2018-2019学年黑龙江省牡丹江市第三高级中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年黑龙江省牡丹江市第三高级中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年黑龙江省牡丹江市第三高级中学高一下学期期中考试 物理试题（解析版）‎ 一、单项选择题 ‎1.下列说法中正确的是（ ）‎ A. 合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B. 做匀速圆周运动的物体，所受到的合外力为零 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 合运动与两个分运动之间具有等时性，A错误，做匀速圆周运动的物体，所受的合外力不为零，大小恒定，方向指向圆心，B错误，曲线运动的速度方向在时刻变化着，所以曲线运动一定是变速运动，C错误，分运动是直线运动，合运动不一定时直线运动，比如平抛运动，D错误。‎ ‎2.对于匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是 （ ）‎ A. 线速度 B. 角速度 C. 周期 D. 频率 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，但是方向时刻改变，角速度不变，周期、频率没有方向也不变，故B、C、D错误，A正确。‎ 点睛：解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中，速度的大小、向心力的大小、向心加速度的大小保持不变，但方向时刻改变。‎ ‎3. 下列说法符合史实的是（ ）‎ A. 牛顿首先发现了行星的运动规律 B. 开普勒发现了万有引力定律 C. 卡文迪许首先实验室里测出了万有引力常量数值 D. 牛顿首先发现了海王星和冥王星 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：开普勒发现了行星的运动规律，故A错误；‎ B项：牛顿发现了万有引力定律，故B错误；‎ C项：卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故C正确；‎ D项：亚当斯和勒威耶发现了海王星，克莱德汤博发现了冥五星，故D错误。‎ ‎4.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，其大小是  ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度，第一宇宙速度的数值为7.9km/s，故选D。‎ ‎【点睛】第一宇宙速度又叫“环绕速度”，是发射卫星时的最小速度，同时又是卫星绕地运行时的最大速度，要牢记.‎ ‎5.河宽42m，船在静水中速度为4，水流速度是3，则船过河的最短时间为 A. 14 s B. 10.5 s C. 8.4 s D. s （ ）‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】当船头垂直河岸时渡河的时间最短，最短时间为，故选B.‎ ‎6.在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（　　）‎ A. N1＞mg B. N1＜mg C. N2=mg D. N2＜mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据牛顿第二定律和曲线运动规律得，即即，所以选B ‎7.如图所示，小物体A与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A受力情况是受( )‎ A. 重力、支持力 B. 重力、支持力、向心力和摩擦力 C. 重力、向心力 D. 重力、支持力和指向圆心的摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体A受重力、支持力和指向圆心的摩擦力，其中指向圆心的摩擦力充当做圆周运动的向心力，故选D.‎ ‎8.如果把地球近似地看成一个球体，在牡丹江和广州各放一个质量相同的物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的物理量是( )‎ A. 线速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 向心力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】随地球自转做匀速圆周运动的物体都有和地球相同的角速度，由于两地的转动半径r不同，由v=ωr可知线速度不同；根据a=ω2r可知，向心加速度不同；根据F=mω2r可知，向心力不同；故选B.‎ ‎9. 人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 半径越大，速度越小，周期越小 B. 所有卫星的速度均是相同的，与半径无关 C. 半径越大，速度越小，周期越大 D. 所有卫星角速度都相同，与半径无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 解：地球对卫星的万有引力提供卫星圆周运动的向心力：‎ AC、卫星的线速度，周期知，半径越大，线速度越小，周期越大，故A错误，C正确；‎ B、卫星的线速度，与半径的二次方根正反比，故B错误；‎ D、卫星的角速度知，角速度随着半径的增加而减小，故D错误．‎ 故选：C．‎ ‎【点评】知道人造地球卫星绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，掌握万有引力和向心力的不同表达式是正确解题的关键．‎ ‎10.将一个物体以速度υ水平抛出，当物体的竖直速度与水平速度的大小相等时，所经历的时间为 ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当物体的竖直速度与水平速度的大小相等时，则v=gt，解得，故选A.‎ ‎11.铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h，L为两轨间的距离，且L>h.如果列车转弯速率大于，则(　　)．‎ A. 外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B. 铁轨与轮缘间无挤压 C. 内侧铁轨与轮缘间产生挤压 D. 内外铁轨与轮缘间均有挤压 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：如果列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，根据向心力公式解出此速度，再把实际速度与此速度进行比较分析，根据向心力公式即可求解．‎ 解：若列车转弯时铁轨与轮缘间无挤压，则有：‎ mgtanθ=m 所以mg=m 解得：v=‎ 如果列车转弯速率大于，重力和支持力的合力不够提供拐弯圆周运动的向心力，所以此时外轨对火车有指向圆心方向的支持力以补充拐弯的向心力即此时外轨对火车车轮有侧压力，故A正确．‎ 故选A 二、选择题 ‎12.把太阳系各行星运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星(　　)‎ A. 周期越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 加速度越小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大。故A错误。v=，r越大，v越小。故B正确。ω=，可知，r越大，ω越小。故C正确。a=，r越大，a越小。故D正确。故选BCD。‎ ‎13.下列有关说法正确的是（ ）‎ A. 为了把衣服甩得更干，可以提高洗衣机脱水筒的转速 B. 为了把衣服甩得更干，可以增大洗衣机脱水筒的转动周期 C. 为防止汽车在转弯时出现“打滑”的现象，可以减小汽车转弯时的速度 D. 为防止汽车在转弯时出现“打滑”的现象,可将转弯处的路面修成外高内低的坡路.‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可知，为了把衣服甩得更干，可以提高洗衣机脱水筒的转速，选项A正确；根据可知为了把衣服甩得更干，可以减小洗衣机脱水筒的转动周期，选项B错误；根据 可知，为防止汽车在转弯时出现“打滑”的现象，可以减小汽车转弯时的速度，选项C正确；为防止汽车在转弯时出现“打滑”的现象,可将转弯处的路面修成外高内低的坡路，这样向心力由摩擦力，支持力与重力在水平方向的分力提供，由向心力公式可知，对应临界滑动速度变大，故选项D正确；‎ ‎14.关于“亚洲一号”地球同步卫星，下列说法错误的是（ ）‎ A. 它可以经过北京的正上方，所以我国可以利用他进行电视转播 B. 它的运行速度一定小于7.9km/s C. 已知该卫星的质量为1.24t，若它的质量增到2.48t，则同步轨道半径将变为原来的一半 D. 它距离地面的高度约为地球半径的5.6倍，它的向心加速度约为地面重力加速度的 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】地球同步卫星只能定点在赤道正上空，不可能经过北京正上空，故A错误。第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度。故B正确；地球同步卫星距离地球的高度约为36000 km，半径一样，所以各国发射的这种卫星轨道半径都一样，与质量无关，故C错误。根据万有引力提供向心力得：，r=5.6R+R；根据地球表面万有引力等于重力得：；由以上两等式得：，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的，故D错误。此题选择不正确的选项，故选ACD.‎ ‎15.如图所示，人在岸上拉一只质量为m的船 ，设水的阻力恒为Ff ，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）‎ ‎ ‎ A. 人拉绳行走的速度为 B. 人拉绳行走的速度为 C. 船的加速度为 D. 船的加速度为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度。如右图所示根据平行四边形定则有，v人=vcosθ；故A错误，B正确。‎ ‎ ‎ 对小船受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律，有：Fcosθ-Ff=ma；因此船的加速度大小为：，故C正确，D错误.‎ 三、填空题 ‎16.如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm ， 如果g取10m/s2 ， 那么：‎ ‎①闪光频率是________Hz；‎ ‎②小球运动中水平分速度的大小是________m/s.‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). 1.5‎ ‎【解析】‎ 由，观察坐标纸竖直高度Hbc-Hab=15cm可求出T=0.1s（2）由可求出水平速度为1.5m/s ‎17.小球从离地5m高、离竖直墙4m远处,向墙水平抛出，不计空气阻力，要使小球不碰到墙，它的初速度必须小于__________m/s。（取g = 10m/s2）‎ ‎【答案】4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】小球落地的时间；要使小球不碰到墙，它的初速度必须小于。‎ ‎18.如图所示，一细绳长L=1m，上端系在滑轮的轴上，下端拴一质量为m=1kg的物体，滑轮与物体一起以2m/s的速度匀速向右运动，当滑轮碰上固定障碍物B突然停止的瞬间，细绳受到的拉力为_____（g取10m/s2）‎ ‎【答案】14N ‎【解析】‎ ‎【详解】当滑轮碰上固定障碍物B突然停止瞬间，物体将做圆周运动，由牛顿第二定律： ，解得 ‎19.若一人造地球卫星的高度是地球半径的15倍，试估算此卫星的速度为___。已知地球半径R=6400 km。‎ ‎【答案】2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】地球表面上的物体的重力由地球对物体的万有引力提供， 即：，整理得：GM=gR2 人造卫星的向心力由万有引力提供，即：，r=16R 解得：‎ ‎20.皮带传动中，皮带不打滑，若大轮半径是小轮半径的2倍，C是AO的中点，那么.A、B、C三点的线速度之比vA∶vB∶vC=______角速度之比ωA∶ωB∶ωC=__________;‎ ‎【答案】 (1). ； (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】AB两点是同缘转动，则线速度相等，即vA=vB；因rA=2rB由v=ωr可知ωA∶ωB=1:2；AC两点是同轴转动，可知角速度相等，即ωA∶ωC=1:1；由v=ωr可知vA∶vC=2:1；即vA∶vB∶vC=2:2:1；‎ ωA∶ωB∶ωC=1:2:1.‎ 四、计算题 ‎21.把一小球从离地面h＝5 m处，以v0＝10 m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力， (g＝10 m/s2)．求：‎ ‎(1)小球在空中飞行的时间；‎ ‎(2)小球落地点离抛出点的水平距离；‎ ‎(3)小球落地时的速度大小。‎ ‎【答案】(1)t＝1s (2)x＝10m (3),方向与地面成45°斜向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由h＝gt2得飞行的时间： .‎ ‎(2) 落地点离抛出点的水平距离为：x＝v0t＝10×1 m＝10 m.‎ ‎(3) 落地时的竖直速度：vy＝gt＝10 m/s.‎ 小球落地时的速度：v＝＝14.1 m/s，‎ tan α＝＝1　α＝45°，方向与地面成45°斜向下．‎ ‎22.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响． ‎ ‎（1）推导第一宇宙速度v1的表达式； ‎ ‎（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据题给条件由万有引力公式可得:‎ 则：‎ ‎（2） 由公式可得:‎ 考点：万有引力提供向心力 点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。‎ ‎23.如图所示，质量m＝1 kg的小球用细线拴住，线长l＝0.5 m，细线所受拉力达到F＝18 N时就会被拉断.当小球从图示虚线位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h＝5 m，求小球落地点到P点的距离.(P点在悬点的正下方， g＝10 m/s2)‎ ‎【答案】2m ‎【解析】‎ ‎【详解】球摆到悬点正下方时,线恰好被拉断,说明此时线的拉力,则由牛顿第二定律有: ‎ 解得：‎ 线断后球做平抛运动竖直方向上： ‎ 水平方向上： ‎ 解得： ‎ 故本题答案：；‎ ‎ ‎