内蒙古包头市青山区北方重工业集团有限公司第三中学2017-2018学年高一物理下学期4月试题（含解析）.doc

内蒙古包头市青山区北方重工业集团有限公司第三中学2017-2018学年高一物理下学期4月试题（含解析）考试时间：2018年4月8日 满分：120分 考试时长：100分钟第一部分一、选择题（不定项选择，共16题64分，每题4分，选不全得2分，错选不得分）1.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内 （ ）A. 速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B. 速度一定在不断地改变，加速度可以不变C. 速度可以不变，加速度一定不断地改变D. 做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动不可能是匀变速运动【答案】B【解析】【详解】AB、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论，物体在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，而加速度不变的曲线运动叫匀变速曲线运动，如平抛运动，故ACD错误，B正确；故选B。2. 有关运动的合成，以下说法正确的是( )A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动B. 两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动可能是曲线运动C. 匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动D. 两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动【答案】D【解析】试题分析：平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动，两个运动都是直线运动，但是合运动却为曲线运动，AC错误；两个不在一条直线上的匀速直线运动，则合力一定为零，合运动一定为匀速直线运动，B错误；两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动，则在两个方向上的合力恒定，所以合力恒定，一定做匀加速直线运动，D正确；考点：考查了运动的合成与分解【名师点睛】解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法，当合加速度的方向与合速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动；当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动3.如图所示，重物A、B由刚性绳拴接，跨过定滑轮处于图中实际位置，此时绳恰好拉紧，重物静止在水平面上，用外力水平向左推A，当A的水平速度为vA时，如图中虚线所示，则此时B的速度为（）A. vAB. vAC. vAD. vA【答案】A【解析】两物体沿绳子方向上的分速度相等，沿绳子方向上的分速度为：则vA1=vB1=vAcos30=vA解得：故选A点睛：本题考查了速度的分解，知道速度的分解遵循平行四边形定则，以及知道两物体沿绳子方向上的分速度相等该类型的题关键是找清哪个是合速度，哪个是分速度4.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中是半径为的牙盘大齿轮，是半径为的飞轮小齿轮，是半径为的后轮，假设脚踏板的转速为，则自行车前进的速度为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为，所以，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据可知：，已知，则轮II的角速度因为轮II和轮III共轴，所以转动的相等即，根据可知，故选项C正确。点睛：大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度。5.如图所示，从地面上同一位置同时抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则下列说法正确的是( )A. 在运动过程中的任意时刻有vBvAB. B飞行时间比A的长C. B的加速度比A的大D. 在落地时的水平速度与合速度的夹角，B比A大【答案】A【解析】由题可知，A、B两小球均做斜抛运动，由运动的分解可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，由两球运动的最大高度相同，可知两球的竖直方向速度相同，由图可知B球水平位移大，则B球水平速度大，在运动过程中的任意时刻有vBvA，选项A正确；两球的加速度均为重力加速度，选项C错误；设上升的最大高度为h，在下落过程，由，可知两球飞行时间相同，选项B错误；落地时，竖直方向的速度，在落地时的水平速度与合速度的夹角，因为小于，所以在落地时的水平速度与合速度的夹角，A比B大，选项D错误。综上本题选A。点睛：本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究6.如图所示，A、B、C三个小物块放在旋转圆台上，最大静摩擦力均为重力的倍，A的质量为2m，B、C质量为m，C离轴为2R，A、B离轴为R，则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)( )A. C的向心加速度最大B. B所受的静摩擦力最小C. 当圆台转速增加时，C比A先滑动D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动【答案】ABC【解析】【详解】AB、三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个物体受力分析知，支持力与重力平衡，静摩擦力f提供向心力，由于A、B、C三个物体共轴转动，角速度相等，由题意，rC=2rA=2rB=2R，根据牛顿第二定律对三物体分别有：fA=2m2R，fB=m2R，fC=m2(2R)，可得fA=fC=2fB，所以B物体受到的静摩擦力最小；向心加速度aA=2R=aB，aC=2(2R)，可知C物体的向心加速度最大，故A、B正确；C、对任意一物体，由于静摩擦力提供向心力，f=m2R知，当转速增加角速度也变大时，所需要的向心力也变大，当达到最大静摩擦力时，物体开始滑动；由于转速增加角速度也变大时，A、C所需向心力同步增加，且保持相等，但因C的最大静摩擦力小，C比A先滑动；故C正确；D、当转速增加角速度也变大时，A、B所需向心力也都增加，且保持2：1关系，但因A、B最大静摩擦力也满足2：1关系，因此A、B会同时滑动，故D错误7.如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是( )A. 小球通过最高点的最小速度为B. 运动到a点时小球一定挤压外侧管壁C. 小球在水平线ab以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力【答案】B【解析】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；球做圆周运动需要向心力，运动到a点时，需要外侧管壁提供向心力，所以小球一定挤压外侧管壁，故B正确；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，对内侧管壁没有作用力，故C错误；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。所以B正确，ACD错误。8.2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号”，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实。“嫦娥一号”发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动。已知月球半径为R.月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是( )A. “嫦娥一号”绕月球运行的周期B. “嫦娥一号”在工作轨道上的绕行速度一定大于C. “嫦娥一号”工作轨道处的重力加速度为D. 由题目条件可知月球的平均密度 。【答案】AD【解析】根据万有引力提供向心力及黄金代换公式，得：，故A正确；根据圆周运动知识得，故B错误；根据及，联立解得在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为，故C错误；由黄金代换公式，得中心天体的质量，体积，则平均密度，故D正确；故选AD.【点睛】根据万有引力提供向心力，求出线速度和周期的表达式，结合万有引力等于重力得出线速度和周期的大小根据中心天体的质量和体积求出密度9.如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（ ）A. 周期不相同B. 角速度的大小相等C. 线速度的大小相等D. 向心加速度的大小相等【答案】B【解析】【详解】AB.对其中一个小球受力分析，如图所示：受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：；由向心力公式得：，设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：；由三式得：，所以角速度与绳子的长度和转动半径无关，即角速度的大小相等，根据，可知周期T也相同，故A错误，B正确；C.由，可知两球转动半径不等，则线速度大小不等，故C错误；D.由，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误。10.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极轨道可视为圆轨道如图所示，若某极地卫星从北纬的正上方按图示方向第一次运行至南纬正上方，所用时间为t，已知地球半径为地球可看做球体，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知A. 卫星运行的角速度为B. 地球的质量为C. 卫星运行线速度为D. 卫星距地面的高度【答案】AD【解析】A、从北纬的正上方按图示方向第一次运行至南纬正上方,对应的圆心角，则角速度，故A正确；B、地球表面万有引力等于重力，则有: ，计算得出： ，故B错误；C、线速度，故C错误；D、根据万有引力提供向心力得: ，计算得出：，故D正确；故选AD。【点睛】根据角速度的定义式求解角速度,根据线速度和角速度的关系求解线速度，根据地球表面万有引力等于重力求解地球质量，根据万有引力提供向心力角速度公式求解卫星距地面的高度。11.北斗卫星导航系统第三颗组网卫星简称“三号卫星”的工作轨道为地球同步轨道，设地球半径为R，“三号卫星”的离地高度为h，则关于地球赤道上静止的物体、地球近地环绕卫星和“三号卫星”的有关说法中正确的是A. 赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为B. 赤道上物体与近地卫星的角速度之比为C. 赤道上物体与“三号卫星”的向心加速度之比为D. 近地卫星处与“三号卫星”处的重力加速之比为【答案】BCD【解析】A、赤道上物体与“三号卫星”的角速度相同，都等于地球自转角速度,根据得：赤道上物体与“三号卫星”的线速度之比为，故A错误；B、对于“三号卫星”与近地卫星，由万有引力提供向心力，得:，得：，可得“三号卫星”与近地卫星角速度之比为：，又，所以，故B正确；C、赤道上物体与“三号卫星”的角速度相同,由分析得它们的向心加速度之比为，故C正确；D、对于“三号卫星”与近地卫星，由万有引力等于重力，得:，得：，所以得近地卫星处与“三号卫星”处的重力加速之比为，故D正确；故选BCD 。12.如图所示，金属块Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的细线，上端固定在Q上，下端拴一个小球。小球在某一水平面内做匀速圆周运动圆锥摆，细线与竖直方向成角图中P位置。现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动细线与竖直方高成角图中位置。两种情况下，金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面判断正确的是A. Q受到桌面的静摩擦力大小不变B. 小球运动的角速度变大C. 细线所受的拉力之比为2：1D. 小球向心力大小之比为3：1【答案】BD【解析】【详解】设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为LP球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力；则有：T=；向心力：Fn=mgtan=m2Lsin，得角速度：，使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，增大，cos减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大。对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，细线拉力T增大，则静摩擦力变大，故A错误，B正确；开始时细线的拉力： ，增大为60后的拉力：,所以：故C错误；开始时小球的向心力：Fn1mgtan30mg，增大为60后的向心力：Fn2mgtan60mg所以： ，故D正确；故选BD。【点睛】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，采用隔离法，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况关键。13.由于行星自转影响，行星表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。宇航员在某行星的北极处从高h处自由释放一重物，测得经过时间t1重物下落到行星的表面，而在该行星赤道处从高h处自由释放一重物，测得经过时间t2重物下落到行星的表面，已知行星的半径为R，引力常量为G，则这个行星的平均密度是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】在北极，根据，得：，根据，得星球的质量为：，则星球的密度为：，故A正确，BCD错误。14.人类探索宇宙的脚步从未停止，登上火星、探寻火星的奥秘是人类的梦想，中国计划于2020 年登陆火星。地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球64106601024151011火星34106641023231011A. 火星的第一宇宙速度较大B. 火星做圆周运动的加速度较大C. 火星表面的重力加速度较小D. 火星的公转周期较小【答案】C【解析】根据得，第一宇宙速度，火星质量和半径的比值较小，则火星的第一宇宙速度较小，故A错误火星和地球均绕太阳做圆周运动，根据得： ，T=，火星的轨道半径较大，则加速度较小，周期较大，故DB错误根据Gmg得：g=，由于火星质量和半径的二次方比值较大，则火星表面的重力加速度较大，故C正确故选C点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用15.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星则以下判断正确的是（）A. 卫星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度B. A、B的线速度大小关系为vAvBC. 周期大小关系为TA=TCTBD. B、C的线速度大小关系为vCvB【答案】AC【解析】【详解】A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A正确。BD.对B、C，根据，得，由于C的轨道半径大于B的轨道半径，则，对于A、C，A、C的角速度相等，根据知，所以，故BD错误。C。A、C的角速度相等，则A、C的周期相等；对B、C，根据，得：，由于C的轨道半径大于B的轨道半径，则C的周期大于B的周期，即周期大小关系为TA=TCTB，故C正确。16.如图所示，水平传送带保持的速度运动一质量为的物体与传送带间的动摩擦因数为现将该物体无初速度地放到传送带上的点，然后运动到了距点的点，则传送带对该物体做的功为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】物体无初速地放到传送带上，匀加速运动的过程中加速度为设物块从放上传送带到速度与皮带相同经历的时间为，则有：此过程通过的位移为所以速度与皮带相同后，物块做匀速直线运动只有匀加速运动过程，皮带对物块做功根据动能定理得传送带对该物体做的功故选：B点睛：物体无初速地放到传送带上，开始阶段受到向右的滑动摩擦力做匀加速运动，当物体速度与传送带相同时，物块不受摩擦力，与传送带一起做匀速运动只有在物块加速运动过程中，传送带对物体做功根据牛顿第二定律求出物块匀加速运动的加速度，由速度公式求出物块速度与传送带速度相等所经过的时间，由位移公式求出此过程的位移，分析物块是否达到传送带的另一端，再由动能定理求解传送带对该物体做的功第二部分17.同学在做研究平抛运动规律的实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点位置在运动轨迹上已标出，则：（1）该实验中每一次应使小球从斜槽上_位置无初速滑下，目的是保证_。（2）小球平抛的初速度为_m/s。 （3）小球开始作平抛的位置坐标：x=_cm，y=_cm。 【答案】 (1). 同一 (2). 小球抛出的水平速度相同 (3). (4). (5). 【解析】（1）该实验中每一次应使小球从斜槽上同一位置无初速滑下，目的是保证小球抛出的水平速度相同。（2）在竖直方向上y=h=gT2，解得：，则小球平抛运动的初速度：。（3）b点在竖直方向上的分速度：，小球运动到b点的时间：，因此从平抛起点到O点时间为：t=t-T=0.15s-0.1s=0.05s，因此从开始到O点水平方向上的位移为：x1=vt=2m/s0.05s=0.1m=10cm，竖直方向上的位移：，所以开始做平抛运动的位置坐标为：x=-10cm，y=-1.25cm。18.如图所示，质量为m的小物块以初速度v05m/s从水平桌面左端向右运动，最终以速度v3.0m/s滑离桌面，落在水平地面上已知桌面高h0.45m，长L2m不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）物块与桌面间的动摩擦因数；（2）小物块落地点距飞出点的水平距离s;（3）小物块落地时的速度大小和方向【答案】（1）0.4（2） (3) 方向【解析】试题分析：物块在桌面上运动时，根据牛顿第二定律和速度位移关系即可求出摩擦因数；由平抛规律得即可求出小物块落地点距飞出点的水平距离；根据速度的合成知识即可解题。（1）物块在桌面上运动时，根据牛顿第二定律有：mg=ma 物块做减速运动，根据速度位移关系：v2v022(-a)L联立并代入数据解得：0.4（2）由平抛规律得：竖直方向： 水平位移为： 联立解得： （3）落地时竖直方向的速度为： 落地时速度大小为： 联立解得：设落地时速度方向与水平方向夹角则： 解得：点睛：本题主要考查了直线运动与平抛运动的结合，属于基础题。19.某星球的半径为R，在该星球表面某一倾角为的山坡上以初速度v0平抛一物体，经过时间t该物体落到山坡上。（1）求该星球的环绕速度； （2）若在距离该星球表面高h处有一颗卫星绕着星球做匀速圆周运动，问：卫星运行的周期是多少？（不计一切阻力）【答案】（1） （2）【解析】试题分析：通过平抛运动求出加速度，再根据万有引力提供向心力求出环绕速度和运行周期。（1）由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度，也即为第一宇宙