河南省郑州重点名校五校联考2018-2019学年高一下学期期中物理试卷解析

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答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.1苹果从树上落向地面而不飞上天空，是因为（）A地球受到苹果的万有引力作用B苹果受到地球的万有引力作用C地球对苹果的万有引力大于苹果对地球的万有引力D地球对苹果的万有引力小于苹果对地球的万有引力2人用绳子通过动滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳，使物体 A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，以下说法正确的是（）AA物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动BA物体实际运动的速度是v0cosCA物体实际运动的速度是DA物体处于失重状态3用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A小球线速度大小一定时，线越长越容易断B小球线速度大小一定时，线越短越容易断C小球角速度一定时，线越长越不容易断D小球角速度一定时，线越短越容易断4如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响下列说法中正确的是（）Ah一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长Bh一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C运动员落地瞬间速度与高度h无关D运动员落地位置与v0大小无关5在高速公路的拐弯处，路面都是筑成外高内低的，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面的夹角为，设拐弯路段半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则（）Asin=Btan=Csin=Dtan=6木星的卫星至少有16颗，其中木卫一、木卫二、木卫三、木卫四是意大利天文学家伽利略在1610年用自制的望远镜发现的伽利略用木星的直径作为量度单位，测量了木星的轨道他发现，最接近木星的木卫一的周期是1.8天，木卫一距离木星中心4.2个木星直径单位木卫四的周期是16.7天，预测木卫四与木星中心的距离是（）A6个木星直径B19个木星直径C40个木星直径D160个木星直径7如图所示在皮带传动中，皮带不打滑，两轮半径不等，下列说法不正确的是（）A两轮角速度不相等B两轮边缘线速度的大小相等C同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比D大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度8如图所示为汽车比赛的水平环形赛道，圆心为O，内外环赛道半径分别为r1和r2，某汽车沿两环形赛道行驶时，路面对汽车轮胎的最大静摩擦力相同，当汽车分别沿内环和外环赛道以不打滑的最大速率绕赛道一圈，所需要时间分别为t1和t2，则（）At1：t2=1：1Bt1：t2=r1：r2Ct1：t2=r2：r1Dt1：t2=：9如图所示为哈雷慧星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷慧星的运动下列判断正确的是（）A在A点的线速度大于在B点的线速度B在A点的角速度小于在B点的角速度C在A点的加速度等于在B点的加速度D哈雷慧星的公转周期一定大于1年10满载A国公民的一航班在飞行途中神秘消失，A国推断航班遭到敌对国家劫持，政府立即调动大量海空军事力量进行搜救，并在第一时间紧急调动了21颗卫星参与搜寻“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面（或海洋）目标下面说法正确的是（）A轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大C轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小D轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大11同步卫星距地心间距为r，运行速率为v1，加速度为a1地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，地球半径为R第一宇宙速度为v2，则下列比值正确的是（）A =B =（）2C =D =12在已知万有引力常量G的条件下，根据那组数据可以估算地球的质量（）A根据地球的第一宇宙速度及地球的半径B根据苹果落地的加速度及地球半径C根据地球表面处你的重力及地球半径D根据地球自转的周期及同步卫星距地心的距离二、实验题探究题（本大题共2小题，每空2分，共12分）13在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度实验装置如图甲所示（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法： （2）关于这个实验，以下说法正确的是 A小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近但不接触木板（3）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm，取g=10m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为 m/s（保留三位有效数字）14一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：A精确秒表一只 B弹簧秤一个C质量为m的物体一个 D天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；（1）两次测量所选用的器材分别是上列器材中的 （填写宇母序号）；（2）两次测量的方法及对应的物理量分别是 ；（3）用测得的数据求得该星球的质量M= ，该星球的半径R= 三、计算题（本大题共4小题，共40分）15如图所示，“嫦娥三号”探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时，探测器速度竖直向下，大小为v，此时关闭发动机，探测器仅在重力（月球对探测器的重力）作用下落到月面已知从关闭发动机到探测器着地时间为t，月球半径为R且hR，引力常量为G，忽略月球自转影响，则：（1）月球表面附近重力加速度g的大小；（2）月球的质量M16如图，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求小球运动的角速度17一战斗机飞行员驾驶飞机在万米高空的竖直平面内做匀速圆周运动，飞行速度为1080km/h，已知在最低点时飞钒的加速度为60m/s2（取g=10m/s2）（1）则飞机飞行的半径是多少；（2）质量为70kg的飞行员在最低点时对座椅的压力；（3）在最高点时飞机上脱落一个零件，求飞机飞行半圈时，零件的速度大小，不考虑零件受到的空气阻力（210）18宇航员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，当施加给小球一瞬间水平冲量I时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，万有引力常量为G（1）若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？（2）轨道半径为2R的环月卫星周期为多大？ 参考答案与试题解析一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.1苹果从树上落向地面而不飞上天空，是因为（）A地球受到苹果的万有引力作用B苹果受到地球的万有引力作用C地球对苹果的万有引力大于苹果对地球的万有引力D地球对苹果的万有引力小于苹果对地球的万有引力【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】地面附近的物体都受到地球的万有引力作用，方向竖直向下【解答】解：苹果受到地球万有引力作用从树上落下，地球对苹果的万有引力与苹果对地球的万有引力是一对作用力与反作用力的关系，大小相等故选：B2人用绳子通过动滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳，使物体 A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，以下说法正确的是（）AA物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动BA物体实际运动的速度是v0cosCA物体实际运动的速度是DA物体处于失重状态【考点】44：运动的合成和分解【分析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，根据平行四边形定则求出A的实际运动的速度【解答】解：ABC、将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，根据平行四边形定则得，实际速度v=故C正确，A、B错误D、A物体加速上升，处于超重状态，故D错误；故选：C3用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A小球线速度大小一定时，线越长越容易断B小球线速度大小一定时，线越短越容易断C小球角速度一定时，线越长越不容易断D小球角速度一定时，线越短越容易断【考点】4A：向心力【分析】小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，受到重力、水平面的支持力和细线的拉力，重力和支持力平衡，由细线的拉力提供小球的向心力拉力越大，细线越容易断根据牛顿第二定律分析拉力的变化，确定哪种情况细线容易断【解答】解：A、B根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=，小球线速度大小v一定时，线越短，圆周运动半径r越小，细线的拉力F越大，细线越容易断故A错误，B正确C、D根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=m2r，小球解速度大小一定时，线越长，圆周运动半径r越大，细线的拉力F越大，细线越容易断故CD错误故选：B4如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响下列说法中正确的是（）Ah一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长Bh一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C运动员落地瞬间速度与高度h无关D运动员落地位置与v0大小无关【考点】43：平抛运动【分析】运动员和滑板做平抛运动，根据分位移公式和分速度公式列式求解即可【解答】解：A、运动员和滑板做平抛运动，有，故运动时间与初速度无关，故A错误；B、C、根据动能定理，有mgh=，解得，故v0越大，h越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确，C错误；D、射程，初速度越大，射程越大，故D错误；故选：B5在高速公路的拐弯处，路面都是筑成外高内低的，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面的夹角为，设拐弯路段半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则（）Asin=Btan=Csin=Dtan=【考点】4A：向心力【分析】车做匀速圆周运动，重力和支持力的合力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：车匀速转弯，合力等于向心力，如图根据牛顿第二定律mgtan=m解得tan=故选：B6木星的卫星至少有16颗，其中木卫一、木卫二、木卫三、木卫四是意大利天文学家伽利略在1610年用自制的望远镜发现的伽利略用木星的直径作为量度单位，测量了木星的轨道他发现，最接近木星的木卫一的周期是1.8天，木卫一距离木星中心4.2个木星直径单位木卫四的周期是16.7天，预测木卫四与木星中心的距离是（）A6个木星直径B19个木星直径C40个木星直径D160个木星直径【考点】4F：万有引力定律及其应用；4A：向心力；4D：开普勒定律【分析】木星的卫星绕着木星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出周期与轨道半径的关系进行分析【解答】解：木星的卫星绕着木星做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：故故故r4=4.42r1=4.424.2木星直径19木星直径故选：B7如图所示在皮带传动中，皮带不打滑，两轮半径不等，下列说法不正确的是（）A两轮角速度不相等B两轮边缘线速度的大小相等C同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比D大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度【考点】49：向心加速度【分析】靠皮带传动，轮子边缘上的点在相同时间内通过的弧长相同，则线速度相等，同一轮子上的各点角速度相等根据v=r，去分析向心加速度与半径的关系【解答】解：A、B、靠皮带传动，两个轮子边缘上的点在相同时间内通过的弧长相同，则线速度大小相等，根据v=r，知半径大的角速度小故AB正确；C、根据知，同一轮上各点角速度相等，故同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比，故C正确；D、根据，因为大轮边缘与小轮边缘的线速度大小相等，大轮半径大，所以大轮边缘一点的向心加速度小于小轮边缘一点的向心加速度，故D不正确本题选不正确的，故选：D8如图所示为汽车比赛的水平环形赛道，圆心为O，内外环赛道半径分别为r1和r2，某汽车沿两环形赛道行驶时，路面对汽车轮胎的最大静摩擦力相同，当汽车分别沿内环和外环赛道以不打滑的最大速率绕赛道一圈，所需要时间分别为t1和t2，则（）At1：t2=1：1Bt1：t2=r1：r2Ct1：t2=r2：r1Dt1：t2=：【考点】47：匀速圆周运动【分析】汽车拐弯时靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车拐弯时的最大速度，再根据周期公式求出绕一周的时间的表达式，再求比值【解答】解：汽车拐弯时靠静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大时速度最大由牛顿第二定律得：，得绕赛道一圈的时间汽车沿内环和外环赛道以不打滑的最大速率绕赛道一周所需时间之比，故D正确，ABC错误；故选：D9如图所示为哈雷慧星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷慧星的运动下列判断正确的是（）A在A点的线速度大于在B点的线速度B在A点的角速度小于在B点的角速度C在A点的加速度等于在B点的加速度D哈雷慧星的公转周期一定大于1年【考点】4D：开普勒定律【分析】根据开普勒第二定律判断近地点与远地点的速度结合v=r比较角速度大小，根据开普勒第三定律比较哈雷彗星的周期与地球自转周期大小，根据牛顿第二定律比较加速度大小，【解答】解：A、根据开普勒第二定律可得到，在近地点A的线速度大于远地点B的线速度，故A正确；B、根据，因为，所以，故B正确；C、根据牛顿第二定律有，得，因为，所以，故C错误；D、根据开普勒第三定律，哈雷彗星的轨道的半长轴大于地球的轨道半径，所以哈雷彗星的周期大于地球的公转周期1年，故D正确；故选：ABD10满载A国公民的一航班在飞行途中神秘消失，A国推断航班遭到敌对国家劫持，政府立即调动大量海空军事力量进行搜救，并在第一时间紧急调动了21颗卫星参与搜寻“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面（或海洋）目标下面说法正确的是（）A轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大C轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小D轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】人造卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得到卫星的线速度和周期的表达式，再分析即可【解答】解：人造卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：G=m=mr可得：v=，T=2，式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径则知，当卫星的轨道半径减小时，线速度增大，而周期减小，故BC正确，AD错误故选：BC11同步卫星距地心间距为r，运行速率为v1，加速度为a1地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，地球半径为R第一宇宙速度为v2，则下列比值正确的是（）A =B =（）2C =D =【考点】4J：同步卫星【分析】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比运用万有引力提供向心力列出等式和运用圆周运动的物理量之间的关系列出等式解决问题【解答】解：AB、因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由a1=2r，a2=2R可得， =，故A正确，B错误CD、对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到：m=m，m=m 得： =，故C正确，D错误；故选：BC12在已知万有引力常量G的条件下，根据那组数据可以估算地球的质量（）A根据地球的第一宇宙速度及地球的半径B根据苹果落地的加速度及地球半径C根据地球表面处你的重力及地球半径D根据地球自转的周期及同步卫星距地心的距离【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】A、第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，根据万有引力等于向心力列式求解；B、利用地面附近重力等于万有引力列式求解即可；C、知道重力，不一定知道质量；D、卫星的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可【解答】解：A、第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：解得：M=，故A正确；B、苹果落地的加速度就是重力加速度；根据，有：M=，故B正确；C、知道地球表面处你的重力，不一定知道你的质量，故无法求解地球质量，故C错误；D、卫星的万有引力提供向心力，故：解得：M=，故D正确；故选：ABD二、实验题探究题（本大题共2小题，每空2分，共12分）13在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度实验装置如图甲所示（1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法：将小球放在槽的末端，看小球能否静止（2）关于这个实验，以下说法正确的是BCDA小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近但不接触木板（3）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm，取g=10m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为1.24 m/s（保留三位有效数字）【考点】MB：研究平抛物体的运动【分析】（1）检查斜槽末端是否水平的方法：将小球放在槽的末端，看小球能否静止；（2）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤；（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球平抛运动的初速度【解答】解：（1）检查斜槽末端是否水平的方法：将小球放在槽的末端，看小球能否静止（2）A、小球释放的初始位置不能太高，因为越高，初速度越大，平抛运动的轨迹将不在白纸的范围内，故A错误B、为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽同一位置由静止释放小球，故B正确C、实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故C正确D、实验时小球的平抛运动要靠近但不接触木板，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确故选：BCD（3）在竖直方向上，根据得，T=，则初速度故答案为：（1）将小球放在槽的末端，看小球能否静止，（2）BCD（3）1.2414一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行星数圈后着陆于该行星，宇宙飞船备有下列器材：A精确秒表一只 B弹簧秤一个C质量为m的物体一个 D天平一台已知宇航员在绕行星过程中与着陆后各作了一次测量，依据所测量的数据，可求得该行星的质量M和半径R（已知引力常量为G）；（1）两次测量所选用的器材分别是上列器材中的ABC（填写宇母序号）；（2）两次测量的方法及对应的物理量分别是用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；（3）用测得的数据求得该星球的质量M=，该星球的半径R=【考点】4F：万有引力定律及其应用【分析】要测量行星的半径和质量，根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力，列式求解会发现需要测量出行星表面的重力加速度和行星表面卫星的公转周期，从而需要选择相应器材【解答】.解：（1）重力等于万有引力：mg=G万有引力等于向心力：G=mR由以上两式解得：R= M=由牛顿第二定律 FG=mg因而需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；故选ABC（2）由第一问讨论可知，需要用计时表测量周期T，用天平测量质量，用弹簧秤测量重力；故答案为：飞船绕行星表面运行的周期T，质量为m的物体在行星上所受的重力FG （3）由三式可解得 R= M=故答案为：（1）A，B C （2）周期T，物体重力FG （3），三、计算题（本大题共4小题，共40分）15如图所示，“嫦娥三号”探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时，探测器速度竖直向下，大小为v，此时关闭发动机，探测器仅在重力（月球对探测器