物理卷·2018届内蒙古包头市北重三中高二上学期期中物理试卷（文科） （解析版）

物理卷·2018届内蒙古包头市北重三中高二上学期期中物理试卷（文科） （解析版）

‎2016-2017学年内蒙古包头市北重三中高二（上）期中物理试卷（文科）‎ ‎　‎ 一、选择题（每小题5分，共60分．在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得5分，选错或不选得0分．）‎ ‎1．关于万有引力定律和引力常量的发现，下列说法正确的是（　　）‎ A．万有引力定律是开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的 B．万有引力定律是开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 C．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的 D．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 ‎2．关于质点做曲线运动的描述中，正确的是（　　）‎ A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．在平衡力的作用下，物体可以做曲线运动 D．质点做曲线运动时所受的合力方向，与速度方向在同一直线上 ‎3．关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大 B．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其飞行时间一定越长 C．不论抛出速度多大，抛出位置越高，其飞行时间一定越长 D．不论抛出速度多大，抛出位置越高，其水平位移一定越大 ‎4．两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么下列说法正确的是（　　）‎ A．它们的轨道半径之比为2：9‎ B．它们的轨道半径之比为1：2‎ C．它们的周期之比为2：3‎ D．它们的向心加速度之比为1：2‎ ‎5．关于向心力，下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力 B．向心力不改变做匀速圆周运动物体速度的大小 C．做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力 D．做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力 ‎6．关于列车转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是（　　）‎ A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故 B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压 D．以上说法都不对 ‎7．如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（　　）‎ A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球A受拉力和向心力的作用 C．摆球A受重力和向心力的作用 D．摆球A受力的合力就是只改变速度的方向，不改变速度的大小 ‎8．洗衣机是现代家庭常见的电器设备．它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列有关说法中错误的是（　　）‎ A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 C．水能从筒中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故 D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 ‎9．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（　　）‎ A． B．F C．4F D．8F ‎10．一个小球从高为20m的楼顶边缘被水平抛向水平地面，其水平方向的位移为30m，则小球水平抛出的初速度为（不计空气阻力，g=10m/s2）（　　）‎ A．10 m/s B．15 m/s C．20 m/s D．25 m/s ‎11．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是（　　）‎ A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少 B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加 C．地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值 D．重力做功的多少与参考平面的选取无关 ‎12．关于功率，下列说法中正确的是（　　）‎ A．力做功时间越长，功率越大 B．功率是描述力对物体做功多少的物理量 C．由P=可知，机器做功越多，它的功率越大 D．单位时间内机器做功越多，它的功率越大 ‎　‎ 二、计算题（共40分．请写出必要公示和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中写明数值和单位．）‎ ‎13．表演“水流星”节目，如图所示，拴杯子的绳子长为l，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍．要使绳子不断，节目获得成功，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）杯子通过最高点时速度的最小值为多大？‎ ‎（2）通过最低点时速度的最大值为多大？‎ ‎14．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）试推导第一宇宙速度v1的表达式（要有详细的推导过程，只写结果不得分）；‎ ‎（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．‎ ‎15．一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑．如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N，斜坡的倾角θ=30°，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？这些力所做的总功是多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年内蒙古包头市北重三中高二（上）期中物理试卷（文科）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（每小题5分，共60分．在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得5分，选错或不选得0分．）‎ ‎1．关于万有引力定律和引力常量的发现，下列说法正确的是（　　）‎ A．万有引力定律是开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的 B．万有引力定律是开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 C．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的 D．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 ‎【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．‎ ‎【分析】万有引力定律是由牛顿发现的，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的．‎ ‎【解答】解：万有引力定律是由牛顿发现的，不是开普勒发现的．‎ 万有引力恒量是由卡文迪许测定的，不是伽利略、胡克测定的．‎ 故选：D ‎　‎ ‎2．关于质点做曲线运动的描述中，正确的是（　　）‎ A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．在平衡力的作用下，物体可以做曲线运动 D．质点做曲线运动时所受的合力方向，与速度方向在同一直线上 ‎【考点】曲线运动．‎ ‎【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同．‎ ‎【解答】解：A、曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，它的速度的必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，G故A正确；‎ B、匀变速直线运动是变速运动，同时是直线运动．故B错误；‎ C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以在平衡力的作用下，物体不可能做曲线运动．故C错误；‎ D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上．故D错误．‎ 故选：A ‎　‎ ‎3．关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）‎ A．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大 B．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其飞行时间一定越长 C．不论抛出速度多大，抛出位置越高，其飞行时间一定越长 D．不论抛出速度多大，抛出位置越高，其水平位移一定越大 ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．运动时间由高度决定，水平位移由高度和初速度共同决定．‎ ‎【解答】解：BC、平抛运动竖直方向做自由落体运动，根据 h=，可知：t=，其飞行时间由高度决定，与初速度无关，不论抛出速度多大，抛出位置越高，其飞行时间一定越长，故B错误，C正确；‎ AD、根据x=v0t=v0，则知其水平位移由高度和初速度共同决定，故AD错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．两个做圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么下列说法正确的是（　　）‎ A．它们的轨道半径之比为2：9‎ B．它们的轨道半径之比为1：2‎ C．它们的周期之比为2：3‎ D．它们的向心加速度之比为1：2‎ ‎【考点】线速度、角速度和周期、转速；匀速圆周运动．‎ ‎【分析】根据角速度与线速度的关系v=ωr；以及角速度与周期的关系ω=分析即可．‎ ‎【解答】解：AB、设两个物体分别是甲与乙，由角速度与线速度的关系v=ωr，得到r=，因而：，故A正确，B错误；‎ C、由角速度与周期的关系ω=，得T=，因而，T甲：T乙=ω乙：ω甲=1：3，故C错误；‎ D、由向心加速度的公式：a=ωv，所以：，故D错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎5．关于向心力，下列说法中正确的是（　　）‎ A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力 B．向心力不改变做匀速圆周运动物体速度的大小 C．做匀速圆周运动的物体的向心力是个恒力 D．做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力 ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】向心力是物体做圆周运动所需要的力，是效果力，向心力只改变物体的运动方向，而不改变物体速度的大小．‎ ‎【解答】解：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，不是物体本身产生的．故A错误．‎ B、向心力只改变物体的运动方向，而不改变物体速度的大小，故B正确；‎ C、做匀速圆周运动的物体的向心力方向不断改变是变力，故C错误；‎ D、只有做匀速圆周运动的物体才由所受的合外力提供向心力，故D错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎6．关于列车转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是（　　）‎ A．内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故 B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压 D．以上说法都不对 ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力，保证行车安全．‎ ‎【解答】解：A、若内外轨道一样高，外轨对轮缘的弹力提供火车转弯的向心力，火车质量太大，靠这种办法得到的向心力，会导致轮缘与外轨间的作用力太大，使铁轨和车轮容易受损，并不能防止列车倾倒或翻车，故A错误；‎ B、若内轨高于外轨，轨道给火车的支持力斜向弯道外侧，势必导致轮缘和轨道之间的作用力更大，更容使铁轨和车轮受损，故B错误；‎ C、当外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤压，在修筑铁路时，根据弯道半径和轨道速度行驶，适当选择内外轨道的高度差，可以使火车的向心力完全由火车的支持力和重力的合力提供，是火车行驶更安全，故C正确；‎ D、根据C选项正确，可知选项D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎7．如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（　　）‎ A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球A受拉力和向心力的作用 C．摆球A受重力和向心力的作用 D．摆球A受力的合力就是只改变速度的方向，不改变速度的大小 ‎【考点】向心力．‎ ‎【分析】先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析．‎ ‎【解答】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图 ABC、小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力．故ABC错误；‎ D、因向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小；故D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎8．洗衣机是现代家庭常见的电器设备．它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列有关说法中错误的是（　　）‎ A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 C．水能从筒中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故 D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 ‎【考点】离心现象．‎ ‎【分析】脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁．根据向心力的公式F=ma=mω2R，分析角速度和半径对水滴所需向心力的影响，在说明脱水效果更好．当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉．‎ ‎【解答】解：A、脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，所以衣物是紧贴筒壁的．故A正确．‎ B、F=ma=mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去．故B正确．‎ C、水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉．故C正确．‎ D、中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差．故D错误．‎ 本题选不正确的，故选：D ‎　‎ ‎9．甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲质点的质量不变，乙质点的质量增大为原来的2倍，同时它们间的距离减为原来的，则甲、乙两个质点间的万有引力大小将变为（　　）‎ A． B．F C．4F D．8F ‎【考点】万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】根据万有引力定律公式F=进行判断．‎ ‎【解答】解：根据万有引力定律公式F=得，‎ F′==8F，故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎10．一个小球从高为20m的楼顶边缘被水平抛向水平地面，其水平方向的位移为30m，则小球水平抛出的初速度为（不计空气阻力，g=10m/s2）（　　）‎ A．10 m/s B．15 m/s C．20 m/s D．25 m/s ‎【考点】平抛运动．‎ ‎【分析】小球做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．‎ ‎【解答】解：小球做平抛运动，‎ 在竖直方向上，由h=gt2，‎ 所以运动的时间为t==s=2s，‎ 在水平方向上，由x=v0t得，‎ v0===15m/s；‎ 故ACD错误，B正确；‎ 故选：B ‎　‎ ‎11．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是（　　）‎ A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少 B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加 C．地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值 D．重力做功的多少与参考平面的选取无关 ‎【考点】功能关系；重力势能．‎ ‎【分析】重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关．‎ ‎【解答】解：A、当重力对物体做正功时，物体的高度下降，物体的重力势能一定减小．故A正确．‎ B、物体克服重力做功时，物体的高度增大，重力势能一定增加．故B正确．‎ C、重力势能是相对的，是相对于参考平面的，其大小与零势能的选取有关．故C错误．‎ D、重力做功只与物体初末位置有关，与零势能的选取无关．故D正确．‎ 本题选不正确的，故选：C ‎　‎ ‎12．关于功率，下列说法中正确的是（　　）‎ A．力做功时间越长，功率越大 B．功率是描述力对物体做功多少的物理量 C．由P=可知，机器做功越多，它的功率越大 D．单位时间内机器做功越多，它的功率越大 ‎【考点】功率、平均功率和瞬时功率．‎ ‎【分析】功率等于单位时间内做功的大小，反映做功快慢的物理量，由W=Pt求得做功时间．‎ ‎【解答】解：A、功的多少由功率与时间二者决定．则A错误 B、功率是反映做功快慢的物理量，力对物体做功越快，功率越大，故B错误 C、D、根据知功率体现的是单位时间内机器做功，做功越多，它的功率越大；力做功越多，功率不一定大，则C错误，D正确 故选：D ‎　‎ 二、计算题（共40分．请写出必要公示和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中写明数值和单位．）‎ ‎13．表演“水流星”节目，如图所示，拴杯子的绳子长为l，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍．要使绳子不断，节目获得成功，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）杯子通过最高点时速度的最小值为多大？‎ ‎（2）通过最低点时速度的最大值为多大？‎ ‎【考点】向心力；牛顿第二定律．‎ ‎【分析】（1）对水分析，在最高点，当桶底对水的弹力为零时，速度最小，根据牛顿第二定律求出速度的最小值．‎ ‎（2）在最低点绳子有最大拉力，根据牛顿第二定律气促在最低点速度的最大值．‎ ‎【解答】解：（1）在最高点，临界情况是桶底对水的弹力为零．有：‎ mg=m 解得v=．‎ ‎（2）在最低点绳子的最大拉力为8m0g，则有：‎ 解得．‎ 答：（1）杯子通过最高点时速度的最小值为．‎ ‎（2）通过最低点时速度的最大值为．‎ ‎　‎ ‎14．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）试推导第一宇宙速度v1的表达式（要有详细的推导过程，只写结果不得分）；‎ ‎（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．‎ ‎【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．‎ ‎【分析】（1）在地球表面重力和万有引力相等，万有引力提供卫星圆周运动的向心力； ‎ ‎（2）万有引力提供卫星的向心力，和万有引力等于重力求解即可．‎ ‎【解答】解：（1）在地球表面有重力等于万有引力：‎ 可得：GM=gR2‎ 所以，近地卫星的向心力由万有引力提供有：‎ 所以有： =‎ ‎（2）距地面高度为h的卫星，轨道半径为r=R+h，根据万有引力提供向心力有：‎ 所以卫星的周期为T==‎ 答：（1）试推导第一宇宙速度v1的表达式为：；‎ ‎（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，卫星的运行周期T为．‎ ‎　‎ ‎15．一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑．如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N，斜坡的倾角θ=30°，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？这些力所做的总功是多少？‎ ‎【考点】动能定理的应用．‎ ‎【分析】分析物体受力情况，及各力做功情况，再由功的公式可求得重力及阻力所做的功，则可求得总功．‎ ‎【解答】解：物体受重力、支持力及阻力的作用；‎ 重力做功WG=mgh=60×10×10=6000J；‎ 阻力做功Wf=﹣fL=﹣f=﹣50×2×10=﹣1000J；‎ 支持力和运动方向相互垂直，故支持力不做功；‎ 合外力做功W=WG+Wf=6000﹣1000=5000J；‎ 答：重力做功6000J，支持力做功为零，阻力做功为﹣1000J，合力做功5000J．‎ ‎　‎ ‎2016年12月9日