2018-2019學年湖北省宜昌市部分示范高中教學協(xié)作體高一(下)期中物理試卷

1、2018-2019 學年湖北省宜昌市部分示范高中教學協(xié)作體高一（下）期中物理試卷副標題題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共8 小題，共32.0 分）1.作勻速圓周運動的物體，下列不會變化的物理量是（）A. 速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力2.河寬 d=60m，水流速度 V1=4m/s不變，小船在靜水中的行駛速度為V2=3m/s，則（）A. 小船能垂直直達正對岸B. 若船頭始終垂直于河岸渡河，渡河過程中水流速度加快，渡河時間將變長C.D.小船渡河時間最短為20s小船渡河的實際速度一定為5m/s3. 在同一水平直線上的兩位置分別沿相同方向水平拋出兩小球 A 和 B，其運動軌跡如圖所

2、示， 不計空氣阻力。要使兩球在空中相遇，則必須（）A. 先拋出 A球B. 先拋出 B球C. A 球的初速度大于B 球的初速度D. A 球的初速度等于B 球的初速度4.如圖所示為皮帶傳動裝置。A、C、D 分別為三個輪子邊緣上的質點，B 是左側小輪上的一點，左側兩個輪子為同軸轉動，左右輪子通過皮帶傳動，各點到軸心的距離已標出。若傳動過程中皮帶不打滑，則關于各點的線速度和角速度的判斷，正確的是（）A. vA=vBB. A=BC. vA =vcD. A=D5. 如圖所示， 圓柱形轉筒繞其豎直中心軸轉動， 小物體貼在圓筒內壁上隨圓筒一起轉動而不滑落。則下列說法正確的是 （）A. 小物體受到重力、彈力、摩

3、擦力和向心力共4 個力的作用B. 小物體隨筒壁做圓周運動的向心力是由摩擦力提供的C. 筒壁對小物體的摩擦力隨轉速增大而增大D. 筒壁對小物體的彈力隨轉速增大而增大第1頁，共 16頁6. 如圖所示，當汽車通過拱橋頂點的速度為 10m/s 時，橋對汽車的支持力為汽車重力的 倍，如果要使汽車能安全地通過此拱橋，則汽車通過橋頂的最大速度必須小于（）A. 15m/sB. 20m/sC. 25m/sD. 30m/s7.某 X 星球的質量為地球質量的36 倍，半徑為地球半徑的2 倍。忽略行星自轉的影響，已知地球表面的重力加速度為g，則 X 星球表面的重力加速度大小為（）A. 9gB. 4gC. 3gD. 1

4、8g8.如圖所示，ab c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步、 、衛(wèi)星，b、c 在同一軌道上， 三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是（）A. 衛(wèi)星 a 的運行周期大于衛(wèi)星b 的運行周期B. 衛(wèi)星 b 的運行速度可能大于7.9km/sC. 衛(wèi)星 b 加速即可追上前面的衛(wèi)星cD. 衛(wèi)星 a 在運行時有可能經過宜昌市的正上方二、多選題（本大題共4 小題，共16.0 分）9. 有ab c d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉動；b、 、 、處于地面附近的近地軌道上正常運動，c 是地球同步衛(wèi)星，d 是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（）A. a 隨地球自轉的向心

5、加速度等于重力加速度gB. b 在相同時間內轉過的弧長最長C. c 在 4 小時內繞地心轉過的圓心角是60D. d 的運動周期有可能是20 小時10. 如圖，“旋轉秋千”中的兩個座椅 A、 B 質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在水平的旋轉圓盤上，座椅 A 離轉軸的距離較近。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動，穩(wěn)定后A、B都在水平面內做勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A.B.C.D.座椅 B 的角速度比A 大座椅 B 的向心加速度比A 大懸掛 A、B 的纜繩與豎直方向的夾角相等懸掛 B 的纜繩所承受的拉力比懸掛A 的纜繩所承受的拉力大11. 已知月球繞地球做圓周運動的公轉

6、周期為T，軌道半徑為 r ，地球的半徑為 R，萬有引力常量為G根據這些信息可以求出（）A. 地球的質量B. 月球的質量C. 地球的平均密度D. 地球的第一宇宙速度12. 宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉，稱之為雙星系統(tǒng)。設某雙星系統(tǒng)A、B 繞其連線上的某固定點O 點做勻速圓周運動，如圖所示?，F測得兩星球球心之間的距離為L，運動周期為T，已知萬有引力常量為G若 AOOB，則（）第2頁，共 16頁8mm，如果A. 星球 A 的質量一定大于B 的質量B. 星球 A 的線速度一定大于B 的線速度C. 星球 A 所受向心力大于星球B 所受向心力D. 兩星球的總質量等于三

7、、實驗題探究題（本大題共2 小題，共12.0 分）13. 如圖甲所示， 豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內有一個紅蠟塊能在水中以0.3m/s 的速度勻速上浮?，F當紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻速向右運動，測得紅蠟塊實際運動的方向與水平方向的夾角為37，則（ sin37 =0.6；cos37=0.8）（ 1）根據題意可知玻璃管水平方向的移動速度為_m/s。（ 2）若玻璃管的長度為 0.6m，則當紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過程中，玻璃管水平運動的距離為_m。（ 3）如圖乙所示，若紅蠟塊從 A 點勻速上浮的同時，使玻璃管水平向右作勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖

8、中的_A直線 PB曲線 QC曲線 RD無法確定。14. 在“研究平拋物體的運動”的實驗中：（ 1）為減小空氣阻力對小球的影響，選擇小球時，應選擇下列的_A實心小鐵球B空心小鐵球C實心小木球D以上三種球都可以（ 2）高一某班某同學為了更精確的描繪出物體做平拋運動的軌跡，使用頻閃照相機（每隔相等時間 T 拍一次照片）拍攝小球在空中的位置。如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長表示實際長度取 g=10m/s2，那么：照相機的閃光周期 T=_ s；小球做平拋運動的水平初速度大小是_m/s；第3頁，共 16頁四、計算題（本大題共4 小題，共40.0 分）15. 如圖所示，從

9、 O 點水平拋出的小球，到達斜面頂端P 處，其速度方向恰好沿斜面向下， 然后沿斜面滑下。已知斜面傾角 =60，小球初速度 v0 10m/s，取g=10m/s2，不計空氣阻力，求：（ 1）小球從拋出點 O 到 P 點的豎直高度 h；（ 2）拋出點 O 到 P 點的水平距離 x（計算結果中可以有根號）。16. 如圖所示，有一長為 L=0.9m 的細線，細線的一端固定在 O 點，另一端拴一質量為 m 的小球，現使小球恰好能在豎直面內做完整的圓周運動 已知水平地面上的 C 點位于 O 點正下方，且到 O 點的距離為 h=1.9m，不計空氣阻力（ g 取 10m/s2）（ 1）求小球通過最高點A 時的速

10、度vA；（ 2）若小球通過最低點B 時，細線對小球的拉力T 恰好為小球重力的6 倍，且小球經過B 點的瞬間讓細線斷裂，求小球落地點到C 點的距離17. 已知地球半徑為 R，地球表面重力加速度為 g，萬有引力常量為 G某人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動的軌道離地高度等于地球半徑；忽略地球自轉的影響，求：（ 1）地球的密度；（ 2）地球的第一宇宙速度；（ 3）該人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期；（ 4）該人造衛(wèi)星所在軌道處的重力加速度。第4頁，共 16頁18.“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項運動時， 健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落

11、地上。 現將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者手握平板讓球在豎直面內始終不脫離平板而做勻速圓周運動，且在運動到圖中的A、B、C、D 位置時球與板間無相對運動趨勢。A 為圓周的最高點，C 為最低點， B、 D 與圓心 O等高。設球的質量為m=0.3kg，球達最高點時受平板的壓力大小FA=1N，太極球做圓周運動的半徑R=0.25m，重力加速度g=10m/s2，求：（ 1）平板在 C 處時對太極球施加的彈力F C 的大?。浚?2）當球運動到B 位置時，平板對太極球的作用力F B 為多大？第5頁，共 16頁答案和解析1.【答案】 B【解析】解：勻速圓周運動的過程中，線速度、向心加速度和向心

12、力的大小不變，但是方向時刻改變。角速度不變，周期沒有方向也不 變。故選：B。速度、向心力、加速度是矢量，有大小有方向，要保持不 變，大小和方向都不變在勻速圓周運動的過程中，速度的方向時刻改變，加速度、向心力的方向始終指向圓心，所以方向也是時刻改變解決本題的關鍵知道勻速 圓周運動的過程中，速度的大小、向心力的大小、向心加速度的大小保持不變，但方向時刻改變2.【答案】 C【解析】解：A 、由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，故A 錯誤；BC、當船速垂直于河岸 時，小船渡河時間最短為，當水速增大時，渡河時間不受影響，故 B 錯誤，C 正確；D、由于船速方向未知，無法求解渡河速度，故 D

13、錯誤；故選：C。因為水流速度大于靜水速度，所以合速度的方向不可能垂直河岸，則小船不可能到達正 對岸。當靜水速的方向與河岸垂直，渡河 時間最短。解決本題的關鍵知道當靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，當靜水速大于水流速，合速度與河岸垂直，渡河航程最短，當靜水速小于水流速，合速度與靜水速垂直，渡河航程最短?！敬鸢浮?C3.【解析】時知，下落的時間相同，知兩解：相遇 ，A 、B 下落的高度相同，根據球同時拋出，又因為 A 球的水平位移大于B 球的水平位移，根據x=v0t 知，A球的水平速度大于B 球的水平速度，故 ABD 錯誤，C 正確；第6頁，共 16頁故選：C。平拋運動在水平方向上做勻速直 線運動

14、，在豎直方向上做自由落體運 動，運動的時間由高度決定，根據下落的高度比 較運動的時間，從而確定拋出的先后順序，結合水平位移和 時間比較初速度的大小。解決本題的關鍵知道平拋運 動在水平方向和 豎直方向上的運 動規(guī)律，知道平拋運動的時間由高度決定，初速度和 時間共同決定水平位移。4.【答案】 C【解析】解：A 、由于 A 、C 兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，則 vA=vc，B、C 兩點為共軸的輪子上兩點， = ，r則，所以v，故A錯誤；c=2rB， vc=2vBA =2vBBcB、由于 A 、C 兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，則 vA =vc，B、C 兩點為共軸的輪子上兩點， = ，r

15、則，所以 ，c=2rA，根據 v=r ， B Cc=AB =A故 B錯誤；C、由于 A 、C 兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，則 vA =vC，故C 正確；D、則 = ，故D錯誤。= ，B= ，DBADA故選：C。傳送帶在傳動過程中不打滑，則傳送帶傳動的兩輪子邊緣上各點的 線速度大2小相等，共軸的輪子上各點的角速度相等。再根據v=r ，a=r 去求解。傳送帶在傳動過程中不打滑，則傳送帶傳動的兩輪子邊緣上各點的 線速度大小相等，共軸的輪子上各點的角速度相等。5.【答案】 D【解析】解：A 、橡皮塊隨圓筒一起做 圓周運動，受重力、彈力和靜摩擦力作用，故 A 錯誤。BCD 、水平方向上，彈力指向

16、圓心提供向心力，據牛 頓第二定律有：N=m 2r，知：角速度越大，則橡皮塊所受的彈力越大，在豎直方向上，橡皮塊所受的重第7頁，共 16頁力和靜摩擦力平衡，故 BC 錯誤，D 正確；故選：D。要使橡皮不下落，筒壁 對物體的靜摩擦力與重力相平衡，筒壁對物體的支持力提供向心力，要使橡皮 剛不下落，靜摩擦力達到最大，根據向心力公式即可求出角速度的最小 值。物體在圓筒內壁做勻速 圓周運動，向心力是由筒壁對物體的支持力提供的。而物體放在水平 圓盤上隨著圓盤做勻速圓周運動時，此時的向心力是由 圓盤的靜摩擦力提供的。6.【答案】 B【解析】頓解得：r=40m；解：根據牛 第二定律得：mg-N=m ，即：mg-

17、=當速度最大 時，支持力為零，有：mg=m，解得：v=m/s，為了安全則汽車通過橋頂的速度可以 為 20m/s 即可，故 ACD 錯誤，B 正確；故選：B。根據豎直方向上的合力提供向心力求出橋的半徑，當汽車不受摩擦力 時，支持力為則頓第二定律求出汽車通過橋頂的速零， 靠重力提供向心力，根據牛度解決本題 的關鍵 知道圓周運動向心力的來源，運用牛 頓第二定律 進行求解。知道摩擦力 為零時，此時支持力為零。7.【答案】 A【解析】解：忽略星球自轉的影響，根據萬有引力等于重力列出等式：得：g=星體質量是地球 質量的 36 倍，星體半徑是地球半徑2 倍，=9X 星球表面的重力加速度大小 為為 9g。故A

18、 正確，BCD 錯誤故選：A。第8頁，共 16頁根據星球表面的重力近似等于萬有引力， 結合星球與地球半徑和 質量的關系求解即可。由重力近似等于萬有引力得到的表達式：g=，被稱為黃金代換式，根據兩星球的半球之比、 質量之比就可求出兩星球表面重力加速度之比。8.【答案】 A【解析】解：A 、根據萬有引力提供向心力，得軌， 道半徑越大，周期越大，可知 a 的運行周期大于 衛(wèi)星 b 的運行周期，故 A 正確。B、根據，得，軌道半徑越小，速度越大，當軌道半徑等于地球半徑 時，速度最大等于第一宇宙速度，故 b 的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故B 錯誤 。衛(wèi)衛(wèi)星將做離心運動，C、 星 b 加速后需要

19、的向心力增大，大于萬有引力，所以所以不能追上前面的 衛(wèi)星 c，故C 錯誤 。D、a為地球同步 衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能 經過宜昌市的正上方。故 D 錯誤。故選：A。人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，先列式求出線速度、周期的表達式 進行討論；第一宇宙速度是在近地發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度，也是近地 圓軌道的環(huán)繞速度，還是圓軌道運行的最大速度。本題關鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出 線速度、周期和加速度的表達式，再進行討論。9.【答案】 BC【解析】解：A 、同步衛(wèi)星的周期必 須與地球自 轉周期相同，角速度相同，則知 a 與 c 的角速度相同，根據 a=2r 知，c 的向心加速度大于a的向心加速

20、度。由=mg，第9頁，共 16頁得 g=衛(wèi)軌道半徑越大，向心加速度越小， 星的則 c 的向心加速度小于 b 的向心加速度，而 b 的向心加速度 約為 g，所以知 a 的向心加速度小于重力加速度g。故 A 錯誤；B、由=m，得 v= ，衛(wèi)星的半徑越大，速度越小，所以 b 的速度最大，在相同 時間內轉過的弧長最長。故B 正確；C、c 是地球同步 衛(wèi)星，周期是 24h，則 c 在 4h 內轉過的圓心角是 60故 C 正確；D、由開普勒第三定律=k 知，衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以 d 的運動周期大于 c 的周期 24h。故D 錯誤；故選：BC。2同步衛(wèi)星的周期必 須與地球自 轉周期相同，角速度相同

21、，根據 a= r 比較 a 與c 的向心加速度大小，再比 較 c 的向心加速度與g 的大小。根據萬有引力提供向心力，列出等式得出角速度與半徑的關系，分析弧 長關系。根據開普勒第三定律判斷 d 與 c 的周期關系。對于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據萬有引力提供向心力，分析各量之間的關系，并且要知道同步 衛(wèi)星的條件和特點。10.【答案】 BD【解析】解：AB 、同軸轉動角速度相同，由于座椅 B 的圓周半徑比座椅 A2的半徑大，由 a= r 得，B 的向心加速度比 A 的大，故 A 錯誤，B 正確；CD、設細線與豎直方向的 夾角為 ，由牛頓第二定律得：2，由于座椅 B 的圓周半徑比座椅 A 的半徑大

22、，mgtan =mr，解得：故 B 與豎直方向的 夾角大，第10 頁，共 16頁在方向上有：T?cos=mg，解得：懸掛 B 的纜繩所受到的拉力比懸掛，A 的大，故 C 錯誤，D 正確；故選：BD。AB 兩個座椅具有相同的角速度，分 別代入速度、加速度、向心力的表達式，即可求解。解決本題的關鍵知道 A、B 的角速度大小相等，知道 線速度、角速度、向心加速度、向心力之間的關系，并能靈活運用。11.【答案】 ACD【解析】解：AB 、設地球質量為 M ，密度為 ，月球質量為 m。對月球繞地球的運 動，由萬有引力提供向心力可得：解得：；由于等號的兩側都有 m，所以不能求出月球的 質量。故 A 正確，

23、B 錯誤；C、由密度等于質量比體積可得地球平均密度：故C正確；D、繞地球表面運 動的物體受到的萬有引力提供向心力，則：可得：v=故D 正確故選：ACD。給出月球繞地球運動周期 T 和軌道半徑 r 目的就是 讓通過這個求地球 質量，依據月球 繞地球運動周期 T 和軌道半徑 r，由萬有引力提供向心力可得地球 質量的表達式；由密度等于 質量比體積可得地球平均密度。根據萬有引力提供向心力求出第一宇宙速度。該題應該 以月球繞地球運動周期為 T 和軌道半徑為 r 為突破口，結合萬有引力和圓周運動知識，得到地球質量。12.【答案】 BD【解析】第11 頁，共 16頁解：A 、雙星 A 、B 之間萬有引力提供

24、向心力，有：，可知 mA RA =mBRB ，由于AO OB，則星球 A 的質量一定小于 B 的質量。故 A 錯誤。B、雙星的角速度相等，根據 v=R知，星球 A 的線速度一定大于星球B 的線速度。故 B 正確。C、雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，根據牛 頓第三定律知向心力大小相等。故 C 錯誤；D、雙星 A 、B 之間萬有引力提供向心力，有：，其中聯(lián)，故D 正確，L=R A+RB ， 立解得：故選：BD。雙星靠相互 間的萬有引力提供向心力，角速度相等，根據 轉動半徑的大小，比較線速度大小。根據萬有引力提供向心力求出雙星的質量之和。解決本題的關鍵知道雙星靠相互 間的萬有引力提供向心力，具有相

25、同的角速度。以及會用萬有引力提供向心力進行求解。13.【答案】 0.40.8B【解析】解：（1）根據平行四邊形定則，有：tan37 =。則有：v2=0.4 m/s。（2）在豎直方向上運 動的時間為：t=s=2s。則玻璃管在水平方向上運 動的距離為：x=v 2t=0.4 2=0.8m。（3）根據運動的合成與分解，運動的軌跡偏向合外力的方向，第12 頁，共 16頁則有：圖中的 Q，故B 正確，ACD 錯誤 。故答案為：（1）0.4，（2）0.8，（3）B。兩個勻速直 線運動的合運動為直線運動，根據平行四邊形定則求出玻璃管在水平方向的移 動速度。抓住分運動與合運動具有等時性，求出玻璃管在水平運動的距

26、離。解決本題的關鍵知道運動的合成與分解遵循平行四邊形定則，知道分運動與合運動具有等時性，并掌握三角知識的運用，注意曲線運動的條件也是解 題的關鍵。14.【答案】 A0.040.6【解析】解：（1）為了減小空氣阻力 對小球的影響，要選擇體積較小質量較大的小球，故選實心小鐵球，故 A 正確。故選：A。（2）在豎直方向上，根據 y=2L=gT 2 得：T=s=0.04s。小球平拋運 動的初速度大小 為：v0=m/s=0.6m/s。故答案為：（1）A ；（2） 0.04； 0.6。（1）小球要做平拋運動，則要減小阻力的影響，在小球 選擇方面要注意 選擇體積小、質量大的小球；（2）根據豎直方向上 連續(xù)相

27、等時間內的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，從而得出照相機的 閃光周期；根據水平位移和 時間求出初速度的大小。本題考查了實驗器材的選擇原理，要減小空氣阻力的影響；第13 頁，共 16頁解決本題的關鍵知道平拋運 動在水平方向和 豎直方向上的運 動規(guī)律，結合運動學公式和推 論靈活求解，難度不大。15.，【答案】 解：（ 1）小球到達 P 點時的豎直分速度為：由速度位移關系公式得：，解得： h=15m；（ 2）飛行時間：，從 O 到 P 點的水平距離；答：（ 1）小球從拋出點O 到 P 點的豎直高度h 為 15m；（ 2）拋出點 O 到 P 點的水平距離 x 為 10；【解析】（1）物塊 A 從

28、P 點水平拋出做平拋運 動，由速度分解求出數 值分速度，繼而求高度；（2）根據平拋平拋的豎直分速度求 時間，即可求水平位移大小；解決本題的關鍵知道平拋運 動在水平方向和 豎直方向上的運 動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解。16.【答案】 解：（ 1）小球恰好能做完整的圓周運動，則小球通過A 點時細線的拉力為零，根據向心力公式有：mg=m解得： VA=；（ 2）在 B 點，根據向心力公式得：T-mg=m解得： VB =小球運動到B 點時細線斷裂，小球做平拋運動，有：豎直方向： 1.9-0.9= gt2解得： t=s水平方向： x=vBt= =3m答：（ 1）求小球通過最高點A 時的速度為3m/s；（ 2）若小球通過最低點B 時，細線對小球的拉力T 恰好為小球重力的6 倍，且小球經過 B 點的瞬間讓細線斷裂，小球落地點到C 點的距