北京市昌平区昌平二中2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

北京市昌平区昌平二中2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）第一部分(选择题共50分)一、单项选择题。本题共10小题，每小分题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。1.被人们称为“能称出地球质量的人”是测出引力常量的物理学家( )a. 伽里略b. 卡文迪许c. 牛顿d. 开普勒【答案】b【解析】【详解】当卡文迪许通过扭秤实验测量出引力常量后可计算地球的质量，故他被人们称为“能称出地球质量的人”a.a项与上述分析结论不相符，故a错误；b. b项与上述分析结论相符，故b正确；c.c项与上述分析结论不相符，故c错误；d.d项与上述分析结论不相符，故d错误；2.下列物理量中属于标量的是( )a. 线速度b. 角速度c. 周期d. 向心加速度【答案】c【解析】【详解】a. 线速度是矢量，故a错误； b. 角速度是矢量，故b错误； c. 周期是标量，故c正确； d. 向心加速度是矢量，故d错误3.下列说法正确的是( )a. 匀速圆周运动是线速度不变的运动b. 匀速圆周运动是加速度不变的运动c. 平抛运动是匀变速曲线运动d. 平抛运动的初速度越大，下落时间就越长【答案】c【解析】【详解】a. 匀速圆周运动尽管线速度大小不变，但方向发生了改变，故a错误；b. 匀速圆周运动尽管加速度大小不变，但方向发生了改变，故b错误；c. 平抛运动只受重力，加速度大小不变，轨迹是曲线，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故c正确；d. 平抛运动下落时间只与高度有关，与初速度无关，故d错误4.如图所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心o且垂直于盘面的竖直轴转动，圆盘上的小物块a随圆盘一起运动，对小物块进行受力分析，下列说法正确的是( )a. 受重力和支持力b. 受重力、支持力、摩擦力c. 受重力、支持力、向心力d. 受重力、支持力、摩擦力、向心力【答案】b【解析】【详解】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力a.a项与上述分析结论不相符，故a错误；b. b项与上述分析结论相符，故b正确；c.c项与上述分析结论不相符，故c错误；d.d项与上述分析结论不相符，故d错误；5.如图所示，北京和广州的地理纬度分别约为40和23，若在北京地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为t1和v1，广州地面上的物体随地球自转的周期和线速度分别为t2和v2，则( )a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】在北京和广州地面上的物体转动的周期都等于地球自转的周期，所以t1=t2，由图知广州的转动半径大于北京的轨道半径，根据可知，v2v1a. 与上述计算结果 不相符，故a错误； b. 与上述计算结果 不相符，故b错误；c. 与上述计算结果 相符，故c正确；d. 与上述计算结果 不相符，故d错误6.如图所示，质量为m的小物块，沿半径为r的半圆形轨道滑下，当小物块通过最低点b时速度大小为v,则此时物块对轨道的压力大小为( )a. mg+mb. mg-mc. mgd. m【答案】a【解析】【详解】当小物块通过最低点b时，由向心力公式得解得：a. mg+m与上述计算结果 相符，故a正确；b. mg-m与上述计算结果不相符，故b错误； c. mg与上述计算结果不相符，故c错误； d. m与上述计算结果不相符，故d错误7.在距地面200km的轨道上，宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）a. 飞船的速度一定大于第一宇宙速度b. 在飞船中，用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零c. 在飞船中，可以用天平测物体的质量d. 因飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量都为零【答案】b【解析】【详解】a. 由，得所以飞船的速度小于第一宇宙速度，故a错误；b. 在飞船中的物体处于完全失重状态，所以用弹簧秤测一个物体的重力，读数为零，故b正确；c. 在飞船中物体处于完全失重状态，不可以用天平测物体的质量，故c错误；d. 质量是物体的固有属性，飞船处于完全失重状态，飞船中一切物体的质量不会改变，故d错误8.如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力f作用下做匀速圆周运动若小球运动到p点时，拉力f发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（ ）a 若拉力突然消失，小球将沿轨迹做离心运动b. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹做离心运动c. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹做离心运动d. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹做向心运动【答案】a【解析】【详解】a在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故a正确bd当拉力减小时，将沿pb轨道做离心运动，故bd错误；c当拉力增大时，将沿pc轨道做近心运动，故c错误9.已知海王星和地球的质量比m：m=16:1，它的半径比r：r=4:1，则海王星和地球表面的重力加速度之比（ ）a. 1:2b. 2:1c. 4:1d. 1:1【答案】d【解析】【详解】在星球表面附近，万有引力等于重力由公式得：联立解得，a. 1:2与上述计算结果 不相符，故a错误；b. 2:1与上述计算结果 不相符，故d错误； c. 4:1与上述计算结果 不相符，故c错误； d. 1:1与上述计算结果 相符，故d正确10.某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹某同学设想小球先后三次做平抛，将水平挡板依次放在1，2，3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是( )a. b. c. d. 无法判断【答案】c【解析】【详解】因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以a. 与上述计算结果不相符，故a错误； b. 与上述计算结果不相符，故b错误； cd. 与上述计算结果不相符，故c正确，d错误二不定项选择题，本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得4分，选错或不答得0分。11.在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力在它们运动过程中的每一时刻，有（ ）a. 加速度相同b. 加速度不同c. 距抛出点竖直方向的高度相同d. 距抛出点竖直方向的高度不同【答案】ac【解析】【详解】ab.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故a正确，b错误；cd.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故c正确，d错误12.已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量m地（引力常量g为已知） （ ）a. 月球绕地球运动的周期t1及月球到地球中心的距离r1b. 地球绕太阳运行周期t2及地球到太阳中心的距离r2c. 人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期t3d. 地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离r4【答案】ac【解析】【详解】月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，列式如下：可得：地球质量，故a正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故b错；人造地球卫星绕地球做圆周运动，地球对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，列式有：，可得地球质量，根据卫星线速度的定义可知得代入可得地球质量，故c正确；地球绕太阳做圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球做圆周运动向心力，列式如下：可知，m为地球质量，在等式两边刚好消去，故不能算得地球质量，故d错误13.关于地球同步卫星，下列说法正确的是( ）a. 离地面的高度一定b. 轨道平面不一定在赤道平面内c. 线速度小于7.9km/sd. 向心加速度大于9.8 m/s2【答案】acd【解析】【详解】a.万有引力提供向心力，列出等式：其中r为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以t为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故a正确；b.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故b错误；c.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故c正确；d.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故d正确14.把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()a. 周期越小b. 线速度越小c. 角速度越小d. 加速度越小【答案】bcd【解析】设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为m，根据万有引力提供向心力得：，解得：t=2，r越大，t越大故a错误v=，r越大，v越小故b正确=，可知，r越大，越小故c正确a=，r越大，a越小故d正确故选bcd15.经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表(au是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离)“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为t1和t2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2则下列说法正确的是( )a. b. c. d. 【答案】bc【解析】【详解】通过表格数据的比较，“神舟星”据太阳的距离比“杨利伟星”更远，也就是“神舟星”轨道的半长轴r更大，据开普勒第三定律：“神舟星”的周期较大，所以；又据可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星”据太阳的距离较小，所以“杨利伟星”的向心加速度较大，所以a.a项与上述分析结论不相符，故a错误；b. b项与上述分析结论相符，故b正确；c.c项与上述分析结论相符，故c正确；d.d项与上述分析结论不相符，故d错误；第二部分 （非选择题，共50分）三填空题。本题共3小题，每空2分，共10分。16.若已知某星球的质量为m，半径为r，引力常量为g，则该星球的第一宇宙速度为_；若已知某星球的半径为r，星球表面的重力加速度为g，则该星球的第一宇宙速度为_【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的线速度，就是第一宇宙速度其做圆周运动的向心力由万有引力提供，由向心力公式解得第一宇宙速度2在星球表面附近重力等于万有引力，所以由式解得17.如图所示小球做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为，线长为l，小球质量为m，重力加速度为g，则小球向心力大小为_，小球运动的线速度大小为_【答案】 (1). (2). 【解析】【详解】1小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，小球的合力提供向心力，如图由几何关系得：向心力的大小2根据向心力公式解得：小球运动的线速度大小为18.公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看作圆周运动，如图所示设桥面的圆弧半径为r,重力加速度为g,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v通过桥的最高点时，车对桥的压力刚好为零，则车速v大小为_【答案】【解析】【详解】1 通过桥的最高点时，车对桥的压力刚好为零，重力提供向心力，所以解得：四实验题。每问2分，共12分。19.用如图所示的装置“研究平抛物体的运动”其主要实验步骤如下：（a）将弧形斜槽固定在桌面上，让其末端伸出桌面边缘处（b）用图钉将白纸钉在薄木板上，用支架将木板竖直固定（c）将小球从斜槽上释放，在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置，用平滑的曲线连接起来，即为小球平抛运动的轨迹（1）在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、薄木板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材中的_a.秒表 b.天平 c.重锤线 d.测力计(2)在该实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择_a实心小铁球 b.空心小铁球c.实心小木球 d.塑料小球(3)在该实验中，应采取下列哪些措施减小实验误差_?a斜槽轨道末端切线必须水平b.斜槽轨道必须光滑c.每次要平衡摩擦力d.小球每次应从斜槽同一高度静止释放(4)在该实验中，在取下白纸前，应确定坐标轴原点o，并用重锤线过o作竖直线，标系的y轴图1为甲、乙两位同学关于坐标原点及x轴、y轴的确定，其中做法正确的_(选填“甲”或“乙”)（5）在该实验中，某同学正确地确定了坐标原点及坐标轴后，描绘出小球在同时刻所通过的三个位置a、b、c，相邻的两个位置间的水平距离均为x，测得x=10.00cm，a、b间的竖直距离y1=4.78cm，a、c间的竖直距离y2=19.36cm如图2所示（重力加速度g取9.80 m/s2）根据以上直接测量的物理量导出小球做平抛运动的初速度的公式为v0=_(用题中所给字母表示代入数据得到小球的初速度值为_m/s【答案】 (1). c (2). a (3). ad (4). 乙 (5). (6). 1.0m/s【解析】【详解】（1）1 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故应选c（2）2 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a正确，bcd错误；故选a（3）3 实验中所用斜槽末端的切线必须调到水平，以保证做平抛运动，故a正确；每次实验小球必须从斜槽的同一位置由静止释放，所用斜槽不必光滑，也不需要平衡摩擦力，只要到达底端的速度相同即可，故bc错误；每次实验中小球必须由静止释放，初始位置必须相同，故d正确故应选ad（4）4坐标系的原点应该放在小球的球心，所以乙同学做法正确（5）56 竖直方向，根据匀变速直线运动的推论：y=（y2-y1）-y1-=gt2 水平方向：x=v0t 由式解得：代入数据可得：v0=1.0m/s；五、论述计算题。本题共3小题，共28分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。20.用长为l=0.9m的轻绳系质量为m=0.2kg，使其在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g=10m/s2.求：（1）当小球在最高点的速度为6m/s，绳对小球的拉力大小？（2）小球过最高点的最小速度多大？【答案】（1）6n；（2）3m/s【解析】【详解】（1）当小球在最高点的速度为6m/s时，由向心力公式得：解得绳对小球的拉力大小（2）小球过最高点，重力提供向心力时，小球的速度最小由向心力公式得：解得最小速度21.一个人在20m高的楼顶水平抛出一个小球，小球在空中沿水平方向运动20m后，落到水平地面上不计空气阻力的作用，重力加速度g取10m/s2求：（1）小球在空中运动的时间；（2）小球被抛出时的速