【物理】甘肃省定西市岷县第二中学2019-2020学年高一下学期期末考试试题 （解析版）

【物理】甘肃省定西市岷县第二中学2019-2020学年高一下学期期末考试试题 （解析版）

甘肃省定西市岷县第二中学2019-2020学年高一下学期 期末考试试题 一、选择题（每题6分共60分，每题只有一个正确选项）‎ ‎1.赛车赛事由于它惊险刺激的赛车过程成为高中生最期待的节目之一，在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中。在某次赛事上车王在一个弯道上，突然高速行驶的赛车后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛。关于脱落的后轮的运动情况，以下说法正确的是（　　）‎ A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动 B. 沿着与弯道垂直的方向飞出 C. 沿着脱离时，轮子前进的方向做直线运动，离开弯道 D. 上述情况都有可能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，做离心运动，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道，故ABD错误，C正确。‎ ‎2.下列说法正确的是(　 　)‎ A. 开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律 B. 伽利略设计实验证实了力是物体运动的原因 C. 牛顿通过实验测出了万有引力常量 D. 经典力学不适用于宏观低速运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律，揭示了行星运动的规律，故A正确；‎ B. 伽利略设计理想斜面实验提出了力不是维持物体运动原因，故B错误；‎ C. 牛顿提出了万有引力定律，但卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故C错误；‎ D. 经典力学适用于宏观低速运动，不适用于微观高速运动，故D错误；‎ ‎3.中央电视台《今日说法》栏目曾报道过发生在湖南长沙某公路上的离奇交通事故：在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车侧翻的交通事故．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．为了避免卡车侧翻事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中不合理的是（　　）‎ A. 在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯 B. 改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦 C. 改造此段弯路，使弯道内侧低、外侧高 D. 对过往车辆进行限重 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象；故A合理；‎ B．在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，故可以通过改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力；故B正确；‎ CD．易发生侧翻也可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧高外侧低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致；故应改造路面使内侧低，外侧高，故C合理；D不合理。‎ ‎4.如图所示，乒乓球从斜面上滚下，它以一定的速度直线运动，在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是 A. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不能进入纸筒 B. 乒乓球将保持原有的速度方向继续前进 C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒，故A正确BCD错误。‎ ‎5.我校每年的艺术体育节已成为学校赛事的盛宴，备受二中师生的喜爱和欢迎，飞镖打靶是其中的赛事之一，我们班级的选手在参赛当天由于天气原因恰好有从左向右的微风（风速恒定），为了能够打到靶心1，请你根据所学物理知识给我班选手一些建议，飞镖对准那个点打出去更容易打到靶心（　　）‎ A. 1 B. ‎2 ‎C. 3 D. 4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在水平方向，有从左向右的风速和飞镖平抛的初速度，根据运动的合成可知，这两个水平速度的合速度方向为水平方向斜向右，在竖直方向上有竖直向下的速度，故为了能够打到靶心1，应将飞镖对准2点打出去更容易打到靶心，故B正确，ACD错误。‎ ‎6.如图所示，假设地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体(图中斜线为赤道平面)，θ1和θ2为已知，则( ) ‎ A. 角速度之比 B. 线速度之比 C. 周期之比TA∶TB＝sinθ1∶sinθ2 D. A、B两点的向心加速度之比为 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．共轴转动，角速度相同，根据可知，周期相同，故AC错误；‎ B．根据v=rω，角速度相等时，线速度与半径成正比，故vA：vB=Rsinθ1：Rcosθ2=sinθ1：cosθ2‎ 故B正确 D．根据a=vω，角速度相等时，加速度与线速度成正比，故aA：aB=vA：vB=sinθ1：cosθ2‎ 故D错误；‎ ‎7.一汽车通过拱形桥顶点时速度为‎10 m/s，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为;‎ A. ‎15 m/s B. ‎20 m/s C. ‎25 m/s D. ‎30 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】车对桥顶的压力为车重的3/4时； 解得：车在桥顶对桥面没有压力时： 解得： 故B正确；ACD错误；故选B ‎8.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动．如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（　　）‎ A. 球被击出后做平抛运动 B. 由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于 C. 球被击出后受到水平风力大小为 D. 球被击出时的初速度大小为L ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球击出后，受重力和风力作用，不是平抛运动，故A错误；‎ B．小球在竖直方向上做自由落体运动，根据得，可得，水平风力的作用不影响竖直方向的运动，故运动时间不变为，故B错误；‎ CD．球竖直进A穴可知水平方向做匀减速直线运动，有，解得水平初速度为 ‎，而水平加速度大小为，根据牛顿第二定律得，风力为，故C正确，D错误。‎ ‎9.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法不正确的是（　　）‎ A. 要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q点和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速一次 B. 由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度大于卫星在圆轨道1上正常运行速度 C. 卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于‎7.9 km/s，而在远地点P的速度一定小于‎7.9 km/s D. 卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度一定等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卫星由小圆变椭圆，需要在Q点点火加速，而卫星由椭圆变大圆，需要在P点点火加速，故A正确，A项不合题意；‎ B．卫星在3轨道和1轨道做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得线速度为 ‎，而，可知星在圆轨道3上正常运行速度小于卫星在圆轨道1上正常运行速度，故B正确，B项符合题意；‎ C．卫星在1轨道的速度为‎7.9 km/s，而由1轨道加速进入2轨道，则在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于‎7.9 km/s，而椭圆上由近地点到远地点减速，且3轨道的线速度大于椭圆在远地点的速度，故在远地点P的速度一定小于‎7.9 km/s，，即有 ‎，故C正确，C项不合题意；‎ D．卫星在不同轨道上的同一点都是由万有引力提供合外力，则卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度一定等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度，故D正确，D项不合题意。‎ 本题选不正确的，故选B。‎ ‎10.在河面上方的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v拉绳，使小船靠岸，那么（　　）‎ A. 小船的速率是增大的 B. 小船的速率也是恒定的 C. 小船的速率是减小的 D. 小船的速率是均匀增大的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有 则 由于人以恒定的速率v拉绳，且夹角在不断增大，那么小船的速率是增大的，故A正确，BCD。‎ 二、实验题（共12分）‎ ‎11.一小球在某未知星球上作平抛运动，现对小球在有坐标纸的背最屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示。A、B、C为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为‎4cm(不计空气阻力），则由以上及图信息可推知：‎ ‎(1)小球平抛的初速度大小是_______m/s；‎ ‎(2)该星球表面的重力加速度为_______m/s²。‎ ‎【答案】 (1). 1.6 (2). 8‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在水平方向上，小球做匀速直线运动，初速度为 ‎(2)平抛的竖直分运动为自由落体运动，根据匀变速直线运动的判别式 可得星球表面的重力加速度为 ‎12.如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明A、B两球在________（选填“水平”或“竖直”）方向的运动情况相同．如图乙所示的实验中，将两个相同的倾斜轨道固定在同一竖直面内，使两轨道的末端水平，轨道2‎ 的末端与光滑水平面平滑连接．把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放，C球________（选填“能”或“不能”） 击中D球，这说明C球做平抛运动时，在水平方向做_______运动．‎ ‎【答案】 竖直 能 匀速直线 ‎【解析】‎ ‎【详解】在如图甲演示实验中，A、B同时落地，可知B球在竖直方向上的运动规律与A球相同．‎ 在如图乙所示的实验中，把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放，C球能击中D球，说明C球在水平方向上的运动规律与D球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．‎ 三，计算题（共28分）‎ ‎13.如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切．质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点．(不计空气阻力，重力加速度为g)求：‎ ‎(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小；‎ ‎(2)A、B两点间的距离；‎ ‎(3)小球落到A点时的速度方向(请用速度与水平方向的夹角的正切表示)．‎ ‎【答案】(1)mg＋　(2)2R　(3) tanθ＝2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在B点小球做圆周运动，‎ 得 ‎（2）C点小球恰能通过，故只有重力提供向心力，则 过C点小球做平抛运动，，‎ 联立以上各式可得 ‎（3）设小球落到A点时，速度方向与水平面的夹角为θ，则，‎ 解得：‎ 小球落到A点时，速度方向与水平面成θ角向左下方，且 ‎14.我国月球探测计划嫦娥工程已经启动，“嫦娥1号”探月卫星也已发射。设想“嫦娥1号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上以初速度v0沿竖直方向抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点，已知月球半径为R，万有引力常量为G，月球质量分布均匀。求：‎ ‎(1)月球表面的重力加速度；‎ ‎(2)月球的质量；‎ ‎(3)月球的第一宇宙速度。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球在月球表面只受重力作用而做竖直上抛运动，由运动的对称性可知上升和下降时间相等，为，有 可得月球表面的重力加速度为 ‎(2)设月球的质量为M，根据月球表面物体的重力等于万有引力，有 可得月球的质量为 ‎(3)近月卫星的运行速度为月球的第一宇宙速度，由万有引力提供向心力 可得月球的第一宇宙速度为 ‎ ‎