2018-2019学年四川省威远中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年四川省威远中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年四川省威远中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）‎ 第I卷（选择题 共60分）‎ 一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分．1—8题每小题只有一个答案正确，9—12题为多项选择正确，选全对得5分，错选得0分，选对但不全者得3分。）‎ ‎1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 曲线运动物体的速度方向保持不变 B. 曲线运动一定是变速运动 C. 物体受到变力作用时就做曲线运动 D. 曲线运动的物体受到的合外力可以为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以A错误．‎ B、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，所以线运动一定是变速运动，所以B正确．‎ C、物体受到变力的作用，如果力的方向和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，所以C错误．‎ D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，合外力不可能为零，所以D错误．‎ 故选B．‎ ‎【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．‎ ‎2.物体在水平恒力F的作用下，在光滑的水平面上由静止前进了l，后进入一个粗糙平面，仍沿原方向继续前进了l．该力F在第一段位移上对物体所做的功为W1，在第二段位移上对物体所做的功为W2，则（　　）‎ A. W1＞W2 B. W1＜W2 C. W1=W2 D. 无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由于力的大小不变，通过的位移也相同，由可知，两次力F做的功相同，所以C正确。‎ 点睛：由于是计算恒力的功，所以功的大小可以直接用功的公式来计算。‎ ‎3.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( )‎ A. D点的速率比C点的速率大 B. A点的加速度与速度的夹角小于90°‎ C. A点的加速度比D点的加速度大 D. 从A到D速度先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，故A正确；物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90°．故B正确；质点做匀变速曲线运动，加速度不变，则A点的加速度等于D点的加速度，故C错误；由A的分析可知，质点由A到D过程中，加速度的方向向下，速度的方向从斜向右上方变为斜向右下方，加速度与速度的夹角逐渐减小。故D错误；故选A。‎ 点睛：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；掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．‎ ‎4.唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽150 m的河，他们在静水中划船的速度为5 m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是 A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得船头正对岸划船 B. 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船 C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船 D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：当静水速度垂直于河岸时，渡河的时间最短，为：；但30s内要随着水向下游移动，故A错误，B正确；当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小，此时船头偏向上游，故C错误，D错误；故选B。‎ 考点：运动的合成和分解 ‎5.我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字“广寒宫”。若已知月球质量为，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是 A. 若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为 B. 若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动卫星，则最小周期为 C. 若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为 D. 若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体从抛出到落回抛出点所用时间为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：卫星绕月球运动的线速度为Gm月m/r2=mv2/r,得v=，r最小为R，速度最大为，A选项错误；由Gm月m/r2=m(2π/T)2r得T=，最小周期为，B选项错误；在月球表面有Gm月m/R2=mg月，竖直上抛一个物体，上升最大高度为h，有v02=2g月h，得最大高度为，C选项正确；物体返回抛出点时间为t=2v0/g月，得时间为，D选项错误。‎ 考点：本题考查万有引力定律应用。‎ ‎6.随着路面上汽车越来越多，超速等违章驾驶行为导致的交通事故也呈逐年增加的趋势，造成了许多人间悲剧．汽车在弯道上速度过大极易冲出路面，酿成车毁人亡的重大事故！若汽车在水平路面上以速率v转弯，路面对车的摩擦力已达到最大值．当汽车的速率加大到2v时，要使车在路面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应至少要（   ）‎ A. 增大到原来的二倍 B. 减小到原来的一半      ‎ C. 增大到原来的四倍 D. 减小到原来的四分之一 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当转弯的速度为v时，则；当汽车的速率加大到2v时，则，解得R=4r，则选项C正确；故选C.‎ ‎7.如图所示，长度为0.6m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，正在以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，已知小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2。则在小球通过最高点时，轻杆OA将(　　)‎ A. 受到20N的拉力 B. 受到10N的压力 C. 受到10N拉力 D. 受到30N的拉力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 在最高点，设杆子对小球的作用力向上，根据牛顿第二定律得：mg-F=m，解得：F=mg-m=30-3×=10N，可知杆子对球表现为支持力，则细杆OA受到10N向下的压力。故B正确，ACD错误。故选B。‎ ‎8.如图,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0抛出一个小球,落在斜面上某处Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为3v0,小球仍落在斜面上,则以下说法正确的是( )‎ A. 夹角α将变大 B. 夹角α与初速度大小无关 C. 小球在空中的运动时间不变 D. P、Q间距是原来间距的3倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ C、根据得，小球在空中运动的时间 ，因为初速度变为原来的2倍，则小球运动的时间变为原来的2倍．故C错误．‎ AB、速度与水平方向的夹角的正切值 ，因为θ不变，则速度与水平方向的夹角不变，可知α不变，与初速度无关，故A错误，B正确．‎ PQ的间距 ，初速度变为原来的2倍，则PQ的间距变为原来的4倍，故D错误．‎ 故选B 点睛：利用平抛运动知识求出水平位移和竖直位移，在结合斜面找到在空中运动的时间，则可求速度与斜面夹角的关系。‎ ‎9.假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（ ）‎ A. 根据公式v＝ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B. 根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的 C. 根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的 D. 根据上述(B)和(C)给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，所以不能用公式v=rω讨论卫星的线速度变化，故A错误；当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，所以不能用公式讨论卫星的向心力变化，故B错误；根据公式，可知地球提供的向心力将减小到原来的，故C正确；根据可知卫星的轨道半径增大到原来的2倍，则卫星运动的线速度将减小到原来的，故D正确；故选CD。‎ ‎10.一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方 处钉有一颗钉子，如图，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球线速度大小变成原来的2倍 B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍 C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍 D. 悬线对小球拉力突然增大到原来的2倍 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：在小球通过最低点的瞬间，水平方向上不受外力作用，沿切线方向小球的加速度等于零，因而小球的线速度不会发生变化，故A错误；在线速度不变的情况下，小球的半径突然减小到原来的一半，由v=ωr可知角速度增大为原来的2倍，故B正确；由a=v2/r，可知向心加速度突然增大到原来的2倍，故C正确；在最低点，F-mg=ma，可以看出D错误；故选AD 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，本题中要分析出悬线碰到钉子前后的瞬间物理量的变化情况，问题就很好解了，因而，要根据题目的条件分析物理过程后再选用公式，不能随意照套公式 ‎11.如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（　　　）‎ A. 螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡 B. 螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心 C. 此时手转动塑料管的角速度 D. 若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力，螺丝帽在竖直方向上没有加速度，根据牛顿第二定律得知，螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡。故A正确。螺丝帽做匀速圆周运动，由弹力提供向心力，所以弹力方向水平向里，指向圆心。故B错误。根据牛顿第二定律得：N=mω2r，fm=mg，又fm=μN，联立得到．故C错误。若杆的转动加快，角速度ω增大，螺丝帽受到的弹力N增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动。故D错误。故选A。‎ ‎12.2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力,则以下说法正确的是 (　　)‎ A. 若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度 B. 嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速 C. 嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中,加速度变大 D. 嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据，可以求出月球的质量，由于月球的半径未知，则无法求出月球的密度。故A错误。嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，而进入椭圆轨道。故B正确。嫦娥三号在从远月点P向近月点Q运动的过程中，万有引力逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度变大。故C正确。从P点到Q点，万有引力做正功，根据动能定理，知道嫦娥三号的动能增加，则P点的速度小于Q点的速度，故D错误。故选BC。‎ 点睛：嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动．知道变轨的原理是解决本题的关键．‎ 第II卷（非选择题 共50分）‎ 二、填空实验题（2个小题，共14分）‎ ‎13.有一种杂技表演叫“飞车走壁”。由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动。右图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。不考虑摩托车的侧向滑动，当高度h增大时，摩托车对侧壁的压力将_____；摩托车做圆周运动的向心力将______；线速度将______。（以上三空选填“增大”、“减小”或“不变”）‎ ‎【答案】 (1). 不变 (2). 不变 (3). 增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出受力分析图如图所示：‎ 设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力F不变，则摩托车对侧壁的压力不变；向心力Fn＝mgcotα，m、α不变，向心力大小不变；根据牛顿第二定律得：Fn＝m，h增大，r增大，Fn不变，则v增大。‎ ‎14.在“研究小球做平抛运动”的实验中：‎ ‎（1）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．①②③ B．②④ C．③④ D．①②‎ ‎（2）该同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L=5cm，A．B．C是摄下的三个小球位置，如果取，那么：‎ A．照相机拍摄时每________s曝光一次；‎ B．小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s；‎ C．抛出点O离B点的高度________m。‎ ‎【答案】 (1). D (2). 0.1 (3). 1.5 (4). 0.2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）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较大的实验误差；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会引起较大的实验误差；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在小球运动的过程中，不可避免地存在空气阻力，会引起实验误差，但是由于平抛运动实验中小球的速度不大，所以空气阻力对小球运动的影响不大；综上所述会引起实验结果偏差较大的原因可能是①②，故D正确，ABC错误；‎ ‎（2）在竖直方向上，根据△y＝2L＝gT2得：T，则小球初速度为：；B点的竖直分速度为：，小球在竖直方向做自由落体运动，故有，解得：。‎ 三、计算题：本题共4小题，共36分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15.高空遥感探测卫星在距地球表面高h处绕地球转动，如果地球质量为M，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，试求：‎ ‎（1）人造卫星的线速度多大？‎ ‎（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？‎ ‎（3）人造卫星的向心加速度多大？‎ ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析： (1) 地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力，‎ 即=mg（2分）‎ ‎ （3分）‎ ‎（2）周期：（3分）‎ ‎（3）（3分）‎ 考点：人造卫星 ‎16.如图所示，一架在雅安地震救灾中装载救援物资的飞机，在距水平地面h=500m的高处以v=100m/s的水平速度飞行。地面上A、B两点间的距离x=100m，飞机在离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2.‎ ‎（1）求救援物资从离开飞机到落至地面所经历时间。‎ ‎（2）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内。‎ ‎【答案】（1）10s ‎（2）能 ‎【解析】‎ ‎(1)根据得：‎ ‎；‎ ‎(2) 救援物资的水平位移为：‎ s=vt=100×10m=1000m，‎ 因为x0＜s＜x+x0，可知救援物资可以落在A、B区域内。‎ ‎17.质量为10kg的物体在拉力作用下运动,求下列各种情况下拉力做的功(g取10m/s2)：‎ ‎(1)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上匀速移动4m;‎ ‎(2)拉力沿水平方向,物体在动摩擦因数为0.25的水平地面上以2m/s2的加速度匀加速移动4 m;‎ ‎(3)用大小为50N,与水平方向成37°角的斜向上的拉力拉物体,使物体沿水平地面移动4 m,物体与地面间的动摩擦因数为0.25;‎ ‎(4)物体在竖直向上的拉力作用下,以2m/s2的加速度匀加速上升4 m。‎ ‎【答案】（1）100J (2)180J (3)200J (4)480J ‎【解析】‎ ‎（1）动摩擦力为：‎ 拉力做功：‎ ‎（2）动摩擦力为：‎ 拉力：F－f＝maF＝ma+f＝45N 拉力做功：W＝F×S＝45×4 J＝180N ‎（3）动摩擦力为：‎ 拉力做功 ‎（4） 拉力做功 思路分析：分析物体的位移，根据功的公式直接计算。‎ 试题点评：力做功的独立性的考查 ‎18.宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ.当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知星球的半径为R，万有引力常量为G.求：‎ ‎(1)线的拉力的大小；‎ ‎(2)该星球表面的重力加速度的大小；‎ ‎(3)该星球的第一宇宙速度的大小；‎ ‎(4)该星球的密度．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎（3）（4）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）小球做圆周运动，线的拉力在水平方向的分力提供向心力，‎ 又因为半径，‎ 解得线的拉力；‎ ‎（2）线的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，即，‎ 解得该星球表面的重力加速度；‎ ‎（3）星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度v，设近“地”卫星的质量为m′，根据向心力公式有，解得；‎ ‎（4）设星球的质量为M，星球表面的物体的重力等于万有引力有，‎ 又因为，解得星球的密度；‎ ‎【点睛】本题把牛顿第二定律、万有引力定律、匀速圆周运动等知识综合了起来，有一定的难度．要求能够进行正确的受力分析，搞清楚什么力提供向心力，这是解题的关键．‎ ‎ ‎ ‎ ‎