【解析】陕西省西安市莲湖区七十中2016学年高一下学期期中物理试卷

学年陕西省西安七十中高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题4分，共48分，其中18题为单选；912题为多选）1．（4分）（2015春•龙泉驿区校级期中）如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，下列说法正确的是（）A．物体做匀速圆周运动B．物体所受的合力方向始终指向圆心C．物体所受的支持力大小不变D．物体所受的合力做正功【解答】解：A．物体做圆周运动，只有重力做正功，则速度变大，则A错误；B．一定有指向圆心的外力提供向心力，物体的速率增大，一定有沿圆弧切线方向的分力，根据平行四边形定则可知，物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外），则B错误；C．因速度变大，则向心力变大，支持力变大，则C错误；D．根据动能定理可知，动能增大，则合外力做正功，故D正确．故选D．2．（4分）（2015春•龙泉驿区校级期中）质量为的汽车以恒定功率启动后沿水平道路行驶，经过一段时间后将达到最大速度．若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为时，汽车的加速度大小为（）A． B． C． D．【解答】解：当牵引力等于阻力时，汽车以最大速度匀速行驶，即：．则阻力为：．当车速为时，由得牵引力为：．根据牛顿第二定律，可知：．解得：．故选B．3．（4分）（2016春•上饶期末）质点在恒力的作用下做曲线运动，、为运动轨迹上的两个点，若质点经过点的速度比经过点时速度小，则的方向可能为下图中的（）A． B． C． D．【解答】解：从点沿曲线运动到点，曲线是向左弯曲的，由合力应该指向弧内，可知恒力的方向应该是向左的，而经过点的速度比经过点时速度小，则合力方向与速度方向的夹角小于，故B正确．故选B．4．（4分）（2017春•莲湖区校级期中）汽车在平直公路上匀速行驶时，仪表盘上显示车速，发动机转速，已知该汽车轮胎周长约为，则此时汽车的传动比（发动机与轮胎转速之比）约为多少（）A． B． C． D．【解答】解：．已知该汽车轮胎周长约为，由于车速等于车轮的线速度，则轮胎的转速：．所以时汽车的传动比为：．所以选项A正确，选项BCD错误．故选A．5．（4分）（2017春•辽宁期中）如图所示，在质量为的电动机飞轮上，固定着一个质量为的重物，重物到轴的距离为，重力加速度．当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（）A． B． C． D．【解答】解：设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度是．此时电动机对重物的作用力．以重物为研究对象，根据牛顿第二定律得：．得到：．若以上述角速度匀速转动，重物转到最低点时，则有：，得到：．根据牛顿第三定律得，对地面的最大压力为．故选C．6．（4分）（2014春•广州期末）“科学真是迷人”如果我们能测出地球表面的加速度、地球的半径为，月球到地球的距离和月球绕地球运转的周期，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常数，用表示地球的质量．关于地球质量，下列说法正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：在地球表面上，物体的重力等于地球对物体的万有引力，则有得．月球绕地球做匀速圆周运动，它受到地球的万有引力充当向心力，由万有引力定律结合牛顿第二定律得：．解得．故选AC．7．（4分）（2016秋•山西期末）如图所示，小物块与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列有关相对圆盘运动趋势的说法正确的是（）A．沿切线方向 B．指向圆心C．背离圆心 D．没有相对运动趋势【解答】解：隔离物体分析，该物体做匀速圆周运动；对物体受力分析，如图，受重力，向上的支持力，重力与支持力二力平衡，然后既然匀速转动，就要有向心力（由摩擦力提供），指向圆心的静摩擦力，因此有背离圆心方向的运动趋势．故选C．8．（4分）（2017春•莲湖区校级期中）某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为、、，若甲轮匀速转动的角速度为，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（）A． B． C． D．【解答】解：甲丙的线速度大小相等，根据知甲丙的向心加速度之比为，甲的向心加速度：，则．故A正确．故选A．9．（4分）（2016春•天门期末）如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为，月球表面的重力加速度为．飞船在半径为的圆型轨道Ⅰ上运动，到达轨道的点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点时，再次点火进入半径约为的近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则（）A．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率等于B．飞船在轨道Ⅰ上运行速率小于在轨道Ⅱ上处的速率C．飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上处的加速度D．飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的周期之比【解答】解：A．根据得，飞船在轨道Ⅰ上的运行速率，又，解得，故A正确；B．飞船在轨道Ⅰ上的点进入轨道Ⅱ，需减速，而在轨道Ⅱ上点的速度大小大于点的速度大小，可知飞船在轨道Ⅰ上运行速率小于在轨道Ⅱ上处的速率，故B正确；C．根据牛顿第二定律得，，飞船在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上处的加速度，故C错误；D．根据得，，飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的轨道半径之比为，则周期之比为，故D错误．故选AB．10．（4分）（2017春•莲湖区校级期中）如图所示，、两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在将球以速度向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角为、，下列说法正确的是（）A．此时球的速度为B．此时球的速度为C．在增大到的过程中，球做匀速运动D．在增大到的过程中，球做加速运动【解答】解：AB．将物块的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于沿绳子方向的分速度．在沿绳子方向的分速度为，所以．故A错误，B正确；CD．在增大到的过程中，绳子的方向与球运动的方向之间的夹角始终是锐角，所以绳对球的拉力一直做正功，的速度一直最大，做加速运动．故C错误，D正确．故选BD．11．（4分）（2017春•莲湖区校级期中）如图所示，以的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，按考虑，以下结论中正确的是（）A．物体飞行时间是B．物体撞击斜面时的速度大小为C．物体飞行的时间是D．物体下降的距离是【解答】解：A、C．小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为，则根据速度的分解可得：竖直方向的速度，运动时间，故A正确，C错误；B．合速度大小，故B正确；D．物体下落的竖直距离，故D错误．故选AB．12．（4分）（2016春•湖北校级期末）载人火箭的竖直升空阶段，加速度为，某时刻运载舱中质量的宇航员对座椅的压力测量值为，该宇航员的正常体重为，设地球半径为．以下判断正确的有（）A．此时火箭的高度为B．此时火箭内所有物体处于超重状态C．与平常相比较，此时宇航员受到引力变大了D．为了适应升空过程，该宇航员的承重极限至少要达到【解答】解：设此时火箭的高度为，所在处重力加速度为，地面重力加速度为．据题有：宇航员的正常体重，得；根据牛顿第二定律得：，得；根据重力等于万有引力，得火箭所在处有：．在地面有：．联立解得，故A错误．B．此时火箭内所有物体具有向上的加速度，处于超重状态，故B正确；C．根据万有引力定律知，宇航员离地球远了，与平常相比较，此时宇航员受到引力变小，故C错误；D．刚升空时，宇航员受到的支持力最大，根据牛顿第二定律得：，得，所以该宇航员的承重极限至少要达到．故D正确．故选BD．二、实验题（共1小题，共12分）13．（12分）（2017春•莲湖区校级期中）某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律，实验设计方案如图甲所示，用轻质细线拴接一小球，在悬点正下方有水平放置的炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；为水平木板，已知悬线长为，悬点到木板的距离（）．（）电热丝必须放在悬点正下方的理由是____________________．（）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的点，，则小球做平抛运动的初速度为__________．（）图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片，每个格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则该频闪照相的周期为__________，小球做平抛运动的初速度为__________；过点的速度为__________．（）（）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角，小球落点与点的水平距离将随之改变，经多次实验，以为纵坐标、为横坐标，得到如图丙所示图象，则当时，为__________．【解答】解：（）由于烧断细线前小球做圆周运动，故烧断方向沿圆周轨迹的切线方向，只有在悬点正下方时速度沿水平方向，要使小球做平抛运动，则应在悬线在悬点正下方烧断，抛出速度沿水平方向．（）小球做平抛运动，在水平方向上有：，在竖直方向上有：，联立解得．（）在竖直方向上，根据得，，则小球平抛运动的初速度，点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，点的速度．（）由图丙可知，，当时，可得．故答案为：（）保证小球沿水平方向抛出；（）；（），，；（）．三、计算题（共4小题，共40分）14．（8分）（2015春•霍邱县校级期末）如图所示，一长为的木板倾斜放置倾角为．今有一弹性小球，自与木板上端点等高的点自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端点出，则小球释放点距木板上端的水平距离为多少？【解答】解：设小球释放点距木板的水平距离为，则小球下落的高度也为．有自由落体运动规律可得小球平抛的初速度：．对小球平抛的过程，由于，所以有：．即：．解的：．由题意可知：．解的：．答：小球释放点距木板上端的水平距离为．15．（10分）（2016春•大连期末）一辆质量为的汽车以匀速率通过一座圆弧形拱形桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥．设两圆弧半径相等，汽车通过拱形桥桥顶时，对桥面的压力为车重的一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力为，取，试求桥的半径及的大小．【解答】解：汽车通过桥顶时，，，解得：．在圆弧形凹地最低点时，解得：．答：桥的半径为，的大小为．16．（10分）（2015春•霍邱县校级期末）一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上．已知万有引力常量为，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，求此球形天体的自转周期．【解答】解：物体对天体压力为零，根据万有引力等于向心力可以求出周期，同时根据质量和密度关系公式即可求解周期与密度关系式．万有引力等于向心力，所以根据牛顿第二定律有：．再根据公式．解得．答：天体的周期为．17．（12分）（201