湖北省宜昌市部分示范高中教學(xué)協(xié)作體2018-2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）

湖北省宜昌市部分示范高中教學(xué)協(xié)作體20182019學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）一、單選題1.作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列不會(huì)變化的物理量是（）A.速度 B.角速度 C.向心加速度 D.向心力【答案】B【解析】試題分析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線速度、向心加速度和向心力的大小不變，但是方向時(shí)刻改變．角速度不變，周期沒(méi)有方向也不變．故選：Bd=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(dá)正對(duì)岸B.若船頭始終垂直于河岸渡河，渡河過(guò)程中水流速度加快，渡河時(shí)間將變長(zhǎng)C.小船渡河時(shí)間最短20sD.小船渡河的實(shí)際速度一定為【答案】C【解析】【詳解】A、由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC、當(dāng)船速垂直于河岸時(shí)，小船渡河時(shí)間最短為，當(dāng)水速增大時(shí)，渡河時(shí)間不受影響，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D、由于船速方向未知，無(wú)法求解渡河速度，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。A和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)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【答案】C【解析】【詳解】相遇時(shí)，A、B下落的高度相同，根據(jù)知，下落的時(shí)間相同，知兩球同時(shí)拋出，又因?yàn)锳球的水平位移大于B球的水平位移，根據(jù)知，A球的水平速度大于B球的水平速度，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。4.如圖所示為皮帶傳動(dòng)裝置。A、C、D分別為三個(gè)輪子邊緣上的質(zhì)點(diǎn)，B是左側(cè)小輪上的一點(diǎn)，左側(cè)兩個(gè)輪子為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，左右輪子通過(guò)皮帶傳動(dòng)，各點(diǎn)到軸心的距離已標(biāo)出。若傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則關(guān)于各點(diǎn)的線速度和角速度的判斷，正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由于A、C兩點(diǎn)是傳送帶傳動(dòng)的兩輪子邊緣上兩點(diǎn)，線速度相等，由于，根據(jù)可知；B、C、D三點(diǎn)為共軸的輪子上的點(diǎn)，角速度相等，由于，根據(jù)可知，所以，，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤；5.如圖所示，圓柱形轉(zhuǎn)筒繞其豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體貼在圓筒內(nèi)壁上隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不滑落。則下列說(shuō)法正確的是（）A.小物體受到重力、彈力、摩擦力和向心力共4個(gè)力的作用B.小物體隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁對(duì)小物體的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而增大D.筒壁對(duì)小物體的彈力隨轉(zhuǎn)速增大而增大【答案】D【解析】【詳解】A、橡皮塊隨圓筒一起做圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、彈力和靜摩擦力作用，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD、水平方向上，彈力指向圓心提供向心力，據(jù)牛頓第二定律有：，可知角速度越大，則橡皮塊所受的彈力越大，在豎直方向上，橡皮塊所受的重力和靜摩擦力平衡，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確。6.如圖所示，當(dāng)汽車通過(guò)拱橋頂點(diǎn)的速度為10m/s時(shí)，橋?qū)ζ嚨闹С至槠囍亓Φ谋叮绻蛊嚹馨踩赝ㄟ^(guò)此拱橋，則汽車通過(guò)橋頂?shù)淖畲笏俣缺仨毿∮冢ǎ〢. B. C. D.【答案】B【解析】當(dāng)汽車通過(guò)拱橋定點(diǎn)的速度是10m/s時(shí)由公式得，當(dāng)汽車通脫拱橋頂點(diǎn)時(shí)對(duì)橋恰無(wú)壓力則，由公式得，所以B正確。X星球的質(zhì)量為地球質(zhì)量的36倍，半徑為地球半徑的2倍。忽略行星自轉(zhuǎn)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.9g B.4g C.3g D.18g【答案】A【解析】【詳解】忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力列出等式：，解得：，星體質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍，星體半徑是地球半徑2倍，則有：，X星球表面的重力加速度大小為為9g，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤。8.如圖所示，a、b、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(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B.衛(wèi)星b的運(yùn)行速度可能大于C.衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD.衛(wèi)星a在運(yùn)行時(shí)有可能經(jīng)過(guò)宜昌市的正上方【答案】A【解析】【詳解】A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，則有，軌道半徑越大，周期越大，可知a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期，故選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑等于地球半徑時(shí)，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，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大于萬(wàn)有引力，所以衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，所以不能追上前面的衛(wèi)星c，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、a為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過(guò)宜昌市的正上方，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。二、多選題a、b、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(zhuǎn)動(dòng)；b處于地面附近的近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（）A.a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度等于重力加速度gB.b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)C.c在4小時(shí)內(nèi)繞地心轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是D.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)【答案】BC【解析】A項(xiàng)：同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度大．由，解得：，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由，解得：，衛(wèi)星的半徑越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)．故B正確；C項(xiàng)：c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是，故C正確；D項(xiàng)：由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期24h，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)晴：對(duì)于衛(wèi)星問(wèn)題，要建立物理模型，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，根據(jù)a=ω2r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?。鶕?jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式得出角速度與半徑的關(guān)系，分析弧長(zhǎng)關(guān)系．根據(jù)開普勒第三定律判斷d與c的周期關(guān)系。10.如圖，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等，通過(guò)相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在水平的旋轉(zhuǎn)圓盤上，座椅A離轉(zhuǎn)軸的距離較近。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定后A、B都在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（）A.座椅B的角速度比A大B.座椅B的向心加速度比A大C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D.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【答案】BD【解析】【詳解】AB、同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同，由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，由得B的向心加速度比A的大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD、設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，由牛頓第二定律得：，解得：，由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，故B與豎直方向的夾角大，在豎直方向上有：，解得：，懸掛B的纜繩所受到的拉力比懸掛A的大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；公轉(zhuǎn)周期為T，軌道半徑為r，地球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G．根據(jù)這些信息可以求出（）A.地球的質(zhì)量 B.月球的質(zhì)量C.地球的平均密度 D.地球的第一宇宙速度【答案】ACD【解析】【詳解】AB、設(shè)地球質(zhì)量為，密度為，月球質(zhì)量為，對(duì)月球繞地球的運(yùn)動(dòng)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得：，解得：，所以能求出地球的質(zhì)量，不能求出月球的質(zhì)量，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)密度等于質(zhì)量比體積，可得地球平均密度：，故選項(xiàng)C正確；D、繞地球表面運(yùn)動(dòng)的物體受到的萬(wàn)有引力提供向心力，由，可得地球的第一宇宙速度：，故選項(xiàng)D正確。12.宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的某固定點(diǎn)O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示?，F(xiàn)測(cè)得兩星球球心之間的距離為L(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)周期為T，已知萬(wàn)有引力常量為G．若AO＞OB，則（）A.星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)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(zhì)量等于【答案】BD【解析】【詳解】A、雙星A、B之間萬(wàn)有引力提供向心力，有：，可知，由于，則星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、雙星的角速度相等，根據(jù)知星球A的線速度一定大于星球B的線速度，故選項(xiàng)B正確；C、雙星靠相互間萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律知向心力大小相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、雙星A、B之間萬(wàn)有引力提供向心力，有：，其中，，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)D正確。三、實(shí)驗(yàn)題探究題m/s的速度勻速上浮?，F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為37°，則（sin37°=0.6；cos37°=0.8）（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為______m/s。m，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過(guò)程中，玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的距離為______m。（3）如圖乙所示，若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的______A．直線P

B．曲線Q

C．曲線R

D．無(wú)法確定。【答案】(1).0.4(2).0.8(3).B【解析】【詳解】解：(1)根據(jù)平行四邊形定則，有：則有：(2)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：則玻璃管在水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離為：(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，運(yùn)動(dòng)的軌跡偏向合外力的方向，則有Q，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。14.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為減小空氣阻力對(duì)小球的影響，選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇下列的______A．實(shí)心小鐵球

B．空心小鐵球C．實(shí)心小木球

D．以上三種球都可以（2）高一某班某同學(xué)為了更精確的描繪出物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，使用頻閃照相機(jī)（每隔相等時(shí)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(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)表示實(shí)際長(zhǎng)度8mm，如果取g=10m/s2，那么：①照相機(jī)閃光周期T=______s；②小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度大小是______m/s；【解析】【詳解】解：(1)為了減小空氣阻力對(duì)小球的影響，要選擇體積較小質(zhì)量較大的小球，故選實(shí)心小鐵球，故選項(xiàng)A正確；(2)在豎直方向上，根據(jù)得：小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為：四、計(jì)算題15.如圖所示，從O點(diǎn)水平拋出的小球，到達(dá)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θ=60°，小球初速度v010m/s，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球從拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的豎直高度h；（2）拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的水平距離x（計(jì)算結(jié)果中可以有根號(hào)）?！敬鸢浮浚?）小球從拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的豎直高度h為15m；（2）拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的水平距離x為10；【解析】【詳解】解：(1)小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為：由速度位移關(guān)系公式得：解得：（2）飛行時(shí)間：從O到P點(diǎn)的水平距離:；16.如圖所示，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)m的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)．已知水平地面上的C點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方，且到O點(diǎn)的距離為hm，不計(jì)空氣阻力．（g取10m/s2）（1）求小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA；（2）若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力T恰好為小球重力的6倍，且小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬間讓細(xì)線斷裂，求小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離．【答案】（1）3m/s（2）3m【解析】試題分析：（1）小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力剛好為零根據(jù)向心力公式有：2分解得：=3m/s2分（2）小球在B點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有：1分由已知T＝6mg。解得小球在B點(diǎn)的速度大小為1分細(xì)線斷裂后，小球從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，則由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：豎直方向上h－L=gt2/21分水平方向上x＝vBt1分解得：x＝3m1分即小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為3m?？键c(diǎn)：考查圓周運(yùn)動(dòng)點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，剛好通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度是只由重力提供向心力，在B點(diǎn)之后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)各分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)求解R，地球表面重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G．某人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道離地高度等于地球半徑；忽略地球自轉(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)的周期；（4）該人造衛(wèi)星所在軌道處的重力加速度?！敬鸢浮浚?）（2）（3）4π（4）g【解析】【詳解】解：(1)設(shè)地球質(zhì)量為,地面上質(zhì)量為的物體受重力等于萬(wàn)有引力：解得：地球的地球體積：地球的密度：(2)第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，由得第一宇宙速度：(3)根據(jù)萬(wàn)有引力提供環(huán)繞天體的向心力得：，聯(lián)立解得：(4)該衛(wèi)星軌道處重力加速度，根據(jù)重力等于萬(wàn)有引力得：聯(lián)立解得：18.“太極球”是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)球拍時(shí)，球卻不會(huì)掉落地上?，F(xiàn)將太極球簡(jiǎn)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(nèi)始終不脫離平板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)到