河南省信阳市息县一中、息县二中、息县高中2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

河南省信阳市息县一中、息县二中、息县高中2018-2019学年高一物理下学期期中（含解析）一、单选题1.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下述说法中不正确的是（　　）A.宇航员仍受重力作用B.宇航员受力平衡C.宇航员仍有加速度D.重力正好为宇航员环绕地球做匀速圆周运动的向心力【答案】B【解析】【详解】宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，万有引力提供其向心力，宇航员所受到的重力等于万有引力，故A正确；宇航员在围绕地球做匀速圆周运动，向心力指向圆心，宇航员受力不平衡，故B错误；宇航员的加速度就是向心加速度，故C正确；万有引力和重力相等，所以重力正好为宇航员环绕地球做匀速圆周运动的向心力，选项D正确。本题选错误的，故选B。2.匀速转动的水平转盘上放有一个相对转盘静止的物体，则物体在转动过程中相对于转盘的运动趋势是（　　）A.沿圆周切线方向B.沿半径指向圆心C.沿半径背离圆心D.因为是一起做匀速圆周运动，所以没有相对运动趋势【答案】C【解析】【详解】由题，物体随转盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，则物体相对于转盘的运动趋势是沿半径背离圆心；故ABD错误，C正确。3.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（　　）A.a的飞行时间比b的长B.a的水平速度比b的小C.b和c的飞行时间相同D.b的初速度比c的小【答案】C【解析】【详解】从图中可以看出a抛出点比b的抛出点低，b和c的抛出点高度相等，三个物体都做平抛运动，下落的时间只与高度有关，高度越高运动时间越长，故b和c的飞行时间是相同的，a的飞行时间比它们都短，故A错误，C正确；a的运动时间短，水平位移却最大，水平方向分运动为匀速直线运动，因此a的水平速度大，故B错误；b和c运动时间相同，b在水平方向运动的距离较远，故水平速度较大，故D错误。4.若已知某行星绕太阳公转的半径为，公转周期为，万有引力常量为，则由此可求出（）A.某行星的质量B.太阳的质量C.某行星密度D.太阳的密度【答案】B【解析】根据公式可得,行星的质量抵消掉了，所以无法求出行星的质量，也就无法求出行星的密度，由于不知道太阳的半径，所以无法求出太阳的密度。故选B5.如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，a和b跟随圆盘以角速度ω绕OO'转动，下列说法正确的是（　　）A.a、b的向心加速度 B.a、b的转动周期C.a、b的线速度 D.a、b所受的静摩擦力【答案】C【解析】【详解】a、b共轴转动，角速度相同，a、b转动半径分别为l和2l，由a=rω2得：ab=2aa．故A错误。由，ω相同，得：Tb=Ta．故B错误。由v=rω得：vb=2va．故C正确。两个木块都由静摩擦力提供向心力，由F=ma得：Fb=2Fa．故D错误。6.两颗人造地球卫星质量之比m 1：m 2=1：2，轨道半径之比R 1：R 2=3：1，下列有关数据之比正确的是（　　）A.周期之比T 1：T 2=3：1B.线速度之比v1：v2=3：1C.向心力之比F1：F2=1：9D.向心加速度之比a1：a2=1：9【答案】D【解析】【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，周期之比：，故A错误；卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，线速度之比：，故B错误；卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，向心力之比：，故C错误；卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，向心加速度之比：，故D正确。7.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）A.A球的角速度必小于B球的角速度B.A球的线速度必小于B球的线速度C.A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度D.A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力【答案】A【解析】【详解】以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等。故A正确，BC错误。根据平行四边形定则知，球受到的支持力为：，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等。故D错误。8.某星球的质量约为地球质量的9倍，地球半径是其半径的2倍，若从地球上高h处平抛一物体，射程为90m，则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（　　）A.10mB.15mC.60mD.360m【答案】B【解析】【详解】解：设地球质量为M，半径为R，星球质量为M′，半径为R′，根据万有引力等于重力得：，解得：；同理该星球上重力加速度为：，根据平抛运动的规律，在地球上有：，同理在星球上有：，故ACD错误，B正确；二、多选题9.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动一定是变速运动B.做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变C.只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D.做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同【答案】AD【解析】试题分析：做曲线运动的物体的速度方向一定改变，故曲线运动一定是变速运动，A正确；做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定在不断改变，例如平抛运动所受的合外力为重力，大小方向都不变；B错误；只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力才是一定指向圆心，C错误；做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同，均为aT，选项D正确；故选AD。考点：曲线运动的特点；平抛运动及圆周运动的规律。【名师点睛】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的．平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动．物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力。10.两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，轨道半径分别为rA和rB．如果rA＜rB，则（　　）A.卫星A运动周期比卫星B的运动周期大B.卫星A的线速度比卫星B的线速度大C.卫星A角速度比卫星B的角速度小D.卫星A的加速度比卫星B的加速度大【答案】BD【解析】【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有，则得T=2πr，，，，式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，可见，轨道半径越大，卫星的周期越大，而线速度、角速度和向心加速度都越小，则知BD正确，AC错误．11.如图所示的位移(x)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是()A.0～时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程B.0～时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远C.0～时间内，丙、丁两车的平均速度相等D.甲车做直线运动，乙车做曲线运动【答案】AB【解析】试题分析：在时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故A正确；由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在时刻面积差最大，所以相距最远，B正确；0～时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度，故C错误；由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故D错误；考点：考查了运动图像【名师点睛】在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；在速度-时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移12.如图所示，物块m随转筒一起以角速度做匀速圆周运动，如下描述正确的是（）A.物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用B.若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么物块所受弹力增大C.若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大D.若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变【答案】BD【解析】【详解】A、因为物块始终随圆筒做匀速圆周运动，所以物块受重力G、静摩擦力F静和筒壁的弹力FN，筒壁的弹力FN充当了物块随圆筒做匀速圆周运动的向心力，故A错误；B、若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动时，筒壁的弹力FN=m2r，随着角速度增大，物块所受弹力FN增大，故B正确；CD、当角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动时，在竖直方向物块受的重力G与静摩擦力F静二力平衡，F静=G，即物块所受摩擦力不变，故C错误，D正确。三、实验题探究题13.在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法_______________.(2)关于这个实验，以下说法中正确的是________．A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触(3)在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（）(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示．在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1＝10.20cm，h2＝20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1＝x2＝x＝12.40cm，g取10m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为____________(用字母h1、h2、x、g表示)，代入数据得其大小为____________m/s.【答案】(1).将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平(2).BCD(3).C(4).v0＝x(5).1.24【解析】【详解】(1)能否使小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止、用水平仪检查木板是否水平等方法．(2)小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；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B正确；小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，故D正确。(3)斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合，故C正确。(4)小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有：Δh＝gt2所以：，小球平抛运动的初速度大小为：代入数据，解得：v0＝0.124×m/s＝1.24m/s.四、14.以15m/s的速度水平抛出一石子，石子落地时速度方向与抛出时速度方向成53°，不计空气阻力，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：（1）石子落地时的竖直分速度大小。（2）石子在空中的飞行时间。（3）石子抛出点与落地点的高度差。（4）石子落地时的位移大小。【答案】（1）20m/s（2）2s（3）20m（4）【解析】分析】物体被水平抛出后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，将速度分解，即可求出时间；由位移公式求出水平和竖直两个分位移，即可求出合位移的大小；【详解】（1）石子落地时的竖直分速度大小为：；（2）飞行时间为：；（3）高度差为：；（4）水平位移为：故石子落地时的位移大小为：。【点睛】解答本题关键是掌握平抛运动的分解方法：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式求解。15.如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为m的小球（球大小不计），绕杆的另一端在竖直平面内做圆周运动（1）若小球最低点时，杆对球的弹力大小为5mg，则小球的向心加速度为多大？（2）小球通过最高点时，杆与小球间的弹力大小为0.75mg,则小球的线速度为多大？【答案】（1）4g（2）或【解析】试题分析：（1）小球在最低点时对小球受力分析：由解得：（2）a、若小球在最高点受到杆对小球的拉力大小为0.75mg时，则对小球有：得：小球的线速度为：b、若小球在最高点受到杆对小球的支持力大小为0.75mg时，则对小球有：得：小球的线速度为考点：竖直平面内的圆周运动点评：杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，本题关键杆在最高点对小球可施加拉力，也可施加支持力。16.已知火星表面附近的重力加速度为g,火星半径为R,火星自转周期为T。万有引力常量为G.求:(1)火星上卫星的第一宇宙速度;(2)火星的同步卫星距行星表面的高度h。【答案】（1）（2）【解析】（1）设质量为m的卫星绕火星表面飞行速度为v，万有引力提供向心力①又由于②得（2）其同步卫星的周期等于其自转周期T则对其同步卫星有：③联立②③解得：_32.unknown_48.unknown_56.unknown_64.unknown_68.unknown_72.unknown_74.unknown_75.unknown_76.unknown_73.unknown_70.unknown_71.unknown_69.unknown_66.unknown_67.unknown_65.unknown_60.unknown_62.unknown_63.unknown_61.unknown_58.unknown_59.unknown_57.unknown_52.unknown_54.unknown_55.unknown_53.unknown_50.unknown_51.unknown_49.unknown_40.unknown_44.unknown_46.unknown_47.unknown_45.unknown_42.unknown_43.unknown_41.unknown_36.unknown_38.unknown_39.unknown_37.unknown_34.unknown_35.unknown_33.unknown_16.unknown_24.unknown_28.unknown_30.unknown_31.unknown_29.unknown_26.unknown_27.unknown_25.unknown_20.unknown_22.unknown_23.unknown_21.unknown_18.unknown_19.unknown_17.unknown_8.unknown_12.unknown_14.unknown_15.unknown_13.unknown_10.unknown_11.unknown_9.unknown_4.unknown_6.unknown_7.unknown_5.unknown_2.unknown_3.unknown_1.unknown