安徽省定遠(yuǎn)重點中學(xué)2017-2018學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題

定遠(yuǎn)重點中學(xué)20172018學(xué)年第二學(xué)期期中考試高一物理試題一、選擇題(本大題共15個小題，第1至9題為單選題，第10至15題為多選題，每小題3分，共45分。)1.以下說法不符合物理學(xué)史實的是A.波蘭的哥白尼提出“日心說”，認(rèn)為行星和地球繞太陽做勻速圓周運動，只有月亮環(huán)繞地球運行B.1687年德國天文學(xué)家開普勒正式發(fā)表萬有引力定律C.萬有引力定律發(fā)表100多年后，英國物理學(xué)家卡文迪許實驗室通過扭秤實驗裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量．D.英國天文學(xué)家哈雷根據(jù)萬有引力定律計算了一顆著名彗星的軌道并正確預(yù)言了它的回歸【答案】B【解析】【詳解】試題分析：B選項中，天文學(xué)家牛頓發(fā)表萬有引力定律，B錯．考點：物理學(xué)史2.地球赤道上的重力加速度為g=9.8m/s2，物體在赤道上的向心加速度約為an=3.39cm/s2，若使赤道上的物體處于完全失重狀態(tài)，則地球的轉(zhuǎn)速應(yīng)為原來的（）A.17倍 B.49倍 C.98倍 D.289倍【答案】A【解析】【詳解】地球赤道上的物體受到萬有引力，則有則有角速度設(shè)赤道上的物體完全失重狀態(tài)下角速度為，萬有引力等于向心力角速度后來的角速度與原來角速度之比倍A正確，BCD錯誤。故選A。3.如圖所示，物體B沿水平桌面以速度v向左勻速運動，經(jīng)跨過定滑輪的細(xì)繩拉動物體A沿豎直固定桿上滑，已知B與定滑輪之間的細(xì)繩始終水平，當(dāng)A與定滑輪之間的細(xì)繩與水平方向成θ角時，物體A的運動速度為（）A.vcosθ B. C.vsinθ D.【答案】D【解析】【詳解】將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向的兩個分速度，如圖所示：

根據(jù)平行四邊形定則得v=vAsinθ解得故選D。4.如圖所示，水平地面上有一個坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，且AB為沿水平方向的直徑，圓弧上有一點C，且∠COD=60°。若在A點以初速度沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘cD；若在C點以初速度沿BA方向平拋的小球也能擊中D點．重力加速度為g，圓的半徑為R，下列正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】A．在A點以速率沿AB方向拋出一小球，小球能擊中D點，根據(jù)平拋運動的分位移公式，有水平方向豎直方向聯(lián)立解得A正確；B．在C點以速率沿BA方向拋出小球時，也能擊中D點，根據(jù)平拋運動，有水平方向豎直方向聯(lián)立解得B錯誤；CD．根據(jù)整理可以得CD錯誤。故選A?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解半徑R；根據(jù)水平分位移確定運動的時間，求出初速度之比。5.如圖所示，兩次渡河時船相對于靜水的速度大小和方向都不變。已知第一次實際航程為A至B，位移為x1，實際航速為v1，所用時間為t1，由于水速增大，第二次實際航程為A至C，位移為x2，實際航速為v2，所用時間為t2則（）A.t2>t1，v2= B.t2>t1，v2=C.t2=t1，v2= D.t2=t1，v2=【答案】C【解析】【分析】【詳解】設(shè)河寬為d，船自身的速度為v，與河岸上游的夾角為θ，對垂直河岸的分運動，過河時間則t1=t2對兩次的合運動，過河時間相等解得故選C。6.如圖所示，一光滑輕桿沿水平方向放置，左端O處連接在豎直的轉(zhuǎn)動軸上，a、b為兩個可視為質(zhì)點的小球，穿在桿上，并用細(xì)線分別連接Oa和ab，且Oa=ab，已知b球質(zhì)量為a球質(zhì)量的3倍.當(dāng)輕桿繞O軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，Oa和ab兩線的拉力之比為A.1：3 B.1：6 C.4：3 D.7：6【答案】D【解析】【詳解】對a球有：，對b球有：，因為，所以，解得，故D正確，A.BC錯誤；故選D7.隨著世界航空事業(yè)的發(fā)展，深太空探測已逐漸成為各國關(guān)注的熱點．假設(shè)深太空中有一顆外星球，質(zhì)量是地球質(zhì)量的2倍，半徑是地球半徑的，則下列判斷正確的是：（）A.該外星球的同步衛(wèi)星周期一定小于地球同步衛(wèi)星周期B.某物體在該外星球表面上所受重力是在地球表面上所受重力的4倍C.該外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍D.繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星運行速度相同【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)，解得：，而不知道同步衛(wèi)星軌道半徑的關(guān)系，所以無法比較該外星球的同步衛(wèi)星周期與地球同步衛(wèi)星周期關(guān)系，故A錯誤；根據(jù)，解得：，所以，故B錯誤；根據(jù)解得：，所以，故C正確；根據(jù)C分析可知：，軌道半徑相同，但質(zhì)量不同，所以速度也不一樣，故D錯誤．8.如圖所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是A.從拋出到撞墻，第二次球在空中運動的時間較短B.籃球兩次撞墻的速度可能相等C.籃球兩次拋出時速度的豎直分量可能相等D.拋出時動能，第一次一定比第二次大【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．籃球做斜上拋運動，因為兩次都是垂直撞在豎直墻上，所以可以把兩次運動看成平拋運動的逆運動，即水平方向勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動，根據(jù)豎直位移越小時間越短，故Ａ正確；B．根據(jù)，水平位移相同，時間越短，水平速度越大，所以第二次撞墻速度大，故Ｂ錯誤；C．根據(jù)，時間越長，豎直速度越大，故Ｃ錯誤；D．第二次水平分速度較大，豎直分速度卻較小，根據(jù)速度的合成可知，不能確定拋出時的速度大小，動能大小不能確定，可能相等，故D錯誤。故D錯誤。故選A。9.質(zhì)量為m的小球，用一條繩子系在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球到達最高點時的速度為v，到達最低點時的速變?yōu)?，則兩位置處繩子所受的張力之差是（）A.6mg B.5mg C.4mg D.2mg【答案】A【解析】【詳解】在最高點，小球受重力和繩子的拉力T1，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：在最低點，重力和拉力，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：最低點速度：兩位置處繩子所受張力之差為：，聯(lián)立解得：，故選項A正確．點睛：本題關(guān)鍵是明確在最高點和最低點小球的合力提供向心力，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解出兩個拉力，得到拉力之差．10.飛船B與空間站A交會對接前繞地球做勻速圓周運動的位置如圖所示，虛線為各自的軌道，則（）A.A的周期大于B的周期B.A的加速度大于B的加速度C.A的運行速度大于B的運行速度D.A、B的運行速度小于第一宇宙速度【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)周期飛船B的軌道半徑小于空間站A的軌道半徑，所以A的周期大于B的周期，A正確；B．根據(jù)解得飛船B的軌道半徑小于空間站A的軌道半徑，所以A的加速度小于B的加速度，B錯誤；C．根據(jù)解得飛船B的軌道半徑小于空間站A的軌道半徑，所以A的運行速度小于B的運行速度，C錯誤；D．第一宇宙速度是繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，所以A、B的運行速度小于第一宇宙速度，D正確。故選AD。11.如圖所示物體從斜面上的Q點自由滑下，通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的P點，若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，再把物塊放到Q點自由滑下，那么（）A.它可能落在P點B.它可能落在P點左邊C.它不可能落在P點右邊D.它可能落到P點右邊【答案】AD【解析】【詳解】如果物塊滑到傳送帶上的速度等于傳送帶速度時，物塊與傳送帶之間沒有摩擦力作用，物塊與傳送帶共速做勻速運動，離開傳送帶做平拋的初速度比傳送帶不動時的大，水平位移也大，所以落在P點的右邊；當(dāng)物塊滑到底的速度小于傳送帶的速度，有兩種情況，一是物塊始終做勻加速運動，二是物塊先做加速運動，當(dāng)物塊速度等于傳送帶的速度時，物體做勻速運動，這兩種情況落點都在P點右邊；當(dāng)物塊滑上傳送帶的速度大于傳送帶的速度，有兩種情況，一是物塊一直減速，二是先減速后勻速，第一種落在P點，第二種落在P點的右邊，故AD正確，BC錯誤。故選AD。12.探月工程三期飛行試驗器于2014年10月24日2時在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，最終進入距月球表面高為h的圓形工作軌道．設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是()A.飛行試驗器在工作軌道上的加速度為B.飛行試驗器繞月球運行的周期為C.飛行試驗器在工作軌道上的繞行速度為D.月球的平均密度為【答案】AD【解析】【詳解】A.根據(jù)萬有引力與星球表面重力相等得：，根據(jù)牛頓第二定律得：飛行試驗器在工作軌道上的加速度，故A正確；B.飛行器繞月運行時萬有引力提供圓周運動向心力：，得，故B錯誤；C.飛行器工作軌道上的繞行速度滿足，得，故C錯誤；月球的密度，故D正確．故選AD．【點睛】根據(jù)萬有引力與星球表面重力相等列出等式，根據(jù)牛頓第二定律得出飛行試驗器在工作軌道上的加速度；飛行器繞月運行時萬有引力提供圓周運動向心力列出等式求解；根據(jù)萬有引力提供向心力，推導(dǎo)出線速度求解；根據(jù)密度定義求解．13.如圖所示，材料相同的A、B、C三個物體放在水平圓臺上，A的質(zhì)量為2m，B和C質(zhì)量都為m，A、B與軸O的距離均為r，C與軸O的距離為2r．當(dāng)圓臺勻速旋轉(zhuǎn)時，A、B、Ｃ均沒滑動，則（）A.C的向心加速度最大B.B受到靜摩擦力最小C.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速逐漸增大時，B比A先滑動D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速逐漸增大時，C比B先滑動【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】A．三個物體都做勻速圓周運動，角速度相等，向心加速度an=ω2r可見，半徑越大，向心加速度越大，所以C物的向心加速度最大，故A正確．B．三個物體的合力都指向圓心，對任意一個受力分析可知，支持力與重力平衡，由靜摩擦力f提供向心力，則得f=Fn．根據(jù)題意rC=2rA=2rB=2r由向心力公式Fn=mω2r得三個物體所受的靜摩擦力分別為fA=（2m）ω2r=2mω2rfB=mω2rfC=mω2（2r）=2mω2r故B物受到的靜摩擦力最小，故B正確．CD．物體在轉(zhuǎn)盤上將要滑動時，則最大靜摩擦力等于向心力，即可得最大角速度為因AB轉(zhuǎn)動半徑相同，則最大角速度相同，即當(dāng)角速度變大時，AB同時產(chǎn)生滑動；C的轉(zhuǎn)動半徑大于B，可知C的最大角速度較小，即當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時C比B先滑動，故D正確，C錯誤；故選ABD．14.如圖所示，相距的兩小球A、B位于同一高度(、均為定值)。將A向B水平拋出的同時，B自由下落。A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則A.A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會相碰C.A、B不可能運動到最高處相碰D.A、B一定能相碰【答案】AD【解析】【詳解】A、B在豎直方向做自由落體運動，兩球從同一高度下落，由自由落體公式可知，兩球落地的時間在同一時刻下落到同一高度，若A的水平速度則兩球在落地之前相碰。所以A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度。若，兩球落地之后反彈兩球豎直方向速度大小不變，A水平方向速度不變，在水平方向始終勻速直線運動，兩球在豎直方向做完全相同的豎直上拋運動，如此往復(fù)，兩球在豎直方向同一時刻在同一高度當(dāng)時間滿足此時兩球相碰。故選AD。15.小球質(zhì)量為m，用長為L的輕質(zhì)細(xì)線懸掛在O點，在O點的正下方處有一釘子P，把細(xì)線沿水平方向拉直，如圖所示，無初速度地釋放小球，當(dāng)細(xì)線碰到釘子的瞬間，設(shè)線沒有斷裂，則下列說法正確的是A.小球的角速度突然增大B.小球的瞬時速度突然增大C.小球的向心加速度突然增大D.小球?qū)揖€的拉力保持不變【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．把懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放，當(dāng)懸線碰到釘子的前后瞬間，由于繩子拉力與重力都與速度垂直，所以不改變速度大小，即線速度大小不變，而半徑變?yōu)樵瓉淼囊话耄鶕?jù)則角速度增大到原來的2倍，A正確，B錯誤；C．當(dāng)懸線碰到釘子后，半徑是原來的一半，線速度大小不變，則由分析可知，向心加速度突然增加為碰釘前的2倍，C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律得得r變小，其他量不變，則繩子的拉力T增大，D錯誤。故選AC。二、實驗題(本大題共2個小題，每小題2分，共16分。)16.某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）.完成下列填空：(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg;(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m（kg）1.801.751.851.751.90(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N；小車通過最低點時的速度大小為_______m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】①.1.40②.7.9③.1.4【解析】【分析】【詳解】（1）[1]根據(jù)量程為10kg，最小分度為0.1kg，注意估讀到最小分度的下一位，為1.40kg（2）[2]根據(jù)表格知最低點小車和凹形橋模擬器中質(zhì)量的平均值解得[3]根據(jù)牛頓運動定律知代入數(shù)據(jù)解得17.圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線___________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋___________。（2）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球作平拋運動的初速度為___________m/s。（g取9.8m/s2）（3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實驗記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為___________m/s，B點的豎直分速度為___________m/s。（g取10m/s2）【答案】①.水平②.初速度相同③.1.6④.1.5⑤.2【解析】【詳解】（1）[1]為了保證小球的初速度水平，斜槽末端切線應(yīng)水平。[2]每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同。（2）[3]分析圖乙，O點為拋出點，取坐標(biāo)點：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在豎直方向上則有水平方向上則有x=v0t代入數(shù)據(jù)解得小球平拋初速度（3）[4]分析圖丙L=5cm=0.05m，由圖可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均為3L，則運動時間T相等，在豎直方向，由圖示可知，由勻變速直線運動的推論可得初速度[5]根據(jù)勻變速直線運動中，一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可知，在B點豎直分速度.三、解答題(本大題共3個小題，共39分。)18.我國月球探測計劃“嫦娥工程”已經(jīng)啟動，科學(xué)家對月球的探索會越來越深入。（1）若已知地球半徑為，地球表面的重力加速度為，月球繞地球運動的周期為，月球繞地球的運動近似看作勻速圓周運動，試求出月球繞地球運動的軌道半徑。（2）若宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球表面高度為的某處以速度水平拋出一個小球，小球飛出的水平距離為。已知月球半徑為，引力常量為，試求出月球的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【詳解】(1)設(shè)地球質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力定律及向心力公式得：萬有引力等于重力：聯(lián)立解得：(2)設(shè)月球表面處的重力加速度為，小球飛行時間為根據(jù)題意得：下落高度：萬有引力等于重力：聯(lián)立解得：19.如圖所示，一根長0.1m的細(xì)線，一端系著一個質(zhì)量為0.25kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的角速度增加到開始時角速度的2倍時，細(xì)線斷開，線斷開前的瞬間線受到的拉力比開始時大30N，求：（1）線斷開前的瞬間，線受到的拉力大小；（2）線斷開的瞬間，小球運動的線速度；（3）如果小球離開桌面時，速度方向與桌邊線的夾角為53°，桌面高出地面0.8m，則小球飛出后的落地點距桌邊線的水平距離?！敬鸢浮浚?）40N；（2）4m/s；（3）1.28m【解析】【分析】（1）線末斷開前，由線的拉力提供向心力，由題意：小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時轉(zhuǎn)速的2倍時細(xì)線斷開，根據(jù)向心力公式可得到線斷開時線的拉力與原來拉力的倍數(shù)，結(jié)合條件：線斷開前的瞬間線的拉力比開始時大30N，即可求出線斷開前的瞬間線的拉力大??；（2）由向心力公式求出小球的速度大?。唬?