【物理】甘肃省会宁县第四中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

【物理】甘肃省会宁县第四中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

甘肃省会宁县第四中学2019-2020学年高一下学期 期中考试试题 一、单选题（共10小题。每小题4分，共40分）‎ ‎1.下列说法中符合物理史实的是（   ）‎ A. 开普勒发现了万有引力定律 B. 伽利略发现了行星的运动规律 C. 牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量 D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．牛顿结合自己的牛顿运动定律对天体的运动进行了解释并且将其推广至全宇宙，进而得到万有引力定律，故A错误，D正确；‎ B．开普勒通过研究前人所记录的有关天体的运动轨迹数据，总结并得到了开普勒三大定律，故B错误；‎ C．万有引力常量G是由卡文迪许通过扭秤实验测得的，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎2.质点做匀速圆周运动，用v、ω、R、a、T分别表示其线速度、角速度、轨道半径、加速度和周期大小，则正确的是：（　　）‎ A. v＝Rω、ω＝2πT B. v＝Rω、a＝R2ω C. ω＝Rv、ωT＝2π D. 、a＝vω ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】各个物理量的关系是：v＝Rω、、a＝ω2R、、ωT＝2π、a＝vω、由于，则，则选项ABC错误，D正确；‎ 故选D。‎ ‎3.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是　　‎ 当以速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力；‎ 当以速度v通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力；‎ 当速度大于v时，轮缘挤压外轨；‎ 当速度小于v时，轮缘挤压外轨．‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】①②火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力，①正确，②错误；‎ ‎③④如果实际转弯速度大于v，有离心趋势，与外侧铁轨挤压，反之，挤压内侧铁轨，故③正确，④错误，故选项D正确，ABC错误．‎ ‎4.下列几种说法中，正确的是（ ）‎ A. 物体受到变力作用，一定做曲线运动 B. 物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动 C. 当物体所受的合外力方向与物体的速度方向不在同一直线上时，物体一定做曲线运动 D. 当物体受到的合外力不断变化时，物体一定做曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体受到变力作用，不一定做曲线运动，例如弹簧振子的振动，选项A错误；物体受到恒力作用，不一定做匀变速直线运动，例如平抛运动，选项B错误；当物体所受的合外力方向与物体的速度方向不在同一直线上时，物体一定做曲线运动，选项C正确；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，若物体所受的合外力方向不断改变，但仍在同一直线上时，做直线运动，故D错误；故选C.‎ ‎5.如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A．汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是 A. 将竖直向上做匀速运动 B. 将处于失重状态 C. 将处于超重状态 D. 将竖直向上先加速后减速 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得vA=vcosθ，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A处于超重状态，故ABD错误，C正确．‎ ‎6.斜面上有P、R、S、T四个点，如图所示，PT=TS=SR，从P点正上方的Q点以速度v水平抛出一个物体，物体落于T点，若从Q点以速度2v水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的(　　)‎ A. S与R间的某一点 B. S点 C. T与S间某一点 D. T点 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的时间由下落的高度决定，下落的高度越高，运动时间越长。如果没有斜面，增加速度后物体下落至与T等高时恰位于S点的正下方，但实际当中斜面阻碍了物体的下落，物体会落在T与S点之间斜面上的某个位置，C项正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎7. 根据牛顿第一定律，以下说法不正确的是（ ）‎ A. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因 B. 在宇宙飞船内物体不存在惯性 C. 物体运动状态发生了改变，必定受到外力的作用 D. 歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小惯性 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由牛顿第一定律可知，当物体不受力或受平衡力时，物体将处于静止状态或匀速直线运动状态，因此力是改变物体运动状态的原因，故A正确，不符合题意；‎ B．惯性是物体的固有属性，物体在任何状态下均有惯性，则在宇宙飞船内物体有惯性，故B不正确，符合题意；‎ C．力是改变物体运动状态的原因，体运动状态发生了改变，必定受到外力的作用；故C正确，不符合题意；‎ D．惯性只与质量有关，质量越小，惯性越小，越容易改变运动状态，则歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了减小惯性，有利于运动状态的改变；故D正确，不符合题意。‎ 故选B。‎ ‎8.在匀速圆周运动中，发生变化的物理量是（　　）‎ A. 转速 B. 周期 C. 角速度 D. 速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在匀速圆周运动中，物体的转速，周期，角速度都不改变，速度的大小不变，但方向在不停改变，所以发生变化的是速度，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎9.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的两倍，它的直径是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的 A. 0.5‎倍 B. 2倍 C. 4倍 D. 8倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由题可知该星球的，其中为地球半径，为地球的质量，设宇航员质量，则宇航员在星球上的万有引力为,在地球上的万有引力为，可求得，故D正确ABC错误．‎ 故选D。‎ ‎10.下列说法不正确的是（　　）‎ A. 平抛运动的加速度为g B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 平抛运动的飞行时间由高度决定 D. 平抛运动的轨迹是曲线 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．平抛运动只受重力作用，则加速度为g，故A正确，不符合题意；‎ B．平抛运动的加速度恒定为g，是匀变速曲线运动，故B正确，不符合题意；‎ C．根据可知，平抛运动的飞行时间由高度和重力加速度共同决定，故C错误，符合题意；‎ D．平抛运动的轨迹是曲线，故D正确，不符合题意。‎ 故选C。‎ 二、多选题 ‎11.如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是（　　）‎ A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球的线速度大小为 C. 摆球的周期为 D. 摆线上的拉力大小为 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．摆球只受重力和拉力作用。向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，本题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故A错误； B．摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的。‎ ‎ 即 ‎ 所以 ，‎ 故B错误，C正确。 D．由图可知，摆线上拉力大小为，故D正确。 故选CD。‎ ‎12.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（　　）‎ A. A球的线速度必定大于B球的线速度 B. A球的角速度必定大于B球的线速度 C. A球的运动周期必定小于B球的运动周期 D. A球的向心加速度必定等于B球的向心加速度 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球做圆周运动的受力如图：‎ 由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的。由向心力的计算公式可知，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，选项A正确；‎ B．由公式可知F和m相同时，半径大的角速度小，A球的角速度必定小于B球的角速度，选项B错误；‎ C．根据知F和m相同时，半径大的周期大，A 球的运动周期必定大于B 球的运动周期，选项C错误；‎ D．两球的向心力相等，根据F=ma知两球的向心加速度相等，选项D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 小球线速度大小一定时，线越短越容易断 B. 小球线速度大小一定时，线越长越容易断 C. 小球角速度一定时，线越长越容易断 D. 小球角速度一定时，线越短越容易断 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ AB、根据牛顿第二定律得，细线的拉力，小球线速度大小v一定时，线越短，圆周运动半径r越小，细线的拉力F越大，细线越容易断，故A正确，B错误；‎ CD、根据牛顿第二定律得，细线的拉力，小球解速度大小ω一定时，线越长，圆周运动半径r越大，细线的拉力F越大，细线越容易断．故C正确，D错误；‎ 故选AC．‎ ‎14.如图所示，将一小球以‎10 m/s的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计空气阻力，g取‎10 m/s2，则（　　）‎ A. 小球抛出点离地面的高度‎5m ‎B. 小球抛出点离地面高度‎10m C. 小球飞行的水平距离‎10m ‎D. 小球飞行的位移为‎125m ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．将落地点的速度进行分解，根据几何关系得，解得 vy=v0=‎10m/s，平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则小球的运动时间为 ‎ ，小球抛出点离地面的高度为 ，故A正确，B错误。 CD．小球飞行的水平距离为x=v0t=‎10m，‎飞行的位移 故C正确，D错误。 故选AC。‎ ‎15.下列一些说法中正确的有（ ）‎ A. 产生离心现象的原理有时可利用为人类服务 B. 汽车转弯时要利用离心现象防止事故 C. 汽车转弯时要防止离心现象发生，避免事故发生 D. 洗衣机脱水桶脱干衣服利用的是离心现象 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．产生离心现象的原理有时可利用为人类服务，比如洗衣机脱水桶脱干衣服．故A正确；‎ BC．因为，所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故B错误C正确；‎ D．洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，故D正确．‎ 故选ACD。‎ 三、实验题 ‎16.采用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验。‎ ‎(1)实验时需要下列哪个器材________。‎ A．弹簧秤 B．重锤线 C．打点计时器 ‎(2)做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．下列的一些操作要求，正确的是________。‎ A．每次必须由同一位置静止释放小球 B．每次必须严格地等距离下降记录小球位置 C．小球运动时不应与木板上的白纸相接触 D．记录的点应适当多一些 ‎(3)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。(g=‎9.8m/s2)‎ ‎(4)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s；B点的竖直分速度为________m/s。(g=‎10m/s2)‎ ‎【答案】 (1). B (2). ACD (3). 1.6 (4). 1.5 2.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)‎ 做“研究平抛物体的运动”实验时，需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重垂线，米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标；重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行，时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解，故不需要弹簧秤与打点计时器，故A、C错误，B正确；‎ 故选B；‎ ‎(2)A．因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确；‎ B．记录小球经过不同高度位置时，每次不必严格地等距离下降，故B错误；‎ C．做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故C正确；‎ D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确；‎ 故选ACD；‎ ‎(3)由于为抛出点，所以根据平抛运动规律有 将，，代入解得 ‎(4)由图可知，物体由和由B→C所用的时间相等，且有 由图可知 代入解得 在水平方向则有 将代入解得 竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有 四、计算题（本题共3小题，共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分）‎ ‎17.一个小球从倾角为θ的斜面上A点以水平速度v0抛出，不计空气阻力，求：‎ ‎(1)自抛出至落到斜面需要的时间；‎ ‎(2)落到斜面上的B点到抛出点A的距离。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物体做平抛运动，则 ‎ ① ‎ ‎②‎ ‎③‎ 由①②③式，联立求得 ‎ ‎ ‎（2）落点B到抛出点A的距离 ‎18.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg．求：‎ ‎（1）小球从管口飞出时的速率；‎ ‎（2）小球落地点到P点的水平距离．‎ ‎【答案】（1） 或（2）R或R ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)分两种情况，当小球对管下部有压力时，‎ 则有mg－0.5mg＝，v1＝.‎ 当小球对管上部有压力时，则有mg＋0.5mg＝，v2＝‎ ‎(2)小球从管口飞出做平抛运动，2R＝gt2，t＝2‎ x1＝v1t＝R， ‎ x2＝v2t＝R. ‎ 答案：(1)或　(2)R或R ‎19.如图所示，在足够长的光滑水平桌面上固定一个四分之一光滑圆弧形槽，半径为R，末端与桌面相切。将质量m=‎0.1kg的小球（可视为质点）由槽的顶端无初速度释放，到达最低点时对轨道的压力为重力的3倍，再经桌面上A点以‎3m/s的速度水平飞出，小球恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入固定的竖直光滑圆弧轨道，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，O为圆弧最低点，且vo=m/s。已知圆弧对应圆心角θ=106°，半径r=‎1m。取g=‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：‎ ‎(1)求四分之一圆弧形槽的半径R；‎ ‎(2)桌面离水平地面的高度h；‎ ‎(3)小球运动至O点时对圆弧轨道的压力大小。‎ ‎【答案】（1）‎0.45m；（2）‎0.8m；（3）4.3N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题意可知，小球在四分之一轨道的最低点 带入数据得，四分之一圆弧轨道的半径为 ‎（2）小球从A点开始做平抛运动，到达B点时无碰撞进入光滑轨道BOC，则小球从A点运动到O点的过程中，机械能守恒 带入数据得 ‎（3）小球在O点时，根据牛顿第二定律得 带入数据得 ‎ ‎