甘肃省天水一中2013-2014学年下学期高一年级第一学段考试物理试卷(理科)

甘肃省天水一中2013-2014学年下学期高一年级第一学段考试物理试卷（理科）
第I卷（选择题）
一、选择题（1-10为单选题，每小题3分;11-14为多选题，每小题4分，对而不全得2分，有错得0分）
1．关于曲线运动的速度，下列说法正确的是( )．
A．速度的大小与方向都在时刻变化
B．速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C．速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D．以上说法都不对
2．下列说法正确的是( )．
A．以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B．物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围
C．相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定
D．经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
3．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点O(0,0)开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图甲、乙所示，下列说法中正确的是( )
A．前2 s内物体沿x轴做匀速线运动
B．后2 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C．4 s末物体坐标为(4 m,4 m)
D．4 s末物体坐标为(6 m,2 m)
4．一架准备空投物资的直升飞机，以10 m/s的速度水平飞行，在距地面180 m的高度处，欲将物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10 m/s2，则( )
A．物资投出后经过6 s到达地面目标
B．物资投出后经过18 s到达地面目标
C．应在距地面目标水平距离50 m处投出物资
D．应在距地面目标水平距离180 m处投出物资
5．如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车
以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L
1
；当汽车以同一速度匀速率通过一段路面
为圆弧形凹形路面的最低点时，弹簧长度为L
2
，下列选项中正确的是（）
A． B． C． D．前三种情况均有可能
6．如图所示为某一皮带传动装置，主动轮的半径为r
1，从动轮的半径为r
2
，已知主动轮做
顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( )
A．从动轮做顺时针转动B．从动轮边缘的线速度小于主动轮边缘的线速度
C．从动轮的转速为n D．从动轮的转速为n
7．如图所示，为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知 ( )．
A．A物体运动的线速度大小变化
B．A物体运动的角速度大小不变
C．B物体运动的角速度大小不变
D．B物体运动的线速度大小不变
8．在地球赤道上，质量1 kg的物体随同地球自转需要的向心力最接近的数值为（地球半径R=6400Km ）
A.103N
B.10N
C.10-2N
D.10-4 N
9．随着航天技术的发展，在地球周围有很多人造飞行器，其中有一些已超过其设计寿命且能量耗尽。

每到太阳活动期，地球的大气层会变厚，这时有些飞行器在大气阻力的作用下，运行的轨道高度将逐渐降低（在其绕地球运动的每一周过程中，轨道高度变化很小均可近似视为匀速圆周运动）。

为了避免飞行器坠入大气层后对地面设施及人员造成安全威胁，人们设想发射导弹将其在运行轨道上击碎。

具体设想是：在导弹的弹头脱离推进装置后，经过一段无动力飞行，从飞行器后下方逐渐接近目标，在进入有效命中距离后引爆弹头并将该飞行器击碎。

对于这一过程中的飞行器及弹头，下列说法中正确的是：（）
A．飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的速率变大
B．飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的周期变大
C．弹头在脱离推进装置之前，始终处于完全失重状态
D．弹头引爆前瞬间，弹头的加速度一定小于此时飞行器的加速度
10．已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则地球同步卫星的环绕速度为
A. B. C. D.
11．铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是（）
A减少轮缘对外轨的挤压 B 减少轮缘对内轨的挤压
C 火车按规定的速度转弯，外轨不受轮缘的挤压
D火车无论以多大的速度转弯，内外轨都不受轮缘的挤压
12．在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动．则下列说法中正确的是 ( )．
A．l、ω不变，m越大线越易被拉断
B．m、ω不变，l越小线越易被拉断
C．m、l不变，ω越大线越易被拉断
D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变
13．哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法中正确的是( )
A．彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B．彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C．彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D．若彗星周期为75年，则它的半长轴是地球公转半径的75倍
14．如图所示，从地面上方不同高度处以水平速度v
a 、v
b
抛出两小球a、b，结果a落在b
初始位置的正下方，而b落在a初始位置的正下方，bc为过小球b初始位置的水平线，不计空气阻力，下列判断正确的有（）
A．两球抛出时的初速度v
a <v
b
B．若它们同时落地（不考虑它们在空中相碰弹射，可互不影响地通过），它们可能在空中相遇
C．若两小球同时抛出，它们不能在空中相遇
D．若要使它们能在空中相遇，必须在a到达bc时将b抛出
第II卷（非选择题）
二、实验题
15．（4分）如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，A、B两球质量相等．观察发现两球几乎同时着地，你认为从该实验能得出的结论是
A．平抛运动的物体在水平方向上是匀速直线运动
Ｂ．两球同时出发
C．平抛运动的物体在竖直方向是自由落体运动
Ｄ．两球运动的路程相等
16．（8分）某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。

质量分别为和
的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。

用小锤打击弹
性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由正东。

A球落到地面N点处，B 球落到地面P点处。

测得B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是____________s，A球落地时的速度大小是__________m/s。

（忽略空气阻力，g取9.8）
三、计算题
17．（12分）汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道倾角为θ，如图所示弯道的半径为R，若汽车完全不靠摩擦力转弯，求：
（1）速率是多少？
（2）与此速率比较，过大或过小过弯道时人坐在车上的感觉如何？多少大的速度过弯道人感觉是最舒服的？
18.（12分开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方
与它的公转周期T的二次方成正比，即, 是一个对所有行星都相同的常量。

将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你证明太阳系中该常量的表达式为（已知引力常量为
）：
G，太阳的质量为M
太
19．（18分）如图所示，某人站在一平台上，用长L=0.5m的轻细线拴一个质量为10kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，当小球转与最高点A时，人突然撒手。

经0.8S小球落地，落地时小球速度方向与水平面成53°，（g=10m/s2）求：
（1）A点距地面高度；
（2）小球离开最高点时的速度
（3）在不改变其他条件的情况下，要使小球从A处抛出落至B时的位移最小，人突然撒手时小球的速度为多少?
天水一中2013-2014学年度高一第二学期第一学段
物理参考答案
1．c
【解析】物体做曲线运动时速度的方向沿曲线的切线方向，而曲线上不同点的切线方向是不同的，所以速度的方向是不断发生变化的；如果没有沿切线方向的合力作用，速度的大小是不会发生变化的．故A、B、D错误，C正确．
2．B
【解析】牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用，解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计，虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故选项B正确．
3．D
【解析】
试题分析：由甲乙图像可知，前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动，在沿y方向静止，选项A 错；后2 s内物体在x方向以2m/s做匀速运动，在y方向做初速为零的匀加速运动，其合运动为匀变速曲线运动，选项B错误；4 s末物体在x方向的位移为
y
标为(6 m,2 m) ，选项D 正确。

考点：运动的合成；v-t图像。

4．A
【解析】
试题分析：物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定，t 6 s，A项正确，B项错误；抛出后至落地的水平位移为x＝vt＝60 m，C项错，D项错误．答案为A
考点：考查平抛运动规律的应用
点评：在平抛运动规律的计算中，明确运动时间由高度决定，水平位移由初速度和高度共同决定，充分理解力的独立作用原理的内涵
5．C
【解析】
试题分析：当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧弹力等于重力，通过一段路面为圆弧形凹形路面的最低点时，弹簧弹力大于重力，根据胡克定律知道弹簧长度的关系为
21L L <，C 正确。

6．C 【解析】
试题分析：因为主动轮做顺时针转动，所以从动轮做逆时针转动，边缘线速度大小相同选项B 错，A 错误；两轮边缘的线速度相等，则1222'
r n r n ππ? ，
，选项C 正确，D 错误。

考点：皮带传动中圆周运动的规律 7．C
【解析】由图可以看出，物体A 的向心加速度a 与半径r 成反比，与a
度大小不变；物体B 的向心加速度a 与半径r 成正比，与a ＝ω2r 比较，知物体B 的角速度不变． 8．C
【解析】在地球赤道上，地球对物体的万有引力产生两个效果一个是随地球自转的向心力，一个是产生重力，所以在地球赤道上地球对物体的万有引力不是重力，也不是向心力，故根
据公式2
24=m F R T
π进行估算（243600T =⨯，R=6000KM ）可得F 的数量级为10-2N ，所说
选C. 9． A 【解析】
试题分析:
低后，它做圆周运动的速率变大，故A
飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的周期变小，故B 错误；弹头在脱离推进装置之前，在推力作用下做向上的加速运动，处于超重状态，故C 错误；
弹头的半径小于飞行器的半径，所以弹头引爆前瞬间，弹头的加速度一定大于此时飞行器的加速度，故D 错误．
考点：万有引力定律；超重和失重． 10．C
【解析】
试题分析：可得2GM gR =，地球同步卫星周
期等于地球自转周期，
C 对。

考点：万有引力与航天 11．AC
【解析】在转弯处外轨高于内轨可以当火车速度转弯时，减小对外轨的挤压，当火车按照规定速度转弯时，向心力可以有重力和支持力充当，对轨道无挤压作用，所以选AC 。

12．AC
【解析】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，线的拉力提供向心力，由向心力公式得F ＝m ω2
l ，当l 、ω不变时，F 与m 成正比，A 正确；m 、ω不变时，F 与l 成正比，B 错误；当m 、l 不变时，F 与ω2成正比，C 正确；m 不变，l 减半，ω加倍时，线的拉力变为原来的2倍，D 错误． 13．ABC
【解析】由开普勒第二定律知：v 近>v 远、ω近>ω远，故A 、B 正确；由a 向a 近>a 远，
故C T ＝75T 地时，R 地≠75R 地，故D 错．题目的求解方法应视具体情况而定，由于将地球绕太阳的运动视为圆周运动，因此开普勒第三定律中的半长轴可用地球公转半径替代． 14．AC 【解析】
试题分析：由题意知，a 、b a 运动的时间长，又x=vt ，两球水平位移相等，所以v a <v b ，故A 正确；若它们同时落地，故a 先抛出，所以在同一时刻a 下落的高度大，故不可能相遇，所以B 错误；若同时抛出，因a 的水平速度小，故同一时刻a 的水平位移大，所以不能在空中相遇，所以C 正确；若在a 到达bc 时将b 抛出，b 只能在
a 的上面，故不可能相遇，所以D 错误。

考点：本题考查平抛运动
考点：本题考查了胡克定律、牛顿第二定律以及圆周运动向心力等知识。

15．C
【解析】这个实验是验证平抛运动的分运动，平抛运动落地时间与自由落体运动时间相同，说明竖直分运动完全相同，C 对； 16．0．5S 0．66J
A 球落地时的速度大小为5.75m/s
17．【解析】当汽车的重力和地面的支持力充当向心力时，汽车完全不靠摩擦力转弯，即
2
tan v mg m R
θ=
所以v =
人有向内斜的感觉，所以正好以v =
18.太M G
k 24π=
【解析】
试题分析: 因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a 即为轨道半径r ，根据万有引力定律和牛顿第二定律有
19．(1)3.2m ；(2)6m/s ；(3)
【解析】
试题分析：（1）
A
（2）小球落地的竖直速度为：18/v gt m s =
=，653
/m =
（3）要想使小球落到B 点时的位移最小，在高度不变时，运动的时间不变，则需水平速度
最小，而小球在A
考点：平抛运动的规律；牛顿定律。

11。