当绳恰好伸直时有：=60，对应，故ab正确；cd.设在12时绳中有张力且小于2mg，此时有：fncos60=mg+ftcos60fnsin60+ftsin60=m2rsin60当ft取最大值2mg时代入可得：即当时绳将断裂，小球又只受到重力、环的弹力两个力的作用，故c错误，d正确。二填空题11.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：_。a通过调节使斜槽的末端保持水平b每次释放小球的位置必须相同c每次必须由静止释放小球d记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降e小球运动时不应与木板上的白纸相接触f将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的a、b、c三点并以a点为坐标原点建立了直角坐标系，得到了如图所示的图像。试根据图像求出物体平抛运动的初速度大小为_m/s。(3)物体运动到b点时的速度大小为_m/s；抛出点的坐标为（ ）。（g=10m/s2，且所有结果均保留2位有效数字）【答案】 (1). abce (2). 20 (3). 2.8 (4). （-20cm，-5.0cm）【解析】【详解】(1)1. a.斜槽的末端需调成水平，以保证小球做平抛运动，故a正确bc.每次使小球从同一固定位置由静止释放，以保证小球的初速度相同，故b、c正确d. 记录小球位置用的铅笔每次不一定必须严格地等距离下降，选项d错误；e.小球在运动的过程中不能与木板接触，防止改变轨迹，故e正确；f.描点连线时用平滑曲线连接，故f错误(2)2.在竖直方向上，根据y=gt2得，则初速度(3)3.物体运动到b点的竖直分速度根据平行四边形定则知，b点的速度4.抛出点到b点的时间则抛出点到b点的水平位移xb=v0t=20.2m=0.4m=40cm，抛出点的横坐标x=20 cm -40cm=-20cm抛出点到b点的竖直位移ybgt2100.04m0.2m20cm，则抛出点的纵坐标y=15 cm -20cm=-5.0cm即抛出点的坐标（-20cm，-5.0cm）三计算题12.宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h.已知该星球的半径为r，且物体只受该星球的引力作用.求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)从这个星球上发射卫星第一宇宙速度.【答案】(1)(2) 【解析】本题考查竖直上抛运动和星球第一宇宙速度的计算。(1) 设该星球表面的重力加速度为g，物体做竖直上抛运动，则解得，该星球表面的重力加速度(2) 卫星贴近星球表面运行，则解得：星球上发射卫星的第一宇宙速度 13.如图所示，小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。（1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其通过最高点的速度至少应为多少？（2）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。（3）轻绳能承受的最大拉力多大？【答案】(1) (2) ， （3）【解析】试题分析：若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其在最高点时重力提供向心力即可求出速度；根据平抛运动的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出绳断时球的速度，根据动能定理求出球落地的速度大小；在最低点，根据牛顿第二定律求出最大拉力的大小。（1）若想小球在竖直平面内做完整的圆周运动，其在最高点时，满足，解得：；（2）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，知，在水平和竖直两方向上分别有：竖直：，水平：，解得：，落地时其竖直分速度为：，落地时速度为：；（3）设绳子承受的最大拉力为，这也是球受到绳的最大拉力球做圆周运动的半径为：，在最低点时球受到的合力提供向心力，即：解得：点睛：本题主要考查了圆周运动和平抛运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。14.中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为a、远地点为b的椭圆轨道上，a点距地面的高度为h1，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知