2018-2019学年湖南省娄底市高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年湖南省娄底市高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年湖南省娄底市高一下学期期中考试 物理试题（解析版）‎ 一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题意（本大题12小题，每小题4分，共48分）.‎ ‎1. 下列叙述中的力，属于万有引力的是（ ）‎ A. 马拉车的力 B. 钢绳吊起重物的力 C. 太阳与地球之间的吸引力 D. 两个异名磁极之间的吸引力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由万有引力常识得C正确。‎ ‎2.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是( )‎ A. 开普勒、卡文迪许 B. 牛顿、卡文迪许 C. 牛顿、伽利略 D. 开普勒、伽利略 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿和卡文迪许，故选B.‎ ‎3.一个物体做曲线运动的条件为( )‎ A. 物体运动的初速度不为零，合外力可以为零 B. 物体所受的合外力为变力 C. 物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 D. 物体所受的合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做曲线运动的条件是物体受合外力方向与速度方向不在一条直线上；合外力是变力恒力都可以但不能是零，所以ABC错误D正确 ‎4.就地球的同步卫星，下列说法正确的是（ ）‎ A. 它处于平衡状态，且具有一定的高度 B. 它的加速度大于9.8 m/s²‎ C. 它的周期与地球自转周期相同，且轨道平面与赤道平面重合 D. 它在运行时能经过北极的正上方 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.同步卫星在绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心加速度，不是平衡状态，A错误 B.近地卫星的加速度约为9.8 m/s²，而同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，根据，可知同步卫星的加速度小于9.8 m/s²，B错误 CD.因为同步卫星与地球相对静止，周期等于地球自转周期，轨道平面一定与赤道重合，C正确D错误 ‎5.关于向心力的说法正确的是（ ）‎ A. 物体由于做圆周运动而产生一个向心力 B. 做圆周运动的物体除受其它力外，还要受一个向心力作用 C. 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 D. 向心力不能改变圆周运动物体速度的大小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是因为做圆周运动产生向心力，故A错误；‎ B．向心力是做圆周运动需要的力，是效果力，受力分析时，不能说物体受到向心力作用，故B错误；‎ C．做匀速圆周运动物体，向心力大小不变，方向时刻改变，故C错误；‎ D．向心力不改变圆周运动的线速度大小，只改变线速度的方向，所以D选项是正确的；‎ 故选D．‎ ‎6. 两个物体，从同一高度同时开始运动，做自由落体运动，做初速度为 的平抛运动，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 两个物体同时落地 B. 两个物体相同时间内通过的位移相同 C. 两个物体落地时速度相同 D. 两个物体落地时速率相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，分运动与合运动具有等时性，所以两个物体同时落地。故A正确。B、两个物体在相同时间内竖直方向的位移相同，但是平抛运动还有水平位移，所以两个物体相同时间内通过的位移不同。故B错误。C、两物体落地时在竖直方向的分速度相等，但平抛运动有水平分速度，根据速度的合成，知两个物体落地时的速度、速率都不同。故C、D错误。故选A。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道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，分运动与合运动具有等时性．‎ ‎7.游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员 横渡经历的路程、时间发生的影响是( )‎ A. 路程增加、时间增加 B. 路程增加、时间缩短 C. 路程增加、时间不变 D. 路程、时间均与水速无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，所以横渡的时间不变。水速增大后在沿河岸方向上的位移增大，所以路程增加。故B正确，ACD错误。故选B。‎ 点睛：解决本题的关键将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性．‎ ‎8. 下列关于甲、乙两个做匀速圆周运动的物体的有关说法，正确的是 （ ）‎ A. 甲、乙两物体线速度相等，角速度一定也相等 B. 甲、乙两物体角速度相等，线速度一定也相等 C. 甲、乙两物体周期相等，角速度一定也相等 D. 甲、乙两物体周期相等，线速度一定也相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：线速度相等，根据知，角速度不一定相等，还与半径有关．故A错误．角速度相等，根据知，线速度不一定相等，还与半径有关．故B错误．若周期相等，根据，知角速度相等．故C正确．周期相等，根据，知线速度大小不一定相等，还与半径有关．故D错误．‎ 故C正确．‎ 考点：匀速圆周运动 点评：解决本题的关键掌握线速度、角速度、周期的关系，知道．‎ ‎9.如图所示，在皮带传送装置中，主动轮A和从动轮B半径不等。皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确是 ‎ A. 两轮的角速度相等 B. 两轮边缘的线速度大小相同 C. 两轮边缘的向心加速度大小相同 D. 两轮转动的周期相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在皮带传动中，两轮边缘的线速度大小相等，根据v=ωr可知，因两轮半径不等，则角速度不等；选项A错误，B正确；根据可知，两轮边缘的向心加速度大小不相同，选项C错误；根据可知，两轮转动的周期不相同，选项D错误。‎ ‎10.一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力的大小公式为，，所以，故A正确，BCD错误。‎ ‎【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式，以及知道r为卫星到地心的距离。‎ ‎11.匀速圆周运动的特点是（ ）‎ A. 速度不变，加速度不变 B. 速度变化，加速度不变 C. 速度不变，加速度变化 D. 速度和加速度的大小不变，方向时刻在变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 物体沿着圆周运动，再任意相等时间内通过的弧长相等的运动叫做匀速圆周运动；匀速圆周运动是曲线运动，速度方向是切线方向，时刻改变，故线速度是变化的；加速度大小不变，方向始终指向圆心，故任意两个时刻加速度不平行，故加速度也是变化的，故D正确，ABC错误。‎ ‎12.如图所示，我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是 ( )‎ A. “神州六号”速度较小 B. “神州六号”的速度与“神州五号”的相同 C. “神州六号”的周期更短 D. “神州六号”的周期与“神州五号”的相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由线速度公式可知，半径越大线速度越小，A对；B错；由周期公式可知，半径越大周期越大，CD错；‎ 二、填空题(每空2分，共22分) ‎ ‎13.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，关于这个实验，以下说法正确的是_______。‎ A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球要从同一高度同一位置由静止释放 C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.为了保证每次小球平抛的轨迹相同，抛出速度相同，所以每次小球必须从同一高度由静止释放，A错误B正确 C.因为平抛运动竖直是自由落体运动，在一个竖直面上，所以坐标纸必须用重垂线检查是否竖直，C正确 D.小球的平抛运动靠近木板，但不能接触，如果接触，会受到摩擦力作用，使运动不再是平抛运动，D正确 ‎14.我们知道月球表面没有空气，因此平抛运动的实验效果更好，某宇航员使用闪光照相拍摄小球在月球表面运动的位置，如图所示为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表示实际长度8mm，照相机闪光的周期Ｔ＝0.1s，那么：‎ ‎⑴月球表面重力加速度为___m/s2；‎ ‎⑵小球运动中水平分速度的大小是____m/s；‎ ‎⑶小球经过B点时的速度大小是____m/s。‎ ‎【答案】 (1). 1.6 (2). 0.24 (3). 0.4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据竖直方向运动：，解得：‎ ‎（2）水平方向：，‎ ‎（3）B点的竖直速度，所以B点速度：‎ ‎15.现有两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA∶mB = 1∶2，轨道半径之比rA∶rB = 1∶3，则此时它们的线速度之比vA∶vB =________，向心加速度之比aA∶aB =_______，向心力之比FA∶FB =__________.‎ ‎【答案】 (1). (2). 9:1 (3). 9:2‎ ‎【解析】‎ 由得：所以：‎ 由 得：‎ ‎16.地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算出来的地球平均密度是_________。‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ 在地球表面重力与万有引力相等有，可得地球的质量，根据密度公式有地球的密度 ‎17.万有引力常量G=_____________N·m2/kg2，地球上发射卫星的最小速度v=_______km/s，地球同步卫星的周期T=_______h.‎ ‎【答案】 (1). 6.67×10-11 (2). 7.9 (3). 24‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据卡文迪许的实验结论：万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2；地球上发射卫星的最小速度就是发射到近地轨道的速度：，且：，联立解得：；地球同步卫星相对地面静止，所以地球同步卫星的周期和地球自转周期相同为24h 三、计算题（共4题，共30分）‎ ‎18.在5m高处以8m/s的初速度水平抛出﹣个质量为12kg的物体，空气阻力不计，g取10m/s2：，试求：‎ ‎（1）物体落地的时间；‎ ‎（2）物体从抛出到落地发生的水平位移．‎ ‎【答案】（1）物体落地的时间为1s ‎（2）物体从抛出到落地发生的水平位移为8m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）竖直方向上，根据，得：==1s ‎（2）物体从抛出到落地发生的水平位移x=v0t=8m．‎ ‎19.已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2 ,地球的质量M=5.98×1024kg,地球半径R=6 370 km,一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为v=2100 m/s,求:‎ ‎(1)用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式.‎ ‎(2)此高度的数值为多少?(保留3位有效数字)‎ ‎【答案】(1) (2)h≈8.41×107m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得:，解得： ‎ ‎(2)代入题目中的数据,得出h≈8.41×107m ‎20.某人造地球卫星距地h，地球半径为R，质量为M，地面重力加速度为g，万有引力恒量为G。‎ ‎(1)试分别用h、R、M、G表示卫星的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度an.‎ ‎(2)试用h、R、g表示卫星周期T.‎ ‎【答案】(1) ,, (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据题干信息可知，卫星圆周运动的半径：r=R+h，根据万有引力提供向心力得：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎(2)在地球的表面，结合（1）中的解答得到：‎ ‎21.如图所示，质量为0.5 kg小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，小杯通过最高点的速度为4 m/s，g取10 m/s2，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)在最高点时，绳的拉力？‎ ‎(2)在最高点时水对小杯底的压力？‎ ‎(3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?‎ ‎【答案】（1）9N （2）6N （3）33m/s ‎【解析】‎ 本题考查圆周运动规律，圆周运动中由合外力提供向心力，由牛顿第二定律列式求解，能通过最高点的临界情况是只有重力提供向心力 ‎ ‎