广西南宁市第一中学2018-2019学年高一下学期期中段考物理试题 Word版含解析

广西南宁市第一中学2018-2019学年高一下学期期中段考物理试题 Word版含解析

南宁市第一中学2018—2019学年度春季学期高一年级物理科段考试题（理科）‎ 考试时长：90分钟 试卷满分；100分 考试时间；2019年4月23日 上午：10：20——11：50 试卷满分：100分 注意事项：‎ 答卷前，考生务必将姓名、准考证号等在答题卷上填写清楚。‎ 选择题答案用2B铅笔在答题卷上把对应题目的答案标号涂黑，非选择题用0.5mm的黑色签字笔在每题对应的答题区域内做答，答在试题卷上无效。‎ 第Ⅰ卷 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）‎ ‎1. 对于做曲线运动的质点，下列说法正确的是 A. 加速度方向可能指向曲线凸侧 B. 合外力不可能保持恒定 C. 速度的方向一定不断变化，速度的大小也一定不断变化 D. 在某一点的速度方向就是在曲线上过该点的切线方向 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、曲线运动的合外力的方向指向曲线的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度的方向也指向曲线的凹侧，故A错误；‎ B、曲线运动的合外力可能保持恒定，比如平抛运动，其合外力为重力，大小方向都不变，故B错误；‎ C、曲线运动特点就是速度的方向一定不断变化，但速度的大小不一定变化，比如匀速圆周运动，速度的方向不断变化，但速度的大小不变，故C错误；‎ D、做曲线运动物体，其瞬时速度的方向沿轨迹上该点的切线方向，故D正确．‎ 故选D ‎2. 下列关于离心现象的说法正确的是（　　）‎ A. 当物体所受的合力大于向心力时产生离心现象 B. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，将做背离圆心的圆周运动 - 14 -‎ C. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当物体做圆周运动需要的向心力大于受到的合外力（提供的向心力）时产生离心现象。故A错误。‎ BCD．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度沿切线做直线运动。故B错误，C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎3. 首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是（　　）‎ A. 布鲁诺 B. 伽利略 C. 开普勒 D. 第谷 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】科学家开普勒第一次对天体做圆周运动产生了怀疑，并且凭借超凡的数学能力发现了行星运动的三大定律。ABD错误，C 正确。‎ 故选C。‎ ‎4. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒行星运动定律可知（　　）‎ A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 木星和火星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 木星半长轴的立方与公转周期平方之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．开普勒第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上。所以太阳不是位于木星运动轨道的中心，故A错误；‎ B．开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；‎ C．若行星的公转周期为T，则 常量k与行星无关，与中心天体有关，木星半长轴的立方与公转周期平方之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比，故C正确；‎ - 14 -‎ D．开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言。相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎5. 做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于（　　）‎ A. 物体的初始高度和质量 B. 物体的初始高度和初速度 C. 物体的质量和初速度 D. 物体的质量、初始高度和初速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 得，平抛运动的时间 则水平方向上通过的距离 可知水平方向上通过的距离与物体初始高度和初速度有关，与质量无关，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎6. 河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（　　）‎ A. 140s B. 105s C. 84s D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而有：‎ - 14 -‎ 故B 正确，ACD错误；‎ 故选B。‎ ‎7. 公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（　　）‎ A. 车的加速度为零，受力平衡 B. 车对桥的压力比汽车的重力大 C. 车对桥的压力比汽车的重力小 D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、汽车做圆周运动，速度在改变，加速度一定不为零，受力一定不平衡，故A错误．‎ BC、汽车通过凹形桥最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故B正确，C错误．‎ D、对汽车，根据牛顿第二定律得：，则得，可见，v越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，故D错误．‎ 故选B.‎ ‎【点睛】解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，即重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解．‎ ‎8. 地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力，关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（　　）‎ A. 离地面高度2R处为 B. 离地面高度2R处为 C. 离地面高度2R处为 D. 以上说法都不对 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于近似等于物体所受的万有引力，得 - 14 -‎ 离地面高度时的万有引力 故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎9. 地球和某颗小行星的绕日轨道可以近似看作圆，此小行星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的4倍，那么此小行星公转周期大致为（　　）‎ A. 0.25年 B. 2年 C. 4年 D. 8年 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由开普勒第三定律可知 解得 综上分析ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是(　　)‎ A. A球的线速度必定大于B球的线速度 B. A球的角速度必定小于B球的角速度 C. A球的运动周期必定小于B球的运动周期 D. A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力 ‎【答案】AB - 14 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．对小球受力析可知，如图所示 两个小球的向心力为 根据公式 解得 ‎，‎ 因为A球的半径大于B球的半径，因此A球的线速度必定大于B球的线速度，A球的角速度必定小于B球的角速度，故AB正确；‎ C．根据公式 解得，因为A球的半径大于B球的半径，所以A球的运动周期必定大于B球的运动周期，故C错误；‎ D．根据平衡条件有 因为两个小球的质量相等，所以两球所受支持力相等，根据牛顿第三定律，两球对筒壁的压力也相等，故D错误。‎ - 14 -‎ 故选AB。‎ 二、多项选择题（共6小题，每题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。）‎ ‎11. 下列关于万有引力定律的说法中，正确的是（　　）‎ A. 万有引力定律是卡文迪许在实验室中发现的 B. 对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律中的r是两质点间的距离 C. 对于质量分布均匀的球体，公式中的r是两球心间的距离 D. 质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．万有引力定律是牛顿发现的，故A错误；‎ B．对于相距很远、可以看成质点的两个物体，万有引力定律中的r是两质点间的距离，故B正确；‎ C．对于质量分布均匀的球体，公式中的r是两球心间的距离，故C正确；‎ D．物体之间的万有引力时作用力和反作用力，不论质量大小，两物体之间的万有引力总是大小相等，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12. 做匀速圆周运动的物体有关向心力说法正确的是（ ）‎ A. 因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B. 因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C. 物体所受的合外力 D. 向心力和向心加速度的方向都是不变的 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，方向不断变化，故向心力不是一个恒力，选项A错误；因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度大小，只能改变速度的方向，选项B - 14 -‎ 正确；做匀速圆周运动的物体的向心力等于物体所受的合外力，选项C正确；向心力和向心加速度的方向都是不断变化的，选项D错误；故选BC．‎ ‎【点睛】该题考查对向心力与向心加速度的理解，向心力是这章的难点也是重点．学生常常以为向心力是物体所受的某一力，所以解题关键是搞清向心力的来源；做匀速圆周运动的物体必须要有一个指向圆心的合外力，此力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供．因此向心力是从力的作用效果命名的；由于始终指向圆心，故方向不断变化；因为向心力方向与线速度方向垂直，所以向心力作用只改变线速度方向，不改变线速度大小．‎ ‎13. 质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×104N。汽车经过半径为50m的弯路时（　　）‎ A. 如果车速达到10m/s，这辆车会发生侧滑 B. 如果车速达到10m/s，这辆车不会发生侧滑 C. 汽车转弯时的向心力由重力和支持力的合力来提供 D. 汽车转弯时的向心力由汽车所受的摩擦力来提供 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 详解】AB．如果车速达到，需要的向心力 最大静摩擦力 则，所以汽车不会发生侧滑，故A错误，B正确；‎ CD．汽车在水平面转弯时，做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎14. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（　　）‎ - 14 -‎ A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0‎ B. 小球能够通过最高点时的最小速度为 C. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁有作用力 D. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁有作用力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，故A正确，B错误；‎ C．设管道对小球的弹力大小为，方向竖直向下。由牛顿第二定律得 解得 方向向下，根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，对管道的内壁没有作用力。故C错误；‎ D．在最低点，根据牛顿第二定律，有 解得所以小球通过最低点时对管道的外壁有作用力，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎15. 如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（　　）‎ A. a点和c点的线速度大小之比为1：1 B. b点和c点的线速度大小之比为1：2‎ - 14 -‎ C. a点和b点的线速度大小之比为1：2 D. a点和c点的向心加速度大小之比为4：1‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等，所以、的线速度大小相等，共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，所以、、的角速度相等，根据，知、两点的角速度之比为，所以、、、四点角速度之比为：‎ ‎、、的角速度相同，根据，知、、的线速度之比为 所以、、、四点线速度之比为 根据 得，、、、四点向心加速度之比为 ‎；‎ 由以上分析可知，a点和c点的线速度大小之比为1：1；b点和c点的线速度大小之比为1：2；a点和b点的线速度大小之比为2：1；a点和c点的向心加速度大小之比为2：1。‎ 综上所述，故AB正确，CD错误。‎ 故选AB。‎ ‎16. 甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演，如图所示。m甲=80kg，m乙=40kg，两人相距0.9m，弹簧测力计的示数为9.2N，则下列判断正确的是（　　）‎ A. 两人的角速度相同 B. 两人的线速度相同 C. 两人的运动半径相同，都是0.45m D. 两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ - 14 -‎ ‎【详解】两人靠拉力提供向心力，则向心力大小相等，转动的角速度相等，则 ‎ ‎ 所以 ‎，‎ 解得 ‎，‎ 因为半径不同，角速度相同，根据知，两人的线速度不同。故BC错误AD正确。‎ 故选AD。‎ 第Ⅱ卷 三、实验题 ‎17. 实验：研究平抛运动 ‎(1)在做“研究平抛运动”实验时，下列器材中不需要的是______。‎ A．重垂线 B．秒表 C．坐标纸 D．天平 E．弹簧测力计 ‎(2)实验中，下列说法正确的是__________。‎ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B．斜槽轨道必须光滑 C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 D．斜槽轨道末端可以不水平 ‎(3)如图甲，某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，O、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。O为抛出点，则：（g取9.8m/s2）‎ ‎①小球平抛运动的初速度大小为________m/s。‎ ‎②小球运动到b点的竖直分速度大小为_______m/s。‎ ‎【答案】 (1). BDE (2). AC (3). (4). ‎ - 14 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离。不需要秒表、天平、弹簧测力计。‎ 故选BDE。‎ ‎（2）[2]A．实验中每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故A正确；‎ B．斜槽轨道不一定需要光滑，只要让小球从斜槽的同一位置由静止释放即可，故B错误；‎ C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故C正确；‎ D．为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须水平，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎（3）①②[3][4]小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，下落时间 则小球的初速度 得 四、计算题（本题共3小题，共32分，要有必要的计算过程和文字说明。）‎ ‎18. 从离地高80m处水平抛出一个物体，落地时物体的速度大小为50m/s，取g=10m/s2.。求：‎ ‎(1)物体在空中运动的时间。‎ ‎(2)物体抛出时的初速度大小。‎ ‎【答案】（1）4s；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）竖直方向做自由落体运动，有 得 - 14 -‎ ‎（2）竖直方向的速度为：‎ 物体抛出时的初速度为 ‎19. 某同步卫星围绕地球运行的轨道的近似圆形，它的质量为m，已知地球的半径为r，卫星离地面的高度为h，卫星绕地球公转的线速度为v，求：‎ ‎(1)求地球的质量M。‎ ‎(2)求地球表面的重力加速度g。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据万有引力定律提供圆周运动向心力有：‎ 地球的质量为 ‎（2）忽略自转，地球表面重力与万有引力相等有：‎ 地球表面的重力加速度为 ‎20. 如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：‎ ‎(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度；‎ - 14 -‎ ‎(2)当角速度为 时，绳子对物体拉力的大小．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)当物体恰好由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为ω0，则，得 ‎(2)当 ，，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时，，即，得 - 14 -‎