湖北省枝江市部分高中2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

湖北省枝江市部分高中20182019学年度高一下学期期中联考物理试题一、选择题1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动加速度可以为零 B.曲线运动可以是匀变速运动C.曲线运动不一定是变速运动 D.曲线运动速度大小一定变化【答案】B【解析】曲线运动为变速运动，C错；加速度为零，物体处于受力平衡状态，物体要么静止要么做匀速直线运动，A错；匀速圆周运动的速度大小不变，D错；2.物体受到几个恒定外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中一个力，它不可能做的运动是（）A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动 D.曲线运动【答案】A【解析】撤去一个力之后物体所受合外力不在为零，不可能做匀速运动，A对；3.小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来大水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是A.小船要用更长的时间才能到达对岸B.小船到对岸的时间不变，但位移将变大C.因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D.因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化【答案】B【解析】由运动的独立性，小船到达对岸所需的时间将不受水流速度变化的影响，选项AD错；水流速度加快，因此小船因受冲击，到达对岸的位置偏向下游，位移将变大，故选项B对、C错4.已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（）A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9：8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9：4C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81：4【答案】C【解析】试题分析：依据得ρ地/ρ月=M地R月3/M月R地3=81/64,故A错.依据g=GM/R2得g地/g月=M地R月2/M月R地2得T地/T月得,所以D错。考点：万有引力定律及其应用。5.在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ。设拐弯路段是半径为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，θ应等于()A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】汽车在水平面内做圆周运动，外侧路面高于内侧路面一个适当的高度，也就是路面向内侧倾斜一个适当的角度θ，地面对车支持力的水平分量恰好提供车所需要的向心力时，车轮与路面的横向摩擦力正好等于零，在此临界情况下对车受力分析，明确汽车所受合外力的方向：水平指向圆心，然后由牛顿第二定律列方程求解。【详解】对汽车进行受力分析：重力G与支持力FN在竖直方向：，在水平方向：，联立解得：，θ应等于，故B正确，A、C、D错误；故选B。6.如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过Ｏ点的水平轴自由转动，细杆长0.5ｍ，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为va=4m/s，通过轨道最高点b处的速度为vb=2m/s,取g=10m/s2,则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是()A.a处为拉力，方向竖直向上，大小为126ＮB.a处为拉力，方向竖直向下，大小为24ＮC.b处为拉力，方向竖直向下，大小为6ＮD.b处为压力，方向竖直向下，大小为6Ｎ【答案】D【解析】a处，设杆对球的力为F：，解得：，方向竖直向上，根据牛顿第三定律，球对杆的作用力大小126N，方向竖直向下，AB错误b点，取向下为正，根据向心力方程：，代入数据解得：，所以杆对球的力大小为6N，方向竖直向上，根据牛顿第三定律，球对杆的力大小为6N，方向竖直向下，是压力，C错误D正确7.一做圆周运动的人造地球卫星轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动。则A.据公式．可知卫星所需的向心力将减小为原来的B.据公式．可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍C.据公式．可知卫星所需的向心力将减小为原来的D.据上述A和C中给出公式可知卫星运动的线速度将减小为原来的【答案】CD【解析】【详解】根据万有引力提供向心力得：，所以半径增大2倍，向心力变为原来的，且得出：，线速度变为原来的，AB错误，CD正确8.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，下列说法中正确的有（）A.小球通过最高点的最小速度为v＝B.小球通过最高点的最小速度为0C.小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力D.小球水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力【答案】BC【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，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，内侧没有力的作用。故C正确。小球在水平线ab以上管道中运动时，到达最高点时，当速度v＞时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力。当速度v＜时，内侧管壁有作用力，在其他位移也一样。故D正确；故选BCD。点睛：解决本题关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动，在最高点的最小速度为0，以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供．0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时()A.运动的时间B.瞬时速率C.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于【答案】ABD【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移相等求出运动的时间，结合速度时间公式判断水平分速度和竖直分速度的关系，根据平行四边形定则求出瞬时速度的大小．通过水平位移和竖直位移，根据平行四边形定则求出位移的大小．【详解】根据gt2＝v0t得，，故A正确。此时竖直分速度vy=gt=2v0，与水平分速度不等，瞬时速率．故B正确，C错误。水平位移x＝v0t＝，则位移的大小．故D正确。故选ABD。【点睛】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，结合运动学公式灵活求解．10.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动，由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T，下列表达式中正确的是()A. B. C. D.【答案】AC【解析】分析：由题意可知当周期达到某一最小值时，物体对星球表面应刚好没有压力，即万有引力恰好充当星球表面的物体在星球表面做圆周运动的向心力；故由万有引力公式可求得最小周期．解答：解：由F=m可得周期越小，物体需要的向心力越大，物体对星球表面的压力最小，当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即=m解得T=2π；故A正确；因M=ρπR3，代入上式可得：，故D也正确；故选AD．点评：星球表面的物体受到星球万有引力的作用充当物体的向心力及支持力，星球的转动角速度越大、周期越小时，则需要的向心力越大，则物体所受支持力越小；而当向心力大到一定值时，物体会离开星球表面；二、填空题的速度竖直下落，雨中骑车的人感到雨点与竖直方向成45°角迎面打来，那么骑车的人的速度大小为___________。【答案】8m/s【解析】【详解】根据运动的合成与分解，设人骑车速度为v，，解得12.如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A，B，C分别是三个轮边缘的质点，且RA＝RC＝2RB，求三质点的向心加速度aA∶aB∶aC之比．【答案】4:2:1【解析】设A的角速度为w，A的加速度为，A与B角速度相同，B的加速度为，B的线速度为，C的线速度与B相同，C的加速度为，所以aA:aB:aC为4:2:1的砝码，示数为，已知该星球半径为，则在这颗星球表面运行的人造卫星周期为_______________。【答案】【解析】【详解】在地表对砝码有：，对近地卫星有：，联立解得R，在地表附近的重力加速度为g，自转角速度为ω，引力常量为G，则此同步卫星离地高度为________。【答案】【解析】【详解】在地表：，对同步卫星有：，联立解得：15.如图所示，有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇(即两颗行星相距最近)，则经过时间t＝_______时两行星第二次相遇【答案】【解析】【详解】根据开普勒第三定律可知：T2<T1，再次相遇，则B比A多运动了一圈，设过时间t再次相遇，根据角度关系有：，解得16.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长Ｌ＝2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度v0=___（取g=10m/s2）。【答案】1m/s【解析】【详解】竖直方向匀加速：，解得：，水平方向匀速：，解得：17.一种新型氢气燃料的汽车，质量为2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：（1）汽车的最大行驶速度。（2）汽车匀加速运动的时间。（3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率。【答案】（1）40m/s（2）（3）30kW【解析】【详解】（1）当加速度为零时，物体速度最大，即：，根据功率方程，得：（2）根据牛顿第二定律匀加速阶段：，且，当速度增大，功率增大，当功率增大到额定功率时，匀加速结束，有：，根据匀变速规律（3）当匀加速结束时，物体速度：，当速度为5m/s,仍处于匀加速阶段，功率18.一小孩荡秋千，已知小孩的质量为40kg，秋千底板质量为20kg，每根系秋千的绳子长为4m，每根绳能承受的最大张力是450N。如右图，当秋千底板摆到最低点时，速度为3m/s。（g=10m/s2，小孩当作质点处理，绳的质量不计）(1)在最低点时，小孩对底座的压力是多少？每根绳子受到拉力T是多少？(2)为了安全小孩摆起的高度（相对最低点）不能超过多少米？【答案】（1）490N；367.5N（2）1m【解析】【详解】（1）对孩子，设秋千对孩子支持力为N，根据向心力方程得在最低点：，代入数据解得：，由牛顿第三定律得：孩子对秋千压力为490N，方向竖直向下；对孩子和秋千根据向心力方程：，代入数据解得：（2）当绳子拉力达到最大值时，在最低点：，解得：，设最大高度为hm，根据机械能守恒得：，代入数据解得：19.如图所示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑雪道滑下，从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37°的斜坡上C点．已知A、B两点间的高度差为h=25m，B、C两点间的距离为s=75m，已知sin37°=0.6，取g=10m/s2．求：（1）运动员从B点水平飞出时的速度大小；（2）运动员从A点到B点过程中克服摩擦力做的功．【答案】（1）20m／s（2）3000J【解析】试题分析：B到C是一个平抛运动，运用平抛运动的规律解决问题，其中高度决定时间，通过水平方向运动求出初速度．运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功，由于不清楚