河南省南阳市2019-2020学年高一下学期期中质量评估物理试题 Word版含解析

河南省南阳市2019-2020学年高一下学期期中质量评估物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com ‎2020年春期高中一年级期中质量评估 物理试题 注意事项∶‎ ‎1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并用2B铅笔将准考证号及考试科目在相应位置填涂。‎ ‎2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。‎ ‎3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。‎ ‎4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。‎ ‎5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110分，考试时间90分钟 一、选择题（本题共有12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1一8题只有一个选项正确，9—12题有多个选项正确。全部选对得4分，选不全的得2分，选错或不答得0分）‎ ‎1.做曲线运动的物体（　　）‎ A. 加速度一定是变化的 B. 所受合力不为零 C. 速度与加速度方向在一条直线上 D. 速度与加速度方向垂直 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做曲线运动时，所受合力与速度方向不在一条直线上，且合力不为零，故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎2.做匀速圆周运动的物体（　　）‎ A. 所受合外力方向指向圆心 B. 所受合外力保持不变 C. 物体的速度保持不变 D. 物体的加速度保持不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做匀速圆周运动时，所受合力方向指向圆心，且与速度方向始终垂直，速度和合力大小均不变但方向一直在变，故A正确BCD错误。‎ 故选A。‎ - 19 -‎ ‎3.行星绕太阳运动的轨道是椭圆。如果椭圆半长轴为r，行星运行周期为T，不同行星的都是相同的。这一规律的发现者是（　　）‎ A. 第谷 B. 开普勒 C. 哥白尼 D. 牛顿 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】开普勒第三定律指出所有围绕太阳运转的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故B正确ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.要想使做平抛运动的物体水平位移变为原来的2倍，下列方法中可行的是（　　）‎ A. 高度变为原来的倍 B. 高度变为原来的2倍 C. 初速度变为原来的倍 D. 初速度变为原来的2倍 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 若只改变高度，因水平速度不变，要想使做平抛运动的物体水平位移变为原来的2倍，则运动时间是原来的两倍，即 ，由 可知 故AB错误；‎ CD. 若只改变初速度，因高度不变，运动时间不变，由 可知 即初速度变为原来的2倍，故D正确C错误；‎ 故选D。‎ ‎5.质量为1.5×103kg小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（　　）‎ A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N C. 为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2‎ - 19 -‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力和摩擦力，没有向心力，向心力属于效果力，故A错误；‎ B.由向心力公式 可得 故B错误；‎ C. 为了确保安全，汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式 ，可得最大速度为 故C正确；‎ D. 汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，此时向心加速度达到最大，由向心加速度公式 ，可得 故D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示，质量相等的A、B两个小球悬于同一点O，在O点下方垂直距离为h处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向夹角分别是α、β。则A、B两小球的（　　）‎ A. 周期之比 B. 角速度之比 C 线速度之比 D. 向心加速度之比 - 19 -‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析可知，A、B小球向心力分别为 两球运动半径分别为 A.由匀速圆周运动公式 ，可得 则两球周期之比为 故A错误；‎ B.由角速度公式 可知，两球角速度之比为 故B错误；‎ C.由线速度公式 可知，两球线速度之比为 故C正确；‎ D.由向心加速度公式 可知，两球的向心加速度之比为 - 19 -‎ 故D错误。‎ 故选C。‎ ‎7.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km。1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为a1，线速度为v1，环绕周期为T1；东方红二号的加速度为a2，线速度为v2，环绕周期为T2；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，自转线速度为v3，自转周期为T3。则（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因东方红二号在地球同步轨道上，其周期与地球自转周期相同，有，由万有引力提供向心力，则有 可知 故A错误；‎ BC. 因东方红二号与地球赤道上的物体的周期相同，由周期公式 可知，周期相同时，线速度与轨道半径成正比，因 则有 ，再由 可知 即线速度与轨道半径成反比，因 则 ，即 ，故BC错误；‎ D.对于东方红一号和东方红二号，由 可知 - 19 -‎ 因东方红一号的轨道半径小于东方红二号，则 ；因东方红二号与地球赤道上的物体的周期相同，由 可知轨道半径大时加速度也大，东方红二号的轨道半径大于地球赤道上物体的轨道半径，有，则，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.如图甲所示，小球与轻质细杆连接后绕固定点在竖直平面内做圆周运动。小球经过最低点时的速度大小为v，此时轻杆的拉力大小为F，F-v2的关系如图乙所示。已知重力加速度为g，则（　　）‎ A. 小球的质量为 B. 小球的质量为 C. 圆周轨道半径为 D. 圆周轨道半径为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球质量为m，轨道半径为r，小球在最低点时，由匀速圆周运动公式 整理可得 由图乙可知 联立解得 - 19 -‎ 故C正确ABD错误 故选C。‎ ‎9.关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 平抛运动是加速度不变的运动 B. 做平抛运动的物体速度变化越来越快 C. 做平抛运动的物体在相等时间内速度变化量相等 D. 质量不同的物体做平抛运动时加速度不同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.平抛运动的加速度为重力加速度，且不变，故A正确；‎ B.速度变化快慢由加速度来描述，因平抛运动的加速度为重力加速度，所以做平抛运动的物体速度变化快慢不变，故B错误；‎ C.平抛运动的加速度不变，由 可知在相等时间内速度变化量相等，故C正确；‎ D.平抛运动加速度为重力加速度，与质量无关，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10.如图所示，斜面倾角为 ，高度为h。已知重力加速度为g。将位于斜面底端A点正上方高为h的小球正对斜面顶点B水平抛出，要使小球做平抛运动的位移最小，则（　　）‎ A. 小球做平抛运动的时间 B. 小球做平抛运动的时间 - 19 -‎ C. 小球的初速度 D. 小球的初速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】过抛出点作斜面的垂线，如图所示 当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则 水平方向有 竖直方向有 联立解得 故BC正确AD错误。‎ 故选BC。‎ ‎11.如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径。当b球运动到B点时，将a球从B点正上方的A点沿着与BC平行的方向向右水平抛出，已知A、B间高度差为R，重力加速度为g。从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇（　　）‎ - 19 -‎ A. a球抛出时的速率为 B. a球抛出时的速率为 C. b球做匀速圆周运动的周期为 D. b做匀速圆周运动的周期为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由题可知 a球在ABC平面做平抛运动，使b球在运动一周的时间内与a球相遇，则两球在C点相遇。‎ 根据平抛运动公式 可知a球运动到C点的时间为 水平方向有 解得a球抛出的初速度为 则b球做匀速圆周运动的周期为 故BD正确AC错误。‎ 故选BD。‎ ‎12.如图所示，在轨道Ⅲ上绕地球做匀速圆周运动的卫星返回时，先在A点变轨，进入椭圆轨道Ⅱ运行；然后在近地点B变轨，进入近地圆轨道Ⅰ运行。则（　　）‎ - 19 -‎ A. 卫星在轨道Ⅲ上A点的加速度和在轨道Ⅱ上A点的加速度相等 B. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 C. 卫星在轨道Ⅲ上运行的周期等于在轨道Ⅱ上运行的周期 D. 卫星在轨道Ⅱ上B点的线速度大于在轨道Ⅰ上点的线速度 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由万有引力公式 可知 因在A点的轨道半径相同，则卫星在轨道Ⅲ上A点的加速度和在轨道Ⅱ上A点的加速度相等，故A正确；‎ BC.由开普勒第三定律 可知，轨道的半长轴越大周期越长，则有 故BC错误；‎ D. 从轨道Ⅰ上变轨到轨道Ⅱ时，需要在B点经过点火加速，则卫星在轨道Ⅱ上B点的线速度大于在轨道Ⅰ上点的线速度，故D正确。‎ 故选AD。‎ 二、填空题（本题共3小题，共15分请将答案填在答题卡上对应位置。）‎ ‎13.如图甲所示，是研究运动的合成与分解的实验装置。长约1.5m可密封的玻璃管内径均匀，里面充满水。在水中放置一个红色的蜡块，仔细调整蜡块的大小，使蜡块与管内壁间的间隙大小合适。当玻璃管相对于地面静止且竖直放置时，蜡块可以沿管匀速上升。实验时，保持玻璃管始终竖直，管的底端在同一水平面。当蜡块开始向上匀速运动时，使管水平向右匀速运动。每隔2s记录下蜡块所在的位置（选地面为参考系），如图乙所示。根据图中记录的数据可知∶‎ - 19 -‎ ‎(1)玻璃管水平向右运动的速度大小是________________；‎ ‎(2)蜡块合速度大小是______________________。‎ ‎【答案】 (1). 0.2m/s (2). 0.25m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]水平方向做匀速运动，由图乙可知玻璃管水平向右运动的速度大小是 ‎(2) [2]蜡块竖直方向做匀速运动，由图乙可知蜡块竖直方向运动的速度大小是 蜡块合速度大小是 ‎14.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，横线是水平方向，竖线是竖直方向。若小球在平抛运动中的几个位置如图中a、b、c、d所示，已知重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度为v0=____________。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ - 19 -‎ ‎【详解】[1]在竖直方向有 解得 水平方向是匀速直线运动，则平抛运动的初速度为 ‎15.如图所示，某同学设计了一个圆锥摆，用来粗略验证向心力的表达式。竖直固定的电动机转轴上固定着一个半径为r的水平圆盘，圆盘的圆心在转轴上。当电动机转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动。测得小球做匀速圆周运动的半径为R，运动n周所用时间为t，绳长为。已知重力加速度g，用m表示小球的质量，则小球所受重力和细绳拉力的合力大小F=____________（用m、g、R、r、表示），小球做匀速圆周运动所需向心力为=____________（用m、R、n、t表示）。本实验的目的是验证F与在误差允许的范围内____________。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 是否相等 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]对小球受力分析如图 - 19 -‎ 则小球所受重力和细绳拉力的合力为 ‎[2]小球所需要的向心力为 ‎[3]由向心力公式 可知，本实验的目的是验证F与m2R在误差允许的范围内是否相等。‎ 三、计算题（本题共4小题，共47分。解答要写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分）‎ ‎16.跳台滑雪是勇敢者的运动。如图所示，一位运动员由坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0=10m/s，落点在山坡上的B点。已知g=10m/s2，山坡可以看成一个斜面，倾角为θ=45°求运动员在空中飞行的时间t和A、B间的距离s。‎ ‎【答案】2s，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】运动员由A到B做平抛运动，水平方向的位移为：‎ 竖直方向的位移为：‎ - 19 -‎ 代入数据解得 ‎ ‎ ‎17.“天宫二号”是我国自主研发的一个“空间实验室”，科学家、航天员们将在里面展开各种工作和试验，为建成空间站奠定了基础。“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动，周期为T。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G。求“天宫二号”在轨运行时距地球表面的高度。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 如图所示，“天宫二号”绕地球运行，万有引力提供向心力，则有 地球表面质量为m0的物体，受到的重力是由于地球的吸引而产生的。‎ 解得 ‎18.人类首次发现引力波，来源于距地球13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O - 19 -‎ 点做匀速圆周运动，如图所示。若黑洞A、B的轨道半径之比为2∶1，两个黑洞间的距离为L，总质量为M，做圆周运动的周期为T，求：‎ ‎(1)黑洞A的线速度大小；‎ ‎(2)黑洞A的质量。‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由题可知 解得 又因 解得 ‎（2）对系统分析如图 对A有 对B有 - 19 -‎ 解得 又有 所以 ‎19.如图所示，质量分布均匀，半径为、质量为m的小球，用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在根竖直杆上相距为的A、B两点。两轻绳长度均为，伸直时延长线经过球心整个装置以竖直杆为轴转动，达到稳定时轻绳与杆在同一竖直平面内。‎ ‎(1)转动的角速度为多大时？小球与竖直杆接触但无压力。‎ ‎(2)转动的角速度为时，轻绳a、b对球的弹力分为多大？‎ ‎【答案】（1）；（2），‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）如图所示，小球与竖直杆接触但无压力时 - 19 -‎ 解得 ‎（2）‎ 如图所示，当轻绳b刚好被拉直但无弹力时，轻绳a、b与杆的夹角都是60°，此时小球做圆周运动的半径为 由圆周运动公式得 所以 - 19 -‎ 由于 所以轻绳b已拉直，小球做圆周运动的半径为 由受力情况分析 解得 ‎ ‎ - 19 -‎ - 19 -‎