云南省玉溪市通海二中2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题

云南省玉溪市通海二中2018年下学期期中考试高一物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上分卷I一、单选题(共12小题,每小题2.0分,共36分)1.如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方．忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时可以（）A．换用质量稍大些的飞镖B．适当增大投飞镖的高度C．到稍远些的地方投飞镖D．适当减小投飞镖的初速度2.以一定的初速度水平抛出一个物体，不计空气阻力，则在物体沿曲线运动的过程中（）A．物体的速度增大，加速度减小B．物体的速度和加速度都增大C．物体的速度增大，加速度不变D．物体的速度和加速度都不变3.小明同学骑着一辆变速自行车上学，他想测一下骑车的最大速度．在上学途中他选择了最高的变速比(轮盘与飞轮齿数比)，并测得在这种情况下蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，然后他数得自行车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如表所示，并测得后轮的直径为70cm.由此可求得他骑车的最大速度是多少米每秒()A．2.1πB．2.0πC．0.7πD．1.1π4.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员()A．受到的拉力为GB．受到的拉力为2GC．向心加速度为gD．向心加速度为2g5.一个物体在力F1、F2、F3等几个力的共同作用下，做匀速直线运动．若突然撤去力F1后，则物体()．A．可能做曲线运动B．不可能继续做直线运动C．必然沿F1的方向做直线运动D．必然沿F1的反方向做匀加速直线运动6.新型火星探测器“好奇号”经过八个半月的旅行着陆火星表面，已知“好奇号”质量为M，在火星表面附近竖直下降速度为v0时，启动火箭引擎产生推力F，经过时间t，减速为零恰好安全着陆，若火星的半径为R，结合以上信息，则在火星表面发射一颗环绕卫星，它的最小发射速度应为()A．B．C．D．7.2015年9月14日，美国的LIGO探测设施接收到一个来自GW的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的．如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动．在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运动的()A．周期均逐渐增大B．线速度均逐渐减小C．角速度均逐渐增大D．向心加速度均逐渐减小8.由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以()A．地球表面各处的周期相同B．地球表面各处具有相同大小的加速度C．地球表面各处具有相同大小的线速度D．地球上各处所受的向心力大小相等9.若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，此行星的第一宇宙速度约为()A．16km/sB．32km/sC．4km/sD．2km/s10.长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同的小球，使它们在同一水平面内做圆锥摆运动，如图所示，则有关于两个圆锥摆的物理量相同的是()A．周期B．线速度C．向心力D．绳的拉力11.如图所示，两个倾角为60°的斜面体，底端接触放在同一水平面上，斜面体的高都为h.现在左侧斜面顶端以一定的初速度水平抛出一个小球，结果小球恰好垂直地打在右侧的斜面上，则小球的初速度为()A．2B．C．D．12.如图所示，在光滑的漏斗内部一个水平面上，小球以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动．则小球运动的加速度a的大小为()A．B．C．ωrD．rω2二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)13.(多选)下图为某种自行车的链轮、链条、飞轮、踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮的半径之比为3∶1，后轮直径为660mm，当脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s时，后轮边缘处A点的线速度和向心加速度为()A．v＝9.90m/sB．a＝148.50m/s2C．v＝4.95m/sD．a＝74.25m/s214.(多选)如图所示，a，b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径)．下列说法中正确的是()A．a，b的线速度大小之比是∶1B．a，b的周期之比是1∶2C．a，b的角速度大小之比是3∶4D．a，b的向心加速度大小之比是9∶415.(多选)已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度16.(多选)爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为()A．否定了经典力学的绝对时空观B．揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C．打破了经典力学体系的局限性D．使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.未来在一个未知星球上用如图(a)所示装置研究平抛运动的规律．悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．现对小球的平抛运动采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图(b)所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4，则：(1)由以上信息，可知a点______(填“是”或“不是”)小球的抛出点；(2)由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为______m/s2(3)由以上信息可以算出小球平抛的初速度是______m/s；(4)由以上信息可以算出小球在b点时的速度是_____m/s.18.(1)如图甲所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果g＝10m/s2，那么：①照相机的闪光频率是________Hz②小球输出的初速度的大小是________m/s③小球经过B点时的速度大小是________m/s(2)某同学获得了如图乙所示的平抛运动的轨迹，并在图上建立了直角坐标系，坐标原点O为小球的抛出点．若在轨迹上任取一点，测得坐标为(x，y)，则还可以利用图象求出小球抛出时的初速度v0＝________四、计算题19.如图所示，质量相等的小球A，B分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，求杆的OA段及AB段对球的拉力大小之比．20.如图为质量m＝1×103kg的汽车在水平公路上行驶的俯视图，轮胎与路面间的最大静摩擦力Fm＝8×103N．汽车经过半径r＝50m的弯路时：(1)设转弯时路面水平，则汽车转弯做圆周运动的向心力由什么力提供？(2)若车转弯时的摩擦力恰好等于最大静摩擦力，求此时车速的大小v.(3)如果车速达到90km/h，这辆车会不会发生侧滑？21.两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则：(1)a，b两卫星运行周期之比Ta∶Tb是多少？(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方，则a至少经过多长时间与b相距最远？22.质量m＝2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图(a)、(b)所示，求：(1)物体所受的合力；(2)物体的初速度；(3)t＝8s时物体的速度；(4)t＝4s内物体的位移．

答案解析1.【答案】B【解析】飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大，根据平抛运动的规律可得，水平方向上：x=v0t竖直方向上：h=所以要想减小飞镖竖直方向的位移，在水平位移不变的情况下，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间，故D错误．初速度不变时，时间不变，适当增大投飞镖的高度，可以使飞镖命中靶心，飞镖的质量不影响平抛运动的规律，故A错误，故B正确；在稍远些的地方投飞镖，则运动时间变长，下落的高度变大，不会击中靶心，故C错误．2.【答案】C【解析】解：平抛运动的加速度不变，速度在增大，速度方向时刻改变，故C正确，A、B、D错误．故选C3.【答案】A【解析】轮盘和飞轮的齿数之比最大为3w1，此时自行车速度最大，此时轮盘和飞轮的转动半径是3w1；蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，故周期是1s，同缘传动边缘点线速度相等，根据公式v＝，轮盘和飞轮周期之比等于转动半径之比，故飞轮的转动周期为s；后轮的线速度为：v＝＝＝2.1πm/s故选：A.4.【答案】B【解析】女运动员的受力情况如图所示，则所受的拉力F＝＝2G；根据mgtan60°，则a＝g.选项B正确．5.【答案】A【解析】物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确，可能是相同、相反或不在同一条直线上．因此，撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v的方向关系不确定．所以选项A是正确的．6.【答案】A【解析】在火星表面附近竖直下降速度为v0时，启动火箭引擎产生推力F，经过时间t，减速为零恰好安全着陆，因此v0＝at；由牛顿第二定律有：F－mg＝ma.由以上二式可得该星球表面的重力加速度g＝－；第一宇宙速度就是卫星贴近该星球表面飞行的速度，根据重力提供向心力，有mg＝m，得v＝＝，故A正确，B、C、D错误．7.【答案】C【解析】根据G＝M1，解得M2＝L2，同理可得M1＝R2，所以M1＋M2＝(R1＋R2)＝，当(M1＋M2)不变时，L增大，则T增大，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故A错误；根据G＝，解得v1＝，由于L平方的减小比R1和R2的减小量大，则线速度增大，故B错误；角速度ω＝，结合A可知，角速度增大，故C正确；根据G＝M1a1＝M2a2知，L变小，则两星的向心加速度增大，故D错误．8.【答案】A【解析】地球表面各处周期与地球的自转周期相同，A正确；地球自转时，地球表面上各点的角速度相同，根据公式an＝ω2r可得地球表面各处半径不同，加速度大小不同，地球上各处所受的向心力大小也不相等，根据v＝ωr得线速度大小不同，故B、C、D错误；故选A.9.【答案】A【解析】第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，对于近地卫星，其轨道半径近似等于地球半径，所受万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律得G＝m，解得v＝.因为行星的质量M′是地球质量M的6倍，半径R′是地球半径R的1.5倍，则＝＝＝2，故v′＝2v＝2×8km/s＝16km/s，A正确．10.【答案】A【解析】运动过程中绳子的拉力和重力的合力充当向心力，如图所示．由几何知识可得Fn＝mgtanθ，r＝htanθ，根据公式Fn＝mω2r可得ω＝，T＝，所以两者的周期相同，A正确；根据公式v＝ωr可得线速度不同，B错误；两者与竖直方向的夹角不同，所以向心力不同，C错误；绳的拉力：FT＝，故绳的拉力不同，D错误．11.【答案】A【解析】设小球飞行的时间为t，因为小球垂直打在斜面上，速度与斜面垂直，斜面与水平面之间的夹角为60°，所以有：vytan60°＝v0；又vy＝gt水平位移为：x＝v0t根据几何关系可得：h＝gt2＋(v0t－)tan60°联立解得：v0＝2.12.【答案】D【解析】小球做匀速圆周运动，转动的半径为r，角速度为ω，故向心加速度为：an＝ω2r故选：D.13.【答案】CD【解析】踏板与链轮同轴转动，角速度相等，飞轮与后轮同轴转动，角速度相等．而链轮和飞轮用链条连接，线速度相等，所以可知飞轮的角速度为踏板角速度的3倍，即为15rad/s，根据v＝rω，则后轮的线速度为4.95m/s，向心加速度为a＝vω＝4.95m/s×15rad/s＝74.25m/s，选项D正确．14.【答案】CD【解析】根据G＝m，得v＝，＝＝.根据G＝mr，得T＝，＝＝，＝＝根据an＝＝，得＝2＝.15.【答案】CD【解析】已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力：＝，M＝，只能求出太阳的质量．故A错误．已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力：＝，地球质量m＝，可以求出地球质量，但不知道地球半径，故B错误．已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力：＝，地球质量m＝，根据密度定义得：ρ＝＝，故C正确．已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式：＝m1g，m＝，根据密度定义得：ρ＝＝，故D正确．16.【答案】BC【解析】运动的钟变慢，运动的尺缩短，运动物体的质量变大，这是狭义相对论的几个重要的效应，揭示了时间、空间并非绝对不变的属性，故A错误，B正确；爱因斯坦相对论解释了经典牛顿力学不能解释的高速、微观范围，但狭义相对论在狭义相对性原理的基础上统一了牛顿力学和麦克斯韦电动力学两个体系，指出它们都服从狭义相对性原理，它打破了经典力学体系的局限性，故C正确；普拉克提出的量子理论使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界．故D错误．17.【答案】(1)是(2)8(3)0.8(4)【解析】(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7，知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点．(2)竖直方向上有：Δy＝2L＝gT2，解得g＝＝m/s2＝8m/s2.(3)小球平抛运动的初速度v0＝＝m/s＝0.8m/s.(4)b点竖直方向上的分速度vyb＝＝m/s＝0.8m/s.则vb＝＝0.8m/s＝m/s.18.【答案】(1)①10②1.5③2.5(2)x【解析】研究平抛运动实验时，牢记两条：一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即Δx＝aT2，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度．(1)①小球在竖直方向上做自由落体运动，即匀变速直线运动，在相等时间内走过的位移是一个定值，即Δy＝gT2，所以0.1＝10T2，解得T＝0.1s，故闪光频率为f＝Hz＝10Hz②小球水平方向上做匀速直线运动，所以x＝v0T，其中x＝3L＝0.15m，T＝0.1s，故v0＝1.5m/s.③根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：vBy＝＝2m/s，所以B点速度为：vB＝＝m/s＝2.5m/s(2)小球在竖直方向上有y＝gt2，在水平方向上有x＝v0t，联立解得v0＝x19.【答案】3∶2【解析】隔离A，B受力分析，如下图所示．由于A，B放在水平面上，故G＝N，又由A，B固定在同一根轻杆上，所以A，B的角速度相同，设角速度为ω，则由向心力公式可得：对A：FOA－FBA＝mRω2对B：FAB＝m·2Rω2，而FBA＝FAB联立