北京市西城區(qū)13中2016-2017學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題

北京市西城區(qū)北京十三中20162017學(xué)年高一下學(xué)期物理試題一、選擇題1.發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律和測(cè)出引力常量的科學(xué)家分別是（）A.開(kāi)普勒、卡文迪許B.牛頓、伽利略C.牛頓、卡文迪許D.開(kāi)普勒、伽利略【答案】C【解析】牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許首先較為精確地測(cè)出了引力常量．故C正確．故選C．2.甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距，它們之間的萬(wàn)有引力為，若保持它們各自的質(zhì)量不變，將它們之間的距離增大到，則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力將變?yōu)椋ǎ〢.B.C.D.【答案】A【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律得甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距，它們之間的萬(wàn)有引力，若保持它們各自的質(zhì)量不變，將它們之間的距離增大到，則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)引力．故A正確．故選A．3.在越野賽車時(shí)，一輛塞車在水平公路上減速轉(zhuǎn)變化，從俯視圖中可以看到，賽車沿圓周由向行駛．下列圖中畫(huà)出了賽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方式，你認(rèn)為正確的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】試題分析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，物體受到的合力應(yīng)該是指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，速度沿著軌跡的切線的方向．解：賽車做的是曲線運(yùn)動(dòng)，賽車受到的合力應(yīng)該指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，由于賽車是從P向Q運(yùn)動(dòng)的，并且速度在減小，所以合力與賽車的速度方向的夾角要大于90°，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．4.如圖所示，一個(gè)物體以的初速度水平拋出，后物體到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度與豎直方向的夾角為（?。ǎ〢.B.C.D.【答案】A【解析】經(jīng)時(shí)物體的速度．速度與豎直方向夾角的正切值，所以故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．5.在高速公路的拐彎處，路面要造得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時(shí)，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為，設(shè)拐彎路段是半徑為的圓弧，要使車速為時(shí)車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于零，應(yīng)等于（）A.B.C.D.【答案】B【解析】摩擦力等于零，說(shuō)明重力與支持力的合力完全提供向心力、重力、支持力的合力為．向心力為．則有，計(jì)算得出．故B正確．故選B．6.如圖質(zhì)量為的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度是，則當(dāng)小球以的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道壓力的大小是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】當(dāng)小球以速度經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)且不脫離軌道．則小球僅受重力，重力充當(dāng)向心力．有．當(dāng)小球以速度經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球受重力和軌道對(duì)小球豎直向下的支持力．如圖，合力充當(dāng)向心力，有．又由牛頓第二定律得到小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對(duì)小球的支持力相等，由以上三式得到．故C正確．故選C．7.人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大，則（）A.速度越小，周期越小B.速度越小，周期越大C.速度越大，周期越小D.速度越大，周期越大【答案】B【解析】人造衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為，軌道半徑為，地球質(zhì)量為．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有，，．計(jì)算得出：…①…②所以衛(wèi)星的軌道半徑越大，速度越小，周期越大．故B正確．故選B．8.如圖所示的三個(gè)地球周圍的圓、是赤道正上方圓，、兩圓平行，、圓的圓心為地心，圓心為地軸．則說(shuō)法正確的是（）A.衛(wèi)星可能的軌道為、、B.衛(wèi)星可能的軌道為、C.同步衛(wèi)星可能的軌道為、D.同步衛(wèi)星可能的軌道為、【答案】B【解析】AB．衛(wèi)星圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，由于萬(wàn)有引力指向地心，故衛(wèi)星軌道的圓心為地點(diǎn)．由題圖可知，軌道的平面與地心不共面，故不可能是地球衛(wèi)星的軌道．故A錯(cuò)誤，B正確；CD．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故其軌道平面與赤道平面重合，一定在赤道正上方，軌道不與赤道共面，不可以是同步衛(wèi)星軌道，同步衛(wèi)星可能的軌道為．故CD錯(cuò)誤；故選B．9.地球半徑為，地球表面的重力加速度為，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地面的高度為（）A.B.C.D.【答案】A10.如圖小物體位于光滑的斜面上，斜面固定在水平面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過(guò)程中，斜面對(duì)小物塊的作用力（）A.垂直于接觸面，做功不為零B.垂直于接觸面，做功為零C.不垂直于斜面，做功為零D.不垂直于接觸面，做功不為零【答案】A【解析】由于斜面固定在水平面上，所以小物塊下滑過(guò)程中斜面是不會(huì)動(dòng)的，又由于斜面光滑，所以小物塊受到斜面的作用力即垂直于接觸面的支持力，支持力與小物塊的運(yùn)動(dòng)方向相垂直，所以不做功，故B正確。點(diǎn)睛：解本題時(shí)要注意斜面是固定在水平面上的，若不固定則支持力會(huì)做功。11.水平恒力先后作用于甲、乙兩物體，第一次使甲物體沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了，做功；第二次使乙物體沿光滑水平面向前運(yùn)動(dòng)了，做功，則（）A.B.C.D.無(wú)法比較【答案】B【解析】由知，恒力對(duì)兩種情況下做功一樣多，即．故B正確．故選B．12.如圖所示，兩個(gè)互相垂直的力和作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生一段位移后，力對(duì)物體做功為，力對(duì)物體做功為，則力與的合力對(duì)物體做功為（）A.B.C.D.【答案】A【解析】當(dāng)有多個(gè)力對(duì)物體做功的時(shí)候，總功的大小就等于用各個(gè)力地物體做功的和．由于力對(duì)物體做功，力對(duì)物體做功．所以與的合力對(duì)物體做的總功就為．故A正確．故選A．13.如圖所示，質(zhì)量為的木塊沿著傾角為的光滑斜面從靜止開(kāi)始下滑，當(dāng)下降的高度為時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為（）A.B.C.D.【答案】D【解析】由機(jī)械能守恒得：．物體的速度為．則重力的功率為：．故D正確．故選D．14.一質(zhì)量為的物體，以的速度在光滑的水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起對(duì)物體施一水平向右的恒力，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物體的速度方向變?yōu)橄蛴?，大小仍為，則這段時(shí)間內(nèi)水平力對(duì)物體所做的功為（）A.B.C.D.【答案】A【解析】據(jù)動(dòng)能定理．而物體的初動(dòng)能為．末動(dòng)能為，．所以外力做功．故A正確．故選A．點(diǎn)睛：解本題的關(guān)鍵是根據(jù)功的定義式來(lái)求解。15.如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道，然后經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步圓軌道．軌道、相切于點(diǎn)，軌道、相切于點(diǎn)．則當(dāng)衛(wèi)星分別在、、軌道正常運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.衛(wèi)星在軌道上的周期大于在軌道上的周期B.衛(wèi)星在軌道上的速率小于在軌道上的速率C.衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速率大于經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速率D.衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的加速度大于經(jīng)過(guò)點(diǎn)的加速度【答案】B【解析】A．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，衛(wèi)星的軌道半徑越大，則周期也越大．故衛(wèi)星在軌道上的周期大于在軌道上的周期，故A正確；B．軌道2是橢圓軌道，在近地點(diǎn)的速度比較大，在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度比較小，而軌道1是圓軌道，速度大小是恒定的，所以不能說(shuō)衛(wèi)星在軌道上的速率小于在軌道上的速率，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)，從點(diǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度逐漸減?。蔆正確；D．衛(wèi)星離地面越遠(yuǎn)，萬(wàn)有引力越?。鶕?jù)牛頓第二定律，加速度也越小，故經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)加速度大于經(jīng)過(guò)點(diǎn)的加速度．故D正確；本題選不正確的，故選B．二、實(shí)驗(yàn)題16.如圖所示，放在地球表面上的兩個(gè)物體甲和乙，甲放在赤道處，乙放在緯度為處．它們隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，甲乙角速度之比為_(kāi)_________；甲乙的線速度之比為_(kāi)_________．【答案】(1).1;1;(2).;【解析】由題可知，甲乙都在同一球體上，故，所以角速度之比為．依據(jù)幾何關(guān)系．依據(jù)公式．故．故本題答案是：(1).1;1;(2).;17.如圖所示為一圓拱橋，最高點(diǎn)的半徑為．一輛質(zhì)量為的小車，以的速度經(jīng)過(guò)拱橋的最高點(diǎn)．此時(shí)車對(duì)橋頂部的壓力大小為_(kāi)_________；當(dāng)過(guò)最高點(diǎn)的車速等于__________時(shí)，車對(duì)橋面的壓力恰好為零．（?。敬鸢浮?1).900;(2).200;【解析】由牛頓第二定律得．計(jì)算得出．由牛頓第三定律可知，車對(duì)橋頂部的壓力大小為．車對(duì)橋面的壓力恰好為零，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：．計(jì)算得出：．故本題答案是：(1).9000N;(2).點(diǎn)睛：恰好過(guò)最高點(diǎn)的臨界狀況是過(guò)最高點(diǎn)時(shí)不受接觸面的支持力。18.如圖所示，用的拉力在水平面上拉著物體行走了已知拉力和水平方向的夾角是，則拉力對(duì)車做功是__________，若車受到的阻力是，則這個(gè)過(guò)程中，車克服阻力做功是__________．（）【答案】(1).120;(2).100;【解析】拉力對(duì)車做功為．故拉力對(duì)車做的功為．摩擦力對(duì)物體做功為：．故車克服阻力做功為．故本題答案是：(1).120;(2).10019.質(zhì)量為物體在豎直向上的拉力作用下由靜止豎直向上運(yùn)動(dòng)了，則這一過(guò)程中重力勢(shì)能增加量為_(kāi)_________，物體動(dòng)能增加量為_(kāi)_________．【答案】(1).;(2).;【解析】在此過(guò)程中重力做負(fù)功，所以重力勢(shì)能增加，重力勢(shì)能的增加量為．由動(dòng)能定理可知．計(jì)算得出：．故本題答案是：(1);(2).20.金星的半徑是地球半徑的倍，金星質(zhì)量是地球質(zhì)量的倍，則金星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的__________倍．【答案】【解析】由萬(wàn)有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：．計(jì)算得出：衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式．分別代入地球和某星球的各物理量得：，．計(jì)算得出．故本題答案是：【答案】【解析】根據(jù)得．則水平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．流量故本題答案是：三、計(jì)算題22.一輛汽車的質(zhì)量為，在水平路面上保持的功率行駛，能達(dá)到的最大速度為，行駛過(guò)程中汽車所受阻力大小不變c，求：（）汽車所受的阻力大小．（）汽車速度為時(shí)加速度的大?。敬鸢浮?1)(2)【解析】（）達(dá)到最大速度時(shí)，是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，牽引力=阻力．得．（）速度為時(shí)，．合力．加速度為故本題答案是：(1)(2)．點(diǎn)睛：本題考查了汽車啟動(dòng)的問(wèn)題，在處理此類問(wèn)題時(shí)要注意汽車達(dá)到最大速度時(shí)牽引力與阻力相等，可以利用公式，求解相關(guān)量，23.一顆人造衛(wèi)星的質(zhì)量為，離地面的高度為，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為，地球表面重力加速度為，求：（）地球的質(zhì)量．（）衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速率．【答案】(1)(2)【解析】（）在地球表面依據(jù)萬(wàn)有引力公式：．解得．（）萬(wàn)有引力提供了衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力：解得本題答案是：(1)(2)點(diǎn)睛;本題考查了萬(wàn)有引力定律，在地球表面運(yùn)行時(shí)應(yīng)該有，所以在一定高處的天體可以借助于黃金代換求運(yùn)動(dòng)的速度。24.如圖所示，水平軌道與放置在豎直平面內(nèi)的圓弧軌道相連，圓弧軌道的端的切線沿水平方向．一質(zhì)量的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平恒力的作用下，從點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知、之間的距離，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圓弧軌道的半徑，?。ǎ┣螽?dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小．（）