广西南宁市南宁外国语学校2018-2019学年高一下学期期中段考物理试题 Word版含解析

广西南宁市南宁外国语学校2018-2019学年高一下学期期中段考物理试题 Word版含解析

南宁外国语学校2018—2019年度下学期期中考试题 高一物理（理科）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共56分）‎ 一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分共36分）‎ ‎1. 在弯道上高速行驶的汽车，后轮突然脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是（　　）‎ A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B. 沿着与弯道垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D. 上述情况都有可能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。综上分析ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎2. 在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明 A. 钢球所受合力为零时也可以做曲线运动 B. 钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动 C. 钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动 D. 钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件；‎ - 16 -‎ ‎【详解】A．在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；‎ BCD．曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误．‎ ‎3. 一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下述说法正确的是（　 ）‎ A. 水流速度越大，路程越长，时间越长 B. 水流速度越大，路程越短，时间越短 C. 路程和时间都与水速无关 D. 渡河时间与水流速度无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大．‎ ‎【详解】设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，，时间与水速无关，如果水速越大，船在水中运动的路程就越大，故D正确，ABC错误。‎ ‎4. 关于平抛运动，下面的几种说法正确的是（　　）‎ A. 平抛运动是一种不受任何外力作用的运动 B. 平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 C. 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 D. 平抛运动的落地时间与初速度大小有关，而落地时的水平位移与抛出点的高度无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，所以平抛运动的物体要受到重力的作用，故A错误；‎ B．平抛运动是曲线运动，速度沿轨迹的切线方向，所以速度方向不断改变。物体只受重力，加速度为，所以平抛运动是匀变速曲线运动。故B错误；‎ C - 16 -‎ ‎．根据平抛运动的规律可知，平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故C正确；‎ D．根据得 水平位移 则知平抛运动落地时的水平位移由初速度和抛出点的高度共同决定，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎5. 关于物体做圆周运动的说法中正确的是 A. 匀速圆周运动匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是向心力不变的运动 C. 做圆周运动的物体加速度可以不指向圆心 D. 竖直平面内做圆周运动的物体通过最高点的最小向心力等于物体的重力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速曲线运动，故A错误． B、匀速圆周运动向心力始终指向圆心，方向时刻在变化，但大小不变，故B错误. C、圆周运动加速度可以不指向圆心，如变速圆周运动，故C正确． D、竖直平面内做圆周运动的物体通过最高点需要的向心力是由F=m决定的，当速度v=0时，向心力还可以为零，故D错误． 故选C．‎ ‎6. 质点做匀速圆周运动时，下面说法正确的是（　　）‎ A. 向心加速度一定与旋转半径成反比，因为 B. 向心加速度一定与角速度成反比，因为an=ω2r C. 角速度一定与旋转半径成正比，因为 - 16 -‎ D. 角速度一定与转速成正比，因为ω=2πn ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据知，线速度相等时，向心加速度才与旋转半径成反比，故A错误；‎ B．根据知，半径相等时，向心加速度才与角速度的平方成正比，故B错误；‎ C．根据知，当v一定时，角速度与旋转半径成反比，故C错误；‎ D．根据可知，角速度一定与转速成正比，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎7. 杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来．对于杯子经过最高点时杯子和水的受力情况，下列说法正确的是（　　）‎ A. 杯子受到重力、拉力和向心力的作用 B. 杯子受到的拉力一定为零 C. 杯底对水的作用力可能为零 D. 水受平衡力的作用，合力为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于向心力是效果力，故A错误；‎ B．当在最点时速度为时，杯子不受拉力的作用，当速度大于时，杯子受到拉力的作用，故B错误；‎ C．当在最点时的速度为，则在最高点，水靠重力提供向心力，杯底对水的作用力为零，故C正确；‎ D．在最高点，水靠重力和弹力的合力提供向心力，合力不为零，故D错误．‎ - 16 -‎ ‎8. 如图所示，圆周c是质量为m小球以速率v沿逆时针方向作匀速圆周运动的轨迹，轨迹圆半径为当小球运动到图中A点时，小球所受向心力大小突变为，下列对小球随后的运动分析，其中正确的是　‎ A. 若，小球将沿轨迹d作匀速直线运动 B. 若，小球可能沿轨迹a作匀速直线运动 C. 若，小球可能以小于v的速率沿轨迹c作圆周运动 D. 若，小球可能沿轨迹b作曲线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可知，当时，则沿圆周c运动；当时，则做近心运动；当时，可能沿b离心飞出；当时，沿切线a飞出，故ABC错误，D正确；故选D．‎ ‎【点睛】做圆周运动的物体，当提供的向心力等于需要的向心力时，才做匀速圆周运动，而当提供的向心力小于需要的向心力，则做近心运动，而大于需要的向心力时，则做离心运动．‎ ‎9. 一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（　　）‎ - 16 -‎ A. 60° B. 45° C. 30° D. 75°‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误．‎ ‎10. 已知太阳系的两个行星A和B的公转轨道半径分别为rA、rB，且rAvB，ωA>ωB，TAaB 故选C。‎ ‎11. 对于万有引力定律的表述式，下面说法中不正确的是（ 　　）‎ A. 公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B. 当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 - 16 -‎ C. m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对作用力与反作用力 D. m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．万有引力定律的表述式中的G为引力常量，它是由实验测得的，不是人为规定的，故A项正确。‎ B．当物体间间距较小时，物体不能视为质点，万有引力公式不成立。当r趋近于零时，万有引力不会趋于无穷大，故B项错误。‎ CD．m1与m2受到的引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与m1、m2是否相等无关．故CD正确．‎ 本题选不正确的，答案是B。‎ ‎【点睛】两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，总是大小相等的，方向相反；与两物体质量是否相等无关。‎ ‎12. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）‎ A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度 C. 卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有 - 16 -‎ 可得 ‎，‎ 则知，卫星的轨道半径越大，角速度和线速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度和线速度均比在轨道1上的小，故AB错误；‎ CD．根据牛顿第二定律得 得 则知卫星经过同一点时加速度一定，则卫星在轨道1上经过点时的加速度等于它在轨道2上经过点时的加速度，卫星在轨道2上经过点时的加速度等于它在轨道3上经过点时的加速度，故D正确，C错误。‎ 故选D。‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分．每题有两个或两个以上选项符合题意，全选对得5分，选对但不全得3分，选错或未选均不得分）‎ ‎13. 从高处沿水平方向抛出一个物体．经时间t该物体的瞬时速度的大小为vt，方向与水平方向夹角，若不计空气阻力，则（　　）‎ A. 物体平抛初速度为vtcos B. 物体平抛的初速度为 C. 物体在竖直方向的位移为 D. 物体在竖直方向的位移为 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据平行四边形定则知，平抛运动的初速度 ‎，‎ 故AB正确；‎ CD．物体在竖直方向上的位移 - 16 -‎ ‎，‎ 故C错误，D正确。‎ 故选ABD。‎ ‎14. 关于向心力，下列说法正确的是（　　）‎ 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，所以向心力不能改变线速度的大小 C. 向心力和向心加速度的方向都是不变的 D. 做匀速圆周运动的物体的向心力由所受的合外力提供 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．物体做匀速圆周运动需要向心力，它始终指向圆心，因此方向不断改变，向心力不是恒力，故AC错误；‎ B．由于向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以它的效果只是改变线速度方向，不会改变线速度大小。故B正确；‎ D．物体做匀速圆周运动所需要的的向心力是由指合外力提供，但非匀速圆周运动不一定是合力充当向心力，故D正确；‎ 故选BD。‎ ‎15. 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min．如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的运动相比（　　）‎ A. 飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B. 飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度 C. 飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度 D. 飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由万有引力提供向心力： ‎ - 16 -‎ 得：、、、 ‎ A．，神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min．同步卫星周期24h，所以飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径．故A错误 B．，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度．故B正确 C．，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度．故C正确 D．，飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，飞船运动的角速度大于同步卫星运动的角速度，故D错误 ‎16. (多选)根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力F∝，行星对太阳的引力F′∝，其中M、m、r分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是(　　)‎ A. 由F′∝和F∝，F∶F′＝m∶M B. F和F′大小相等，是作用力与反作用力 C. F和F′大小相等，是同一个力 D. 太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ F′和F大小相等、方向相反，是作用力和反作用力，太阳对行星的引力是行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为BD.‎ 综上所述本题答案是：BD ‎17. 地球同步卫星到地心的距离可由求出。已知式中的单位是，的单位是，的单位是，则（　　）‎ - 16 -‎ A. 是地球半径，是地球自转的周期，是地球表面的重力加速度 B. 是地球半径，是同步卫星绕地心运动周期，是同步卫星的加速度 C. 是赤道周长，是地球自转的周期，是同步卫星的加速度 D. 是地球半径，是同步卫星绕地心运动的周期，是地球表面的重力加速度 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．设地球质量为，同步卫星质量为，地球自转周期和同步卫星绕地心运动的周期相等，设为，地球半径为，由 得 再由 得 比较得，，，BC错误AD正确。‎ 故选AD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共44分）‎ 三、填空题（共13分）‎ ‎18. （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，下列器材中还需要的是______。‎ A．游标卡尺　　B．秒表　　C．坐标纸　　D．天平　　E．弹簧秤　　F．重垂线 ‎（2）在做“研究平抛运动”实验中，引起实验结果偏差较大的原因可能是______。‎ ‎①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 ②确定Oy轴时，没有用重垂线 ‎③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响 A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④‎ - 16 -‎ ‎（3）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）。已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：‎ ‎①根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=______m/s。‎ ‎②小球运动到b点速度是______m/s。‎ ‎③从抛出点到b点所经历的时间是______s。‎ ‎【答案】 (1). CF (2). B (3). 1.00 (4). 0.75 (5). 0.075‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]“研究平抛运动”的实验时，还需要坐标纸测量数据，重垂线保持木板处于竖直方向，故需要的是CF。‎ ‎（2）[2]①当斜槽末端切线没有调整水平时，小球脱离槽口后并非做平抛运动，但在实验中，仍按平抛运动分析处理数据，会造成较大误差，故斜槽末端切线不水平会造成误差；‎ ‎②确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，和①类似，所以②会引起实验误差；‎ ‎③只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，所以③不会引起实验误差。‎ ‎④空气阻力对小球运动有较大影响时，物体做的就不是平抛运动了，平抛的规律就不能用了，所以④会引起实验误差。‎ 综上所述会引起实验误差的有①②④，故选B。‎ ‎（3）[3][4][5]①平抛运动在竖直方向做自由落体运动，竖直方向连续相等时间内的位移之差为 ‎△‎ 由图知 ‎△‎ - 16 -‎ 可得 水平方向有 得 ‎②根据竖直方向的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，得 则有 ‎③从抛出点到点所经历的时间为 四、计算题（共31分，写出必要文字说明、相应公式和方程以及计算结果，请在答题卡上指定区域作答）‎ ‎19. 小船在100m宽的河中横渡，当小船船头正对河岸行驶渡河时，经过20秒时间，小船到达正对岸下游60m的位置。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：‎ ‎（1）河水流动的速度是多少？‎ ‎（2）小船在静水中的速度是多少？‎ ‎（3）要使小船到达正对岸，船头与上游河岸成多大角度？渡河时间是多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3），‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小船船头正对河岸行驶渡河时水速为 ‎（2）小船在静水中的速度是 - 16 -‎ ‎（3）设静水速的方向偏向上游与河岸成，根据平行四边形定则有 根据几何关系，则有 ‎，‎ 解得 渡河时间是 ‎20. 中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2018年11月19日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功将北斗三号双星送入预定轨道，成功完成北斗三号基本系统部署。如图所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面附近的重力加速地速度为g，引力常量为G。‎ ‎（1）求地球的质量M；‎ ‎（2）求该卫星距离地面的高度h。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设一物体的质量为，在地球表面附近，万有引定律等于重力 解得地球质量 - 16 -‎ ‎ ‎ ‎（2）设卫星质量为，根据牛顿第二定律 解得 ‎21. 如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.1kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动L=4m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点。（重力加速度g=10m/s2）求：‎ ‎（1）物体运动到A点时的速度大小vA﹔‎ ‎（2）若AC的距离为1.2m求小球经过B点时的速度vB是多少；此时对轨道B点的压力FB大小是多少。‎ ‎【答案】（1）；（2），‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球向左做匀减速直线运动，根据速度位移公式有 解得 ‎（2）根据得，平抛运动的时间 则、两点间的距离 - 16 -‎ 代入数据解得 根据牛顿第二定律得 代入数据解得 根据牛顿第三定律小球经过点时对轨道的压力大小为。‎ - 16 -‎