2018-2019学年山西省阳泉市第二中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年山西省阳泉市第二中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年山西省阳泉市第二中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）‎ 一、单项选择题： ‎ ‎1.一质点在某段时间内做曲线运动，则关于该质点在这段时间内的运动下列说法正确的是（ ）‎ A. 速度和加速度都可能不变 B. 速度和加速度一定都在不断地改变 C. 速度一定在不断地改变，加速度可以不变 D. 质点发生的位移可能为零，质点的加速度也可能为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，但加速度可以不变，如平抛运动，所以AB错误，C正确。质点发生的位移可能为零，例如做圆周运动的物体运动一周；质点的速度不断变化，则加速度不可能为零，选项D错误。‎ ‎2.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为4m/s的大河，河宽150米，轮船在静水中的速度为5m/s，则轮船过河所需的最短时间是（ ）‎ A. 60s B. 50s C. 40s D. 30s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当船速的方向垂直河岸时渡河的时间最短，最短时间为，故选D.‎ ‎3.“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈，都能套中地面上同一目标．设铁圈在空中运动时间分别为t1、t2，则(　　) ‎ A. t1>t2 B. v1 >v2 C. t1＝t2 D. v1＝v2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=gt2有：，由于h1＞h2，故t1＞t2，故A正确，C错误；水平分位移相同，由于t1＞t2，根据x=v0t，有：v1＜v2；故BD错误；‎ ‎4.如图所示，转台上的人和物块一起随转台做匀速圆周运动，则下列关于人的受力情况说法正确的是(　　)‎ A. 受重力、支持力和向心力 B. 受重力、支持力、摩擦力和向心力 C. 受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力 D. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】转台上人和转台一起做匀速圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力，可知静摩擦的方向指向圆心，故D正确，ABC错误。‎ ‎5.北斗卫星导航系统预计2020年覆盖全球，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 地球对它们的吸引力一定相同 B. 它们运行的轨道一定在同一平面内 C. 它们运行的加速度一定相同 D. 它们运行的线速度可能大于7.9 km/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】5颗同步卫星的质量关系不确定，则不能比较地球对它们的吸引力的大小关系，选项A错误；因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，选项B正确；因为同步卫星要和地球自转同步，则运行周期与地球的自转周期相同，运行轨道就在赤道所在平面内，根据，因为ω一定，所以 r 必须固定，根据得它们运行的加速度大小相等，而方向不同，故C错误；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故D错误。‎ ‎6.如图所示，以15 m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为θ＝37°的斜面上，g取10 m/s2，这段飞行所用的时间为(　　) ‎ A. 2 s B. 4 s C. s D. s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为37°斜面上时，把物体的速度分解如图所示，‎ ‎ 由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为：vy=v0cot37°=20m/s。由vy=gt可得，运动的时间为：。故选A。‎ ‎7.游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置的座椅对游客的作用力相当于游客重力的(　　)‎ A. 4倍 B. 3倍 C. 2倍 D. 1倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律得，N-mg=ma，解得N=mg+ma=10m+20m=30m=3mg，故B正确，ACD错误 ‎8.两小球A、B分别从倾角为α1＝37°、α2＝53°的斜面顶端，以相同的初速度v0 水平抛出，最后都落到斜面上，空中飞行时间分别为t1、t2，不计空气阻力，则有(　　)‎ A. t1 : t2＝ 3 : 4 B. t1 : t2＝ 4 : 3 C. t1 : t2＝ 9 : 16 D. t1 : t2＝ 16 : 9‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球落到斜面上，两次运动的位移与水平方向夹角相等，都等于斜面的倾角α；则解得：，故时间之比为：；故选C.‎ 二．多项选择题：‎ ‎9.下列有关匀速圆周运动的说法正确的是（ ）‎ A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 做匀速圆周运动的物体所受合外力是时刻变化的 C. 做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比 D. 做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】匀速圆周运动的加速度是变化的，不是匀变速曲线运动，选项A错误；做匀速圆周运动的物体所受合外力的方向是时刻变化的，则合外力时刻在变化，选项B正确；根据ω=2πn可知，做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比，选项C正确；做匀速圆周运动的物体向心加速度与受力有关，与半径无关，选项D错误.‎ ‎10.如图，从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出．小球经过1s落地．不计空气阻力，g取10 m/s2，则可求出（ ）‎ A. 小球抛出时离地面的高度是5m B. 小球落地时的速度方向与水平地面成30°角 C. 小球落地时的速度大小是15m/s D. 小球从抛出点到落地点的水平位移大小是5m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据h=gt2得，所以高度h=×10×1m＝5m．故A正确。小球落地时竖直方向上的速度 vy=gt=10m/s，设小球落地时速度与水平方向的夹角为θ，则，所以夹角不等于30°，故B错误。则落地的速度，故C错误。小球在水平方向上的位移x=v0t=5m。故D正确。‎ ‎11.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球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，则下列说法正确的是(　　 )‎ A. 球A的线速度必定大于球B的线速度 B. 球A的角速度必定大于球B的角速度 C. 球A的运动周期必定大于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图 ‎ 根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=m解得：。由于A球的转动半径较大，A线速度较大。故A正确。，由于A球的转动半径较大，则A的角速度较小。故B错误。周期，因为A的半径较大，则周期较大。故C正确。由上分析可知，筒对小球的支持力，与轨道半径无关，则由牛顿第三定律得知，小球对筒的压力也与半径无关，即有球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力。故D错误。‎ ‎12.我国发射的“嫦娥四号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2.则此探测器(　　)‎ A. 在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s B. 悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N C. 月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的4/9‎ D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力等于重力，可得重力加速度，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2，所以月球表面的重力加速度大小约为，根据运动学公式得在着陆前的瞬间，速度大小约，故AC错误；登月探测器悬停时，二力平衡，F=mg′=1.3×103×1.66≈2×103N，故B正确 ；根据，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，所以在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，故D正确.‎ 三．填空题：‎ ‎13.飞机以300km/h的速度斜向上匀速飞行,飞行方向与水平方向成37°.则飞机在水平方向的分速度vx＝________km/h,在竖直方向的分速度vy＝_________km/h。(sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)‎ ‎【答案】 (1). 240 (2). 180‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】将飞机实际运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动，如图： ‎ ‎ 由几何关系，可得： vx=vcos37°=300km/h×0.8=240 km/h； vy=vsin37°=300km/h×0.6=180km/h；‎ ‎14.从距地面h高处以v0初速度平抛出去的小球，其飞行时间由_______决定，飞行的水平距离由___________决定。‎ ‎【答案】 (1). h， (2). h、v0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据h=gt2解得，则其飞行时间由高度h决定；由可知，飞行的水平距离由高度h和初速度v0决定。‎ ‎15.如图为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，角速度为 ω ，转动过程中皮带不打滑。则从动轮做_______ 转动，从动轮的角速度为________。‎ ‎【答案】 (1). 逆时针 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动；由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v=ωr得：ωr1=ω＇r2，解得：.‎ ‎16.2018年12月8日我国成功发射 “嫦娥四号” 探测器，在探测器由地球飞向月球过程中，地球对探测器的引力越来越_______，月球对探测器的引力越来越______，（填“大”或“小”）；当探测器运动到地心与月心连线的中点时，所受引力的合力方向指向_______。（填“地球”或“月球”）‎ ‎【答案】 (1). 小 (2). 大 (3). 地球 ‎【解析】‎ ‎【详解】在探测器由地球飞向月球的过程中，距离地球越来越远，离月球越来越近，根据 可知，地球对探测器的引力越来越小，月球对探测器的引力越来越大；当探测器运动到地心与月心连线的中点时，由于地球的质量大于月球的质量，则地球的引力大于月球的引力，则所受引力的合力方向指向地球。‎ ‎17.如图，质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，小杯通过最高点的速度为4 m/s时，杯子的向心加速度为_____________m/s2 ，绳子的拉力为_____________N。若在最高点时恰好没有水流出，则杯子的速度为_________m/s。（g=10 m/s2）‎ ‎【答案】 (1). 16 (2). 9 (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在最高点时，杯子的向心加速度为；根据，解得。若在最高点时恰好没有水流出，则 ，解得。‎ ‎18.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图。‎ ‎(1) 实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________。每次在斜槽上由静止释放小球时的高度要__________。‎ ‎(2) 图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，g=9.8m/s2，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。‎ ‎【答案】 (1). （1）水平 (2). 相同 (3). （2）1.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次在斜槽上由静止释放小球时的高度要相同。‎ ‎（2）竖直方向：，解得，则此小球做平抛运动的初速度为 ‎ 。‎ 四．计算题：‎ ‎19.女子跳台滑雪等6个新项目已加入冬奥会。如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0＝20 m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角 θ =37°，斜坡可以看成一斜面。(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 求：‎ ‎(1) 运动员在空中飞行的时间t。‎ ‎(2) A、B间的距离s。‎ ‎【答案】（1）3 s（2）75m ‎【解析】‎ 试题分析：根据水平位移和竖直位移的关系求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移，从而得出A、B间的距离。‎ ‎(1)运动员由A点到B点做平抛运动，则水平方向的位移x＝v0t 竖直方向的位移 又 联立以上解得t=3 s ‎(2)由题意知 可得A、B间的距离s=75 m.‎ 点睛：本题主要考查了平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。‎ ‎20.人类登月成功后，一宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度 v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为 L。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G。根据以上几个物理量得出 ‎(1) 月球表面的重力加速度g月 ‎ ‎(2) 月球的质量m月 ‎(3) 月球的第一宇宙速度v ‎【答案】(1) g月＝ (2) m月＝ (3) v＝‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球做平抛运动，水平方向：L=v0t；‎ 竖直方向：h=g月t2，‎ 月球表面的重力加速度：g月＝。 （2）根据 得月球的质量：。 （3）根据 ‎ 月球的第一宇宙速度：。‎ ‎ ‎