【物理】甘肃省高台县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题（文科） （解析版）

【物理】甘肃省高台县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题（文科） （解析版）

甘肃省高台县第一中学2018-2019学年高一下学期 期中考试试题（文科）‎ 一、单项选择题（每小题给出的四个选项中只有一个选项是是符合题意的，请选出后填在题后的括号内，每小题3分，共63分）。‎ ‎1.做曲线运动的物体，在运动的过程中一定变化的物理量是（ ）‎ A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 加速度的大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，而速率可以不变，如匀速圆周运动；加速度可以是不变的，例如平抛运动所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的．而受到的合力可以不变，如平抛运动．故ACD错误，B正确．故选B．‎ ‎2.如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，对它的运动分析可知（　　）‎ A. 该运动的速度可能不变 B. 该物体受的合外力一定与速度同方向 C. 该物体加速度一定与速度方向在同一条直线上 D. 它的加速度方向与速度方向不可能在同一直线上 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，速度沿切线方向时刻变化，则速度是变化的，故A错误；‎ BCD．物体做曲线运动，故合外力(或加速度)与速度不共线，而合外力(或加速度)与速度同向只能做直线运动，故BC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，小球a沿光滑水平地面以速度v0向右做匀速直线运动，当它经过P点时，将小球b从P点正上方以初速度v0水平向右抛出（两小球均可视为质点，不计空气阻力），则b球落地时（ ）‎ A. 正好击中a球 B. 落在a球的后方 C. 落在a球的前方 D. 无法确定两球的位置关系 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度与a球的速度相等，可知b球落地时正好击中a球，故A正确，BCD错误．‎ ‎4.物体做平抛运动，决定运动时间的物理量是 A. 初速度 B. 下落高度 C. 水平位移 D. 初速度和下落高度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 平抛运动的物体竖直方向上做自由落体运动，由，得，可知运动时间只由下落高度h决定．故选B.‎ ‎5.下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（　　）‎ A. 是线速度不变的运动 B. 是角速度不变的运动 C. 是加速度不变的运动 D. 是向心力不变的运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．匀速圆周运动是线速度的大小不变，线速度的方向时刻变化，故其线速度在变化，是匀速率圆周运动，故A错误；‎ B．匀速圆周运动的周期不变，则角速度大小不变，而角速度的方向因转动方向恒定而不变，故角速度不变，则B正确；‎ C．匀速圆周运动的加速度，其大小不变，方向指向圆心时刻变化，故加速度是变化的，则C错误；‎ D．匀速圆周运动的向心力，其大小不变，方向指向圆心时刻变化，故向心力是变化的，则D错误。‎ 故选B。‎ ‎6.一物体做匀速圆周运动的半径为r，线速度大小为v，角速度为，周期为T．关于这些物理量的关系，下列关系式正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD、根据线速度的定义可知 ，故D正确，A错误；‎ BC、因为，所以 ，故B、C错误；‎ ‎7.对于做匀速圆周运动的物体，若已知下列表达式中的各量，可以直接求出它的向心加速度的表达式有（　　）‎ A. ω2R B. V2R C. D. ωV ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 由 v=ωR、和ω=2πn的关系可得向心加速度的表达式，故A、D正确，B、C错误．故选AD．‎ ‎【点睛】本题的关键灵活应用v=ωr、和ω=2πn的关系和向心加速度公式.‎ ‎8.关于下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B. 向心力不改变匀速圆周运动物体的速度的大小 C. 做匀速圆周运动的物体其向心力即为所受的多个力中的一个力 D. 做匀速圆周运动的物体，其向心力始终不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体做圆周运动需要向心力，向心力由物体所受的力来提供，不是物体做圆周运动产生向心力，故A错误；‎ B．向心力只改变做匀速圆周运动物体的线速度方向，不改变线速度的大小，故B正确；‎ C．做匀速圆周运动的物体其向心力不是物体受的一个力，而是物体受的力来充当向心力的效果，故C错误；‎ D．做匀速圆周运动物体的向心力的方向时刻改变，则向心力是变力，故D错误。‎ ‎9.洗衣机的脱水筒采用电机带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 在人看来水会从桶中甩出是因为水滴受到离心力很大的缘故 B. 脱水过程中，大部分衣物会向中心靠近 C. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好 D. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在人看来水会从桶中甩出是因为水滴受到合外力不足以提供向心力，并不受离心力作用，故A错误；‎ B．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故B错误；‎ C．由F=ma=mω2R，ω增大会使所需向心力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，脱水效果更好，故C正确；‎ D．由F=ma=mω2R可知，半径越大，需要的向心力越大，所以靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好，故D错误。‎ ‎10.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是(   )‎ A. 行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上 B. 该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大 C. 该行星在a点的向心加速度比在b、c两点的都大 D. 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，太阳行星的距离不同，线速度不同，则A错误，D正确；‎ B.每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，距离太阳越近，速度越大，该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大，故B正确；‎ C．根据万有引力提供向心力，，即，距离太阳越近，向心加速度越大，该行星在a点的向心加速度比在b、c两点的都大，故C正确；‎ 本题选择错误答案，故选A ‎11.“科学真是迷人。”如果已知地球表面的重力加速度g，地球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数为G，用M表示地球质量，关于地球质量，下列说法正确的是（　　）‎ A. B. C. M= D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在地球表面物体的重力与万有引力相等，则有，可得地球的质量为，故A正确；‎ BCD．月球绕地球做圆周运动时的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力得，可得地球的质量为因轨道半径r未知，则此法不能测出地球质量，故BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎12.如图所示，图中v1、v2和v3分别为第一、第二和第三宇宙速度三个飞行器a、b、c 分别以第一、第二和第三字宙速度从地面上发射，三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是（ ）‎ A. 只有a B. 只有b C. 只有c D. b和c ‎【答案】D ‎【解析】‎ 第一宇宙速度是最大环绕速度也是最小的发射速度，而第二宇宙速度是脱离地球的最小速度，第三宇宙速度是脱离太阳的最小速度，所以能离开地球的是b和c，故D正确；‎ 故选D ‎13.经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指(　　)‎ A. 行星、恒星、星系等巨大的物质领域 B. 地球表面上的物质世界 C. 人眼能看到的物质世界 D. 不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据中学物理中的规定，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界．故ABC错误，D正确，故选D.‎ ‎14.两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，周期之比为TA∶TB=1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）‎ A. RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2 B. RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1‎ C. RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2 D. RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据开普勒第三定律得：RA3：RB3=TA2：TB2=1：64，解得：RA：RB=1：4‎ 由卫星的速度公式得：‎ A. RA∶RB=4∶1，vA∶vB=1∶2，与计算结果不符，故A错误．‎ B. RA∶RB=4∶1，vA∶vB=2∶1，与计算结果不符，故B错误．‎ C. RA∶RB=1∶4，vA∶vB=1∶2，与计算结果不符，故C错误．‎ D. RA∶RB=1∶4，vA∶vB=2∶1，与计算结果相符，故D正确．‎ ‎15.一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】C ‎【解析】‎ 根据万有引力的大小公式为，，所以，故C正确，A、B、D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．‎ ‎16.下列说法符合史实的是( )‎ A. 开普勒在伽利略的基础上，导出了行星运动的规律 B. 牛顿发现了万有引力定律 C. 亚里士多德发现了万有引力定律 D. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，B正确．ACD错误.‎ ‎17.如图所示的传动装置中，B、C两轮同轴转动．A、B、C三轮的半径大小关系是rA=rC=2rB ． 当皮带不打滑时，三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为（ ）‎ A. vA：vC=2：1 B. aA：aB=1：2 C. ωA：ωB=2：1 D. aA：aC=1：2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 因为AB两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内AB两点转过的弧长相等，即：vB=vC 由v=ωr知：ωA：ωB=RB：RA=1：2 ；又BC是同轴转动，相等时间转过的角度相等，即：ωC=ωB 由v=ωr知：vA：vC=RB：RC=1：2 ，所以：vA：vB：vC=1：1：2，ωA：ωB：ωC=1：2：2 再根据a=ωv得：aA：aB：aC=1：2：4，故B正确，ACD错误, 故选B．‎ 点睛：解决传动类问题要分清是摩擦传动（包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同）还是轴传动（角速度相同）．‎ ‎18.河宽‎420m，船在静水中速度为‎4m/s，水流速度是‎3m/s，则船过河的最短时间为（ ）‎ A. 105s B. 140s C. 84s D. 100s ‎【答案】A ‎【解析】‎ 河宽‎420m，船在静水中速度为‎4m/s，当船头垂直河岸过河时，船过河的时间最短，则船过河的最短时间．故A项正确，BCD三项错误．‎ ‎19.将一小球以‎2m/s的水平初速度从‎20米的高台水平抛出，则其运动时间及水平方向的位移分别是多少？（　　）‎ A. t=2s，s=‎4m ‎B. t=4s，s=‎8m ‎C. t=2s，s=‎8m ‎D. t=4s，s=‎‎4m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛的竖直分运动为自由落体运动，有，解得平抛时间为 ‎(2)平抛的水平分运动是匀速直线运动，有，故A正确，BCD错误。‎ ‎20.如图所示，线段OA＝2AB，AB两球质量相等，当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比TAB∶TOA为 （ ）‎ A. 2∶3 B. 3∶2‎ C 5∶3 D. 3∶5‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设OA=2r，则OB=3r，角速度为ω，每个小球的质量为m．则根据牛顿第二定律得：对A球：TAB=mω2∙3r；对A球：TOA-TAB=mω2∙2r；联立以上两式得：TAB：TOA=3：5，故选D.‎ ‎21.一个质量为m的物体，（体积可忽略），在半径为R，的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，则下列说法正确的是（　　）‎ A 若v0=，则物体对半球顶点无压力 B. 若v0=，则物体对半球顶点的压力为mg C. 若v0=0，则物体对半球顶点的压力为2mg D. 若v0=0，则物体对半球顶点的压力为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设最高点轨道的支持力为，对物体受力分析可知，重力和支持力的合力提供向心力，有 AB．若，可得，由牛顿第三定律可知物体对半球顶点无压力，故A正确，B错误；‎ CD．若，可得，由牛顿第三定律可知物体对半球顶点压力为mg，故CD错误。‎ 二、填空题（每空1分，共7分，）。‎ ‎22.如图所示为研究平抛运动实验装置。‎ ‎(1)对该装置的轨道要求是（ ）‎ A.必须光滑 B.可以粗糙 ‎(2)描点过程中当小球不能穿过纸片小孔时，则应（ ）‎ A.调整小球释放的高度 B.左右调整纸片的位置 ‎(3)小球做平抛运动的轨迹是不是抛物线？（ ）‎ A.是 B.不是 ‎(4)轨道的末端必须_______(填写应该满足的条件），简述如何验证轨道末端是否满足该条件________；‎ ‎(5)若测量出一个小球经过的点，其水平位移为x，竖直位移为y，试写出该平抛运动的时间_______以及初速度的的表达式_____。‎ ‎【答案】 (1). B (2). B (3). A (4). 水平 把小球轻放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平 (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)本实验是想探究平抛运动在竖直方向的运动规律，而平抛运动竖直方向的分运动与水平方向的分运动具有独立性，故水平抛出时的速度大小不影响实验，所以实验装置中的轨道可以粗糙；故A错误，B正确。‎ ‎(2)描点过程中当小球不能穿过纸片小孔时，则应左右调整纸片的位置，不改变小球的平抛运动轨迹，故A错误，B正确。‎ ‎(3)将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，两分运动的时间相等，根据运动学公式，则有，，联合解得，因此平抛运动的轨迹是抛物线，故A正确，B错误。‎ ‎(4)为了保证小球飞出槽口后速度水平从而能做平抛运动，则轨道的末端必须水平；‎ 验证轨道末端是否水平方法是把小球轻放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平。‎ ‎(5)由平抛的竖直分运动规律，可得平抛时间 平抛的初速度为 三、计算题：（本题共3小题，，共29分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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）‎ ‎23.如图所示，在水平转盘上有一小木块，随转盘一起转动（木块与转盘间无相对滑动），木块到转轴的距离r=‎0.2m，圆盘转动的周期T=（s）。求：‎ ‎(1)木块角速度大小；‎ ‎(2)木块的线速度大小；‎ ‎(3)木块的向心加速度大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据匀速圆周运动的运动规律，可得角速度 ‎(2)根据线速度与角速度的关系，有 ‎(3)由匀速圆周运动的运动规律，可得向心加速度 ‎24.在距地面h=‎20m高度处将一小球以v0=‎15m/s的速度水平抛出。（g=‎10m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8）求：‎ ‎(1)小球在空中飞行的时间t；‎ ‎(2)小球飞行的水平距离x；‎ ‎(3)小球落地时的速度v的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)平抛的竖直分运动为自由落体运动，有 解得平抛时间为 ‎(2)平抛的水平分运动是匀速直线运动，有 ‎(3)小球落地时的速度为两分速度的矢量和 ‎25.质量M = 1 ‎000 kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R =‎10 m．试求：‎ ‎(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；‎ ‎(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的角速度．(重力加速度g＝‎10 m/s2)‎ ‎【答案】（1）5m/s（2）1rad/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车在在最高点时，竖直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力公式得：  由题意有 N=0.5Mg 联立代入数据得： ‎ ‎（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车在竖直方向只受重力，由重力提供向心力，由向心力公式得： 代入数据得：‎ 则：‎ ‎ ‎