山西省运城市风陵渡中学2017-2018学年高一物理下学期期中试题（含解析）

山西省运城市风陵渡中学2017-2018学年高一物理下学期期中试题（含解析）一单选题1.做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）a. 物体的高度和受到的重力b. 物体受到的重力和初速度c. 物体的高度和初速度d. 物体受到的重力、高度和初速度【答案】c【解析】平抛运动的物体，在水平方向位移为，时间由高度决定，所以最大距离取决于物体的高度和初速度，c正确。2.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。是轮盘的一个齿，是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是a. 、两点角速度大小相等b. 、两点向心加速度大小相等c. 点向心加速度小于点向心加速度d. 点向心加速度大于点向心加速度【答案】c【解析】a、p、q两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据知，p点的半径较大，则p点的角速度较小，故a正确，b错误；c、根据知，p点半径较大，则p点的向心加速度小于q点的向心加速度，故c正确，d错误。点睛：解决本题的关键知道线速度、角速度、周期、向心加速度的关系，以及知道共轴转动的点，角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等。3. 火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）a. 火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损b. 火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损c. 火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损d. 以上三种说法都是错误的【答案】a【解析】如果外轨和内轨一样高，火车转弯时受到的向心力则由外轨的水平弹力来充当，所以外轨容易磨损，a正确。4.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动,圆盘半径为,甲、乙两物体的质量分别为和 (),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍,两物体用长为的轻绳连在一起, 。若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线正好沿半径方向拉直。要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看做质点)( )a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】当角速度从0开始增大，乙所受的静摩擦力开始增大，当乙达到最大静摩擦力，角速度继续增大，此时乙靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度越大，拉力越大，当拉力和甲的最大静摩擦力相等时，角速度达到最大值，有：，得：，故d正确，a、b、c错误；故选d。【点睛】关键是知道当绳子的拉力等于a的最大静摩擦力时，角速度达到最大且不发生相对滑动。5. 关于力和运动，下列说法中正确的是 ( )a. 物体在恒力作用下可能做曲线运动b. 物体在变力作用下不可能做直线运动c. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动d. 物体在变力作用下不可能保持速率不变【答案】a【解析】试题分析：当物体受到恒力的作用，且作用力的方向与物体的运动方向不一致时，物体就会做曲线运动，如平抛运动时物体只受重力的作用，故选项a正确，c错误；物体在变力的作用下如果其方向与物体的运动方向一致，则物体就做直线运动，故选项b错误；物体在变力作用下也可能保持速率不变，如物体做匀速圆周运动时受到的力是变力，但运动时的速率不变，故选项d错误。考点：力和运动的关系。6.当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，则a. 卫星的线速度也增大到原来的2倍b. 卫星所需向心力减小到原来的1/2倍c. 卫星的线速度减小到原来的倍d. 卫星的向心加速度减小到原来的1/2倍【答案】c【解析】试题分析：因为人造卫星与地球间的引力提供向心力，故，可见当半径r增大到原来2倍时，线速度会增大到原来的1/倍，故选项a错误，因为1/=，故选项c正确；向心力会减小到原来的1/4，故选项b错误；向心加速度也会减小到原来的1/4，故选项d错误。考点：向心力与向心加速度。7.甲、乙两名溜冰运动员，80kg，40kg，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示。两人相距0.9，弹簧秤的示数为9.2，下列判断中正确的是a. 两人的线速度相同，约为40b. 两人的角速度相同，为5c. 两人的运动半径相同，都是0.45d. 两人的运动半径不同，甲为0.3，乙为0.6【答案】bd【解析】弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：m甲r甲甲2=m乙r乙乙2=9.2n由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以甲=乙所以 则r甲=0.3m，r乙=0.6m由于v=r，知两人的线速度不等根据f=m甲r甲甲2解得： 故d正确，a、b、c错误。点晴：解决本题的关键知道甲乙两人角速度相等，靠弹簧的弹力提供向心力。8.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体a的受力情况是()a. 绳的拉力大于a的重力b. 绳的拉力等于a的重力c. 绳的拉力小于a的重力d. 拉力先大于重力，后变为小于重力【答案】a【解析】试题分析：设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于a的速度，根据平行四边形定则得，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以a的速度增大，a做加速运动，根据牛顿第二定律有：，知拉力大于重力故a正确，b、c、d错误故选a考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律点评：解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度二.多选题9.气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星。“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直，通过两极，每12小时巡视地球一周，称为“极地圆轨道”。“风云二号”气象卫星轨道平面在赤道平面内称为“地球同步轨道”，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（ ）a. 运行角速度小b. 运行线速度大c. 覆盖范围广d. 向心加速度小【答案】bc【解析】【详解】风云二号卫星为地球同步轨道卫星，周期为24h，“风云一号”卫星是极地卫星，周期为12h，根据gm得到t2，则得知，“风云一号”的轨道半径较小；a、根据，则，因为风云二号的轨道半径大，则风云一号的运行角速度大，故a错误；b、根据，则v，因为风云二号的轨道半径大，则风云一号的线速度大，故b正确；c、“风云二号”卫星是同步卫星，相对地球静止，观测的区域是固定的不变的，而“风云一号”卫星是极地卫星，观测的区域是全球范围，故“风云一号”卫星观测区域比“风云二号”卫星观测区域大，故c正确；d、根据，则a，因为风云二号的轨道半径大，则风云一号胡向心加速度大，故d错误。10.地球半径为r，地面重力加速度为，地球自转周期为，地球同步卫星离地面的高度为，则地球同步卫星的线速度大小为a. b. c. d. 以上均错【答案】ac【解析】a、b项：地球同步卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力故 而r=r+h在地球表面有 联立以上三式可得地球同步卫星的线速度大小为 故a正确，b错误；c项：由于地球同步卫星的运动周期等于地球自转的周期，故地球同步卫星的运动周期等于t，所以地球同步卫星的线速度大小为，故c正确。11.两个靠近的天体称为双星，它们以两者连线上某点o为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m1、m2，以下说法正确的是（ ）a. 它们的角速度相同b. 线速度与质量成反比c. 向心力与质量成正比d. 轨道半径与质量成反比【答案】abd【解析】【详解】acd、在双星问题中它们的角速度相等，设两星之间的距离为l，则，联立可得：m1r1m2r2，即轨道半径和质量成反比，同时由万有引力公式可知向心力与质量的乘积成正比，故a正确，c错误，d正确。b、线速度vr，因为角速度相等，可知线速度与半径成之比，轨道半径与质量成反比，则线速度与质量成反比，故b正确。12.如图所示，a、b、c三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，a的质量为2m，b、c的质量均为m，a、b离轴的距离为r，c离轴的距离为2r，则当圆台旋转时(设三物体都没有滑动)（ ） a. c物体的向心加速度最大b. b物体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】bc【解析】【详解】三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图所示:支持力与重力平衡，f合=f=f向由于a、b、c三个物体共轴转动，角速度相等，根据题意，rc=2ra=2rb=2ra、b、由向心力公式f向=m2r，得三物体的向心力分别为：,，则，b物体的静摩擦力最小;故a、b正确；c、对任意一物体，由于摩擦力提供向心力，有mg=m2r，当变大时，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，当转速增加时，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.故选abc.三填空与实验题13.在一段半径为r=15m的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦等于车重的=0.70倍，则汽车拐弯时的最大速度是_m/s。【答案】10.25【解析】根据解得汽车拐弯的最大速度为：；点晴：汽车在水平路面上拐弯，靠静摩擦力提供向心力，结合牛顿第二定律求出汽车拐弯的最大速度。14.在水平地面上铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需做的功为_。【答案】n(n-1)mgh/2【解析】从砖平铺在地面上到把它们一块块地叠放起来，所做的功至少等于砖所增加的重力势能.即思路分析：本题考考查了学生对功能关系的理解和应用，砖的重心在其中心处即处，因此第一块砖重心不变，其余n-1块砖重心依次比前一块砖重心升高h即可，然后根据数学关系求解试题点评：本题联系实际考查了功能关系的应用，难点在于数学关系的推导和应用，因此在平时的练习中注意数学知识在物理学科中的应用15.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_。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可以不同c每次必须由静止释放小球d记录小球位置用的木条(或凹槽)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(或方格纸)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【答案】ace【解析】只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动，故a正确；为了使小球每次做平抛运动的轨迹相同，要让小球有相同的初速度，因此要求每次由静止从同一位置释放释放小球，故b错误，c正确；因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故d错误；如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，故e正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸带，用平滑曲线将各点相连，故f错误。所以ace正确，bf错误。16.在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的a、b、c三点的位置，取a点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10 m/s2时，则小球的抛出速度为_,抛出点坐标为_.【答案】1m/s；（10cm，5cm）【解析】小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由y=gt2可得： 平抛运动的初速度：；b点竖直方向上的分速度： 小球运动到b点的时间： b点的水平位移x=v0t=0.2m=20cm，竖直位移： 小球抛出点的位置坐标为（-10cm，-5cm）点晴：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据y=gt2求出相邻两点的时间间隔，根据水平方向上的匀速直线运动求出平抛运动的初速度求出b点在竖直方向上的分速度，根据vy=gt求出运动到b点的时间，得出水平位移和竖直位移，从而求出抛出点的位置坐标。四计算题17.我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星，标志着中国航天正式开始了深空探测新时代已知月球的半径约为地球半径的，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的地球半径= 6.4km，取地球表面的重力加速度 近似等于求绕月球飞行卫星的周期最短为多少？【答案】【解析】【分析】当卫星贴近月球表面做圆周运动时，周期最小，根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的最小周期。【详解】最短的卫星在很靠近月球表面的轨道上运行，轨道半径可看成月球的半径设月球的半径为r月、月球表面的重力加速度为g月，卫星的最短周期为t，则对卫星分析：对月球表面物体：将，代入可得代入数据解得卫星的最短周期约为：【点睛】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力等于重力、万有引力提供向心力，并能灵活运用。18.如图所示，质量m1 kg的小球用细线拴住，线长l0.5 m，细线所受拉力达到f18 n时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h5 m，重力加速度g10 m/s2，求小球落地处到地面上p点的距离？（p点在悬点的正下方） 【答案】2m【解析】球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力f18 n，则由fmgm可求得线断时球的水平速度为vm/s 2 m/s线断后球做平抛运动，由hgt2可求得物体做平抛运动的时间为ts1 s则平抛运动的水平位移为xvt21 m2 m19.跳台滑雪是一种极为壮观的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行