2018-2019学年内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

‎2018-2019学年内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）‎ 一、选择题 ‎ ‎1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动。故A正确。匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动。故B错误。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动。故C错误。平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下。故D错误。故选A。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功．‎ ‎2.发现万有引力定律和测出引力常量科学家分别是（ ）‎ A. 开普勒、卡文迪许 B. 牛顿、伽利略 C. 牛顿、卡文迪许 D. 开普勒、伽利略 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭称实验首次比较精确地测出引力常量，C对。‎ ‎3.开普勒关于行星运动规律的表达式为，以下理解正确的是(　　)‎ A. k是一个与行星无关的常量 B. a代表行星的球体半径 C. T代表行星运动的自转周期 D. T代表行星绕太阳运动的公转周期 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A：开普勒第三定律公式，式中k是一个与行星无关、与中心天体质量有关的常量。故A项正确。‎ B：开普勒第三定律公式，式中a代表行星椭圆运动的半长轴。故B项错误。‎ CD：开普勒第三定律公式，式中T代表行星绕太阳运动的公转周期。故C项错误，D项正确。‎ 点睛：开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；开普勒第二定律：对于每一个行星，它与太阳的连线在相同的时间内扫过相同的面积；开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值都相同。‎ ‎4.如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有一小球b也以v0的初速度水平抛出，并落于c点，则(　　)‎ A. 小球a先到达c点 B. 小球b先到达c点 C. 两小球同时到达c点 D. 无法判断 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】b球做平抛运动，在水平方向上以v0做匀速直线运动，与a球的运动规律相同，可知两球同时到达c点，故C正确，A、B、D错误。‎ ‎5.如图所示，汽车在—段丘陵地匀速行驶时。由于轮胎太旧。发生爆胎，爆胎可能性最大的地点是（ ）‎ A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在bd处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在ac处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿运动定律得知，卡车处于失重状态，地面对卡车的作用力小于其重力；在bd处，根据圆周运动可知，半径越小，FN越大，越容易爆胎，故在b处，故B正确。‎ ‎6.人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，则此时物体A实际运动的速度是（ ）‎ A. v0sin θ B. ‎ C. v0cos θ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物块A实际运动速度为合速度，将A的速度分解成沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示：‎ 据平行四边形定则可得：，解得：。故D项正确，ABC三项错误。‎ ‎7.如图所示，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的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的．不计空气阻力，则（　　）‎ A. a的水平速度比b的小 B. b的初速度比c的大 C. a的飞行时间比b的长 D. b比c的飞行时间长 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由知b、c的高度相同，则b和c的飞行时间相同，a的高度小于b的高度，则a的飞行时间小于b的飞行时间，b、c的运动时间相等，b的水平位移大，根据知，b的初速度大，a的飞行时间短，根据知，a的水平位移大，则a的水平速度大于b的水平速度，故B正确。‎ ‎8.小球以水平初速v0抛出，飞行一段时间后，垂直撞在倾角为θ的斜面上，则可知小球的飞行时间是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为θ的斜面上时，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 ．根据vy=gt得， ，故选A. ‎ 点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度的合成和分解遵循平行四边形定则。‎ ‎9.为某共享单车的主要传动部件。大齿轮和小齿轮通过链条相连， a、b分别是大齿轮和小齿轮边沿上的两点。已知大齿轮直径d1=‎20cm，小齿轮直径d2=‎10cm，若两齿轮匀速转动，则下列关于a点与b点的说法中正确的是(　 　)‎ A. 线速度大小之比为1:1‎ B. 角速度大小之比为1: 2‎ C. 向心加速度大小之比为2:1‎ D. 周期之比为2:1‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 大齿轮和小齿轮是同缘转动，边缘的线速度相同，则选项A正确；根据v=ωr可知，角速度大小之比为ωa: ωb=1:2，选项B正确；根据a=ωv可知向心加速度大小之比为1:2，选项C错误；根据可知周期之比为2:1，选项D正确；故选ABD.‎ 点睛：本题关键能分清同缘传动和同轴传动，齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；‎ ‎10.长度L=‎0.50m的轻杆OA，A端有一质量m=‎3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为‎2m/s（g取‎10m/s2），则此时细杆OA受到（　　） ‎ A. 6N的拉力 B. 6N压力 C. 当小球到达最低端的时候，OA只能受到拉力的作用 D. 当小球到达最低端的时候，OA受到拉力还是压力，要看小球的速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A、小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，假设杆对子弹的弹力方向向上为， ‎ 根据合力提供向心力：，代入数据解得：，此时细杆OA受到压力，故A错误，B正确； ‎ C、当小球到达最低端的时候，对小球受力分析可知，受重力和拉力，合力提供小球作圆周运动的向心力，故OA只能受到拉力的作用，故C正确，D错误 ‎ 点睛：注意弹力方向可能向下，也可能向上，假设弹力向上，如果解出是正值，说明此力向上，如果解出负值说明力的方向与假设的方向相反，即方向应该向下。‎ ‎11.一艘在静水中航速为‎4m/s的小船要渡过一条流速为‎3m/s、宽为‎160m的河，则（ ）‎ A. 渡河最少需要的时间是40s B. 当以最短航程渡河时，船头与上游河岸夹角的余弦为0.6.‎ C. 若要渡河成功，则船的合速度可能等于‎1m/s D. 若河水流速变快，船过河时间会改变 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间：，故A正确；当合速度方向与河岸垂直时，渡河的航程最短，设船头与河岸的夹角为θ，则，故B正确；当静水速与水流速在一条直线上时，船的合速度才能为‎1m/s，船不能渡河成功。故C错误；水流速不影响垂直河岸方向分速度的大小，可知水流速变快，渡河时间不变，故D错误。所以AB正确，CD错误。‎ ‎12.火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的1/9，那么 ( )‎ A. 火星的密度约为地球密度的9/8‎ B. 火星的密度约为地球密度的8/9‎ C. 火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的9/4‎ D. 火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的4/9‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：密度，所以，故A错误，B正确；‎ C、D项：重力加速度，所以，故C错误，D正确。‎ 二、实验题 ‎13.如图所在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后．将你认为正确的有（　 　）‎ A. 水平方向的分运动是匀速直线运动 B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动 C. 竖直方向的分运动是自由落体运动 D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】球A与球B同时释放，同时落地，时间相同； A球做平抛运动，B球做自由落体运动； 将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动； 故选C。‎ ‎14.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景 方格的边长均为‎5cm，如果取g＝‎10m/s2，那么：‎ ‎(1)照相机的闪光频率是______Hz；‎ ‎(2)小球运动中水平分速度的大小是_______m/s；‎ ‎(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s。‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). 1.5 (3). 2.5‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出闪光的频率；‎ 根据时间间隔和水平位移求出初速度；‎ 根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度；‎ ‎【详解】根据竖直方向：得，相等的时间间隔为： 则闪光的频率；‎ 小球平抛运动的水平分速度为：；‎ 经过B点时竖直分速度为： 则B点的速度为：。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。‎ 三、计算题 ‎15.某天体围绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，火星的半径为R，引力常量为G，求：‎ ‎（1）火星的质量；‎ ‎（2）火星的密度．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)天体绕火星做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，令火星的质量为M，天体质量为m，则有：‎ 可得火星的质量为. ‎ ‎(2)火星的半径为R，故火星的体积 ‎ 根据密度公式有：火星的密度为。‎ 点睛：知道环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，已知环绕天体的周期和半径可以求出中心天体的质量M，掌握密度公式可以求解中心天体的密度。‎ ‎16.在‎720m的高空有一驾飞机以‎40m/s的速度水平飞行（g取‎10m/s2，不计空气阻力）‎ ‎（1）从飞机上掉下的物体经多长时间落地？ ‎ ‎（2）物体从掉下到落地，水平方向运动的距离多大？ ‎ ‎（3）从掉下开始3s末物体的速度大小．‎ ‎【答案】（1）12s（2）‎1020m（3） ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）根据得：‎ ‎（2）落地时物体在水平方向上的距离为：。 ‎ ‎（3）末竖直方向上的分速度为：， ‎ 则物体速度为：。 ‎ 点睛：解决本题的关键知道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。 ‎ ‎17.如图所示，位于竖直面上的光滑圆弧轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H=2R，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）小球刚运动到B点时的向心加速度为多大？‎ ‎（2）小球刚运动到B点时对轨道的压力多大？‎ ‎（3）小球到达落地点C速度为多少？‎ ‎【答案】(1)‎2g(2)3mg(3)2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 在B点根据可知，；‎ ‎(2) 在B点根据牛顿第二定律可知：，解得：，根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为3mg；‎ ‎(3) 从B到C根据动能定理可知：，解得：。‎