2018-2019学年江西省赣州市五校协作体联考高一(下)期中物理试卷

1、2018-2019 学年江西省赣州市五校协作体联考高一（下）期中物理试卷副标题题号一二三四五六总分得分一、单选题（本大题共7 小题，共21.0 分）1. 明代出版的天工开物一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图），记录了我们祖先的劳动智慧若A、B、 C 三齿轮半径的大小关系如图，则（）A. 齿轮 A 的角速度比 C 的大B. 齿轮 A 与 B 角速度大小相等C. 齿轮 B 与 C 边缘的线速度大小相等D. 齿轮 A 边缘的线速度比C 边缘的大2. 如图所示， 在光滑的水平面上有小球A 以初速度 v0 向左运动， 同时刻一个小孩在 A球正上方以 v0 的速度将 B 球向左水平抛出，最后落于C 点，则

2、（）A. 小球 A先到达 C点B. 小球 B先到达 C点C. 两个球同时到达C 点D. 两球谁先到达C 点与小孩的高度有关3.如图所示， 在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A. 太阳对小行星的引力相同B. 各小行星绕太阳运动的周期小于一年C. 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D. 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值4. 暗物质是二十一世纪物理学之谜， 对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。 为了探测暗物质，我国在 2015 年 12 月 17 日成功发射

3、了一颗被命名为“悟空”的暗第1页，共 15页物质探测卫星。已知“悟空”在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（ t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为弧度，引力常量为 G，则下列说法正确的是（）A. “悟空”的周期大于月球的周期B. “悟空”的向心加速度小于月球的向心加速度C. “悟空”的质量为D. “悟空”的环绕周期为5. 近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图（俯视图） 是某台设计的冲关活动中的一个环节要求挑战者从平台上跳到以O 为转轴的快速旋转的水平转盘上， 而不落入水中 已知平台到转盘盘面的竖直高度为 1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘

4、半径均为2m，转盘以12.5r /min 的转速匀速转动转盘边缘间隔均匀地固定有6 个相同障碍桩， 障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO 方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g 取 10m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为（）A. 4m/sB. 5m/sC. 6m/sD. 7m/s6. 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用。 行走在直线上时， 车厢又恢复原状， 就像玩具“不倒翁”一样。它的优点是能够在现有线路上运行，勿须对线路等设施

5、进行较大的改造，而是靠摆式车体的先进性，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求。运行实践表明：摆式列车通过曲线速度可提高20-40% ，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h 的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg 的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（ g 取 10m/s2）（）A. 500NB. 1000NC. 500ND. 07. 自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点 O（图中未画出）做圆周运动， 如图为自行车转弯时的俯视图， 自行车前、 后两轮轴 A、B 相距 L，虚线表示两轮转弯的轨迹，OB 距离为L

6、 ，前轮所在平面与车身夹角，此时轮轴B 的速度大小v2=3m/s。则轮轴 A 的速度 v1 大小为（）A.B.m/sm/s第2页，共 15页C.D.m/sm/s二、多选题（本大题共3 小题，共9.0 分）8. 转笔（ PenSpinning ）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O 做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（）A. 笔杆上的点离O 点越近的，做圆周运动的角速度越小B. 笔杆上的点离O 点越近的，做圆周运动的向心加速度越小C. 笔杆上的各点做

7、圆周运动的向心力是由万有引力提供的D. 若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走9. 质量为 m 的小球由轻绳 a、 b 分别系于一轻质木架上的A 和 C点，绳长分别为 la 、 lb，如图所示当轻杆绕轴BC 以角速度 匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a 在竖直方向，绳 b 在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b 被烧断的同时轻杆停止转动，则（）A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动B. 在绳 b 被烧断瞬间， a 绳中张力突然增大C. 若角速度ABC的竖直平面内摆动较小，小球在垂直于平面D. 绳 b 未被烧断时，绳a 的拉力大于mg，绳 b 的拉力为2

8、ml b10. 如图所示，拉格朗日点 L 位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点 L 建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以 v1 、T1、 a1 分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小；以 v2、T2、a2 分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小。以下判断正确的是（）A. v2 v1B. T2 T1C. a1 a2D. a2 a1三、填空题（本大题共1 小题，共6.0 分）11. 如图所示为 16mm 电影放映机放电影，这种电影放映机使用宽度为 16mm 的电影胶片，电影中的声音以

9、声音信号的方式刻录在电影胶片上若此电影胶片的厚度H=0.14 mm片夹上密密地绕了一整盘电影胶片，如图所示，图中d 和 D 分别表示片夹内所转电影胶片的内径和外径则这盘电影胶片的总长度L 约是 _m（保留 1 位小数）；若按每秒 24 幅画面正常放映，且不计胶片头与片尾的长度，这盘电影胶片大约能连续正常放映的时间为_分钟（保留 1位小数）第3页，共 15页四、实验题探究题（本大题共1 小题，共15.0 分）12.试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法提供实验器材：弹射器（含弹丸，如图所示）、铁架台（带夹具）、米尺（ 1）在方框中画出实验示意图（ 2）在安装弹射器时应注意：

10、_（ 3）实验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）：_（ 4）由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是： _（ 5）计算公式： _五、计算题（本大题共3 小题，共 29.0 分）13. 一根原长为 0.20m 的轻质弹簧，劲度系数k=20 N/m，一端拴着一个质量为1kg 的小球，在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动， 此时弹簧的实际长度为0.25m，如图所示求：（ 1）小球运动的线速度为多大？（ 2）小球运动的周期为多大？14. 一细杆与水桶相连， 水桶中装有水， 水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到第4页，共

11、15页c 处（如图）的乙同 b 处接到，已知“摩天g，（不计人和吊篮转轴的距离l=50cm（取 g=10m/s2，不计空气阻力）（ 1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（ 2）若在最高点水桶的速率 v=3m/s，求水对桶底的压力15.游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8 位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点 a 上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在学恰好在第一次到达最低点轮”半径为 R，重力加速度为的大小及重物的质量）问：（ 1）接住前重物下落运动的时间t=？（ 2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速

12、度大小v=？（ 3）乙同学在最低点处对地板的压力FN=？六、综合题（本大题共1 小题，共10.0 分）16. “神舟十号”飞船成功发射， 表明了我国的航天和空间科技已经进入世界先进行列。它的部分数据如下：飞船总质量为m，绕地球做匀速圆周运动的周期为T若已知地球半径R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，球体体积V= R3，请你根据以上的已知量，用所学过的物理知识，求：（ 1）地球的平均密度 ；（ 2）飞船距离地球表面的高度h。第5页，共 15页答案和解析1.【答案】 D【解析】解：A 、齿轮 A 与齿轮 B 是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式 v=r可知，半径比较大的 A 的角速度

13、小于 B 的角速度。而 B 与 C 是同轴传动，角速度相等，所以齿轮 A 的角速度比 C 的小，故 A 错误，B 错误；C、BC 两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式 v=r可知，半径比较大的齿轮 B 比 C 边缘的线速度大。故 C 错误；D、齿轮 A、B 边缘的线速度相等，根齿轮 B 比 C 边缘的线速度大，所以齿轮 A边缘的线速度比 C 边缘的大，故 D 正确；故选：D。齿轮 A 与齿轮 B 是同缘传动，边缘点线速度相等；B 齿轮与轮 C 是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=r列式求解本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理规律的能力明确同缘传动边缘 点线速

14、度相等；同轴传动角速度相等是解答的关 键2.【答案】 C【解析】解：小球A 以 v0 向左做匀速直 线运动；小球 B 做的是平抛运 动，水平分运动是匀速直 线运动，速度也为 v0；故两个球同 时到达 C 点；故选：C。小球 A 做的就是匀速直 线运动；小球B 做的是平抛运 动，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直 线运动，和竖直方向上的自由落体运 动来求解本题就是对平抛运动规律的直接考 查，掌握住平抛运动的分运动规律就能轻松解决3.【答案】 C【解析】第6页，共 15页解：小行星绕太阳做匀速 圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力知：A 、太阳对小行星的引力 F=，由于各小行星轨道半径质量均未

15、知，故不能得出太阳 对小行星的引力相同的 结论，故A 错误；B、由周期 T=知，由于小行星轨道半径大于地球公 转半径，故小行星的周期均大于地球公 转周期，即大于一年，故 B 错误；C、小行星的加速度 a=知，小行星内侧轨道半径小于外 侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外 侧的向心加速度，故 C 正确；D、线速度知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地球公 转的线速度，故 D 错误 。故选：C。小行星绕太阳做匀速 圆周运动，万有引力提供向心力，根据半径关系分析 选项即可。本题抓住万有引力提供 圆周运动向心力，根据题意给出的半径关系展开分析。掌握万有引力和向心力的表达式是解决本题的

16、关键。【答案】 D4.【解析】解：A 、由得 T=轨道半径越小则周期越小，所，可知以 “悟空 ”的周期小于月球的周期，故A 错误；B、根据万有引力提供向心力得，则半径小的加速度大， 则“悟空 ”的向心加速度大于地球月球的向心加速度，故 B 错误；为绕行天体，无法测量其质量，故 C错误；C、“悟空 ”动为：则故D 正确。D、运 的角速度， 周期故选：D。已知该太空电站经过时间 t（t小于太空 电站运行的周期），它运动的弧长为 s，第7页，共 15页它与地球中心 连线扫过 的角度为 （弧度），根据线速度和角速度定 义可求得太空站的周期和角速度，然后根据v=r可求得 轨道半径；根据万有引力提供向心力

17、求求得地球的 质量。本题考查匀速圆周运动的线速度和角速度的定 义，以及其关系。人类第一台太空电站在地球的同步 轨道上绕地球做匀速 圆周运动，万有引力提供向心力，可求得中心天体的 质量，关键是熟练记忆公式。5.【答案】 B【解析】解：人起跳后做平抛运动，因此在竖直方向上有：由此解得 时间 t=0.5s转盘的角速度 为：=2n=转盘转过所用时间为：要使人能跳 过空隙，时间应该 小于 0.4s，因此根据水平方向匀速运 动有：x=v 0t解得：v0=5m/s，故ACD 错误，B 正确。故选：B。挑战者从平台 边缘水平挑起后做平抛运 动，要求挑战者起跳后在空中运 动时间内转盘正好转过 30，由此列方程可

18、正确解答本题考查了圆周运动与平抛运 动的结合，注意这两种运动模型的特点，根据时间关系列方程是解决 这类问题 的关键6.【答案】 C【解析】解：360km/h=100m/s。根据牛顿F=500N，第二定律知： 合=m根据平行四 边形定则得：N=500 N故 C 正确，ABD 错误 。第8页，共 15页故选：C。乘客随火 车一起拐弯，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出拐弯 过程中火车对乘客的作用力。解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律和平行四 边形定则进行求解。7.【答案】 C【解析】解：（1）过 A 和 B 分别作车轮的垂线，两线的交点即为 O点。根据几何关

19、系可得：故前轮与车身的夹角为 =30根据两轮沿车身方向的速度相等得： v2=v1cos30 vm/s，故C 正确所以， 1=故选：C。过 A 和 B 分别作车轮的垂线，两线的交点即 为 O 点。根据几何关系求出前 轮与车身的夹角。因 为两轮 沿车身方向的速度相等，根据平行四 边形定 则求出 A 点的速度大小。解决本题的关键确定出定点 O 的位置，知道两轮沿车身方向的速度相等，运用平行四 边形定则进行求解8.【答案】 BD【解析】解：A 、笔杆上的各个点都做同 轴转动，所以角速度是相等的。故 A 错误；2B、由向心加速度公式 an= R，笔杆上的点离 O 点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故

20、 B 正确；C、杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的 弹力提供的，与万有引力无关，故 C错误；第9页，共 15页D、当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出 现笔尖上的小 钢珠有可能做离心运 动被甩走，故 D 正确；故选：BD。各点的角速度是相等的；根据向心加速度公式 an=2R，即可确定向心加速度大小；各点做圆周运动的向心力是杆的 弹力提供；当提供的向心力小于需要向心力，则会出现离心现象。该题考查同轴转动物体以及向心加速度公式，掌握向心力的来源，理解离心现象的条件是解答的关 键。9.【答案】 BC【解析】解：绳子断开前，小球做匀速 圆周运动，合力指向 c 点，对小球受力分析，受重力 G

21、，a 绳子的拉力 F1，b 绳子的拉力 F2，根据牛顿第二定律有F1=mgF2=m2lb小球的线速度为v=lb绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕 A 点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC 的竖直平面内 摆动；若速度较大，也有可能在垂直于平面 ABC 的竖直平面内 绕 A 点做完整的 圆周运动。在最低点 时Fa-mg=m解得Fa=mg+mF1故选：BC。绳子断开前，小球做匀速 圆周运动，对小球受力分析，可知 b 绳子的拉力提供第10 页，共 15页向心力；绳子断开后，杆停止转动，小球有沿切向飞出的趋势，可以分析小球进一步的运 动本题关键分析清楚 绳子 b 烧断前后小球的运 动情况

22、和受力情况，利用牛 顿第二定律列式求解即可10.【答案】 AD【解析】间解：A 、空 站与月球具有相同的周期与角速度，根据 V=r知 v2v1，故A 正确；B、根据万有引力充当向心力知 T=知 T3T1，而T1=T2，故B 错误；CD、在拉格朗日点 L 1 建立空间站，使其与月球同周期 绕地球运动，根据向心加速度为 ar，：n=由于拉格朗日点L 1 的轨道半径小于月球 轨道半径，所以 a2 a1，同步卫星离地高度 约为 36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点L的轨道半径，根据 a=得：a3 a2a1，故C 错误，D 正确。故选：AD 。由题意知，空间站在 L 点能与月球同步 绕地球运

23、动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球 绕 地球运行的周期、角速度，由加速度公式分析向心加速度的大小关系。本题比较简单，对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的 联合应用。11.【答案】 645.959.8【解析】解：根据缠绕时体积等于展开 时体积知：HL16=（）16即 0.14L 16=（3.14 ）16解得 L=645900mm=645.9m若按每秒 24 幅画面正常放映，且不 计胶片头与片尾的 长度，则解得 t=3589s=59.8min第11 页，共 15页故答案为：645.9m；59.8根据体积不变列式求解 长度；根据速度时间关系求解 时间本题考查知识点较多

24、，注意找不变的量，同时注意读图找相关的数 值12.【答案】 弹射器必须水平AB 的高度 h，BC 的长度 s在 C 处铺一张白纸，上面铺一张复写纸，将几次弹射的落点用一个最小的圆圈圈上，找出圆心，圆心即为平均落点C【解析】解：（1）实验的示意图如图所示（2）为了使小球做平抛运 动，弹射器必须水平（3）为了测量初速度，需测量 AB 的高度 h，BC 的长度 s（4）在C 处铺一张白纸，上面铺一张复写纸，将几次弹射的落点用一个最小的 圆圈圈上，找出圆心，圆心即为平均落点 C（5）根据h=得，t=则初速度故答案为图弹须测的高度 h，BC 的长：（1）如 所示，（2） 射器必水平，（3） 量 AB度

25、s（4）在C处铺一张白纸铺一张复写纸弹射的落点用一个最，上面，将几次小的圆圈圈上，找出圆心，圆心即为平均落点 C（5）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动竖动 结，在 直方向上做自由落体运，合弹丸的水平位移和 竖直位移求出平抛运 动的初速度解决本题的关键知道平抛运 动在水平方向和 竖直方向上的运 动规律，以及知道实验中需要注意的事 项13.【答案】 解：（ 1）根据牛顿第二定律得k（ L -L 0） =m代入数据，解得v=0.5 m/s（ 2）小球运动的周期为T=3.14s第12 页，共 15页答：（ 1）小球运动的线速度为是0.5m/s（ 2）小球运动的周期为3.14 s【解析】（1）弹簧拉着小球在水平面内做匀速圆周运动，靠弹力提供向心力，根据牛 顿第二定律和胡克定律 结合求线速度（2）根据公式 v=求小球运 动的周期解决本题的关键知道小球做 圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律 进行求解14.【答案】 解：（ 1）以水桶中的水为研究对象，在最高点恰好不流出来，说明水的重力恰好提供其做圆周运动所需的向心力，此时桶的速率最小此时有：mg=m则所求的最小速率为：vmin=m/s（ 2）设桶运动到最高点对水的弹力为 F，则水受到重力和弹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：mg+F=m解得： F=m-mg=4