【高中物理】山西省沁县中学2017-2018学年高一物理下学期期中试卷及答案.doc

山西省沁县中学2017-2018学年度高一下学期期中考试物理试题一、选择题（本题14小题，每小题4分，共56分。

其中1--9题为单选，10---14题多项正确。

全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分。

）1.以下说法中正确的是（）A. 哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行B. 开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律C. 卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值D. 牛顿运动定律和万有引力定律适用于宏观，低速，强引力的作用【答案】C【解析】试题分析：哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，但没有认为行星以椭圆轨道绕太阳运行，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行的是开普勒，故A错误；开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了行星运动的规律，牛顿总结出了万有引力定律，故B错误；卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值，故C正确；万有引力定律适应于质点之间的相互作用，故当r等于零时，万有引力定律就失去了意义，选项D错误；故选C．考点：物理学史2.关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )A. 不能看作质点的两物体间也不存在相互作用的引力B. 任何两物体间的引力都能直接用计算C. 由知，两物体间距离r趋近于0时，它们间的引力无穷大D. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律【答案】D【解析】A、自然界中任意两个物体之间都存在引力作用。

故A错误。

B、适用于质点间万有引力的计算。

故B正确。

C、由知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大。

故C正确。

D、万有引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67×10-11N·m2/kg2故D错误。

本题选错误的，故选AD。

3.用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图所示，已知拉绳的速度v不变，则船速（）A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 不变D. 先增大后减小【答案】A【解析】试题分析：小船的速度可分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子向下方向的速度，如图所示，根据矢量三角形可得，随着船向左运动，在增大，而绳子速度v不变，所以船的速度增大，故B正确；考点：考查了速度的合成与分解【名师点睛】将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，拉绳子的速度v等于船沿绳子收缩方向的分速度，再对绳子收缩方向的分速度的表达式进行讨论，即可以求出船速的变化情况．4.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度合，在R从坐标原点以速度v为零的匀加速直线运动．R(R视为质点)在上升过程中运动轨迹的示意图是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】小圆柱R在竖直方向为匀速运动，水平方向为匀加速直线运动，则可知合力沿x轴正方向，可知图像为向右弯曲的曲线，故选项D正确，ABC错误。

点睛：牢记曲线运动的条件，曲线运动的速度方向与轨迹的关系，应用曲线运动的分解的方法研究问题。

5.如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服( )A. 受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B. 所需的向心力由摩擦力提供C. 所需的向心力由弹力提供D. 转速越快，弹力越大，摩擦力也越大【答案】C【解析】衣服在脱水桶里转动时受到重力、支持力和静摩擦力，支持力提供向心力；支持力属于弹力，故选C.6.如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的固定水平桌面上，小球在某一水平内做匀速圆周运动（圆锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A. 细线所受的拉力变小B. 小球P运动的角速度变小C. Q受到桌面的支持力变大D. Q受到桌面的静摩擦力变大【答案】D【解析】设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：，，得角速度，使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大，AB错误；对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，Q受到桌面的支持力等于重力，则静摩擦力变大，Q所受的支持力不变，CD正确．【点睛】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，采用隔离法，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键．7.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则( )A. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压B. 这时铁轨对火车的支持力小于C. 这时铁轨对火车的支持力等于D. 这时铁轨对火车的支持力大于【答案】B【解析】【详解】A. 火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是。

当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压。

故A错误；BCD. 当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力之和等于重力，使支持力变小，即小于.故B正确，C错误，D错误；故选：B.【点睛】火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．8.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】小球做匀速圆周运动，，整理得是常量，即两球处于同一高度，A 正确．水平抛出一个小球，测出小球的水平射9.若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v程为。

已知月球半径为，万有引力常量为。

则下列说法不正确的是（）A. 月球表面的重力加速度B. 月球的质量C. 月球的第一宇宙速度D. 月球的平均密度【答案】D【解析】试题分析：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：，，联立解得：，A错误；在月球表面，重力等于万有引力，故：，解得：，D错误；月球的平均密度为：，B正确；根据重力提供向心力，由，解得，C错误；考点：考查了万有引力定律，平抛运动【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力提供向心力以及万有引力等于重力这两个理论的运用视频10.如图所示，有5个箭头代表船的划动方向（船头指向），其中C与河对岸垂直．每两个箭头之间的夹角为30°．已知水流速度v水=1m/s，船在静水中的速度为v划=2m/s．下列说法正确的是( )A. 若船头指向为A，则船能到达出发点的正对岸B. 若船头指向为B，则船能到达出发点的正对岸C. 若船头指向为C，则船过河的时间最短D. 若船头指向为D，则船过河的实际位移最大【答案】BC【解析】【详解】AB.设静水速的方向偏向上游与河岸成θ，船能够到达出发点的正对岸时，根据平行四边形定则，v水=v船cosθ,得：θ=60∘.故A错误，B正确；C. 船头指向为C，则船过河的时间最短为t=d/v.故C正确；D. 船头与河岸之间的夹角越小，则船沿水流的方向的位移越大，船过河的实际位移越大。

故船头指向为E，则船过河的实际位移最大。

故D错误。

故选：BC.11.已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（月球绕地球可认为做圆周运动（）A. 地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离B. 月球绕地球运行的周期及月球球心与地球球心之间的距离C. 月球绕地球运行的角速度及线速度D. 若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度【答案】BCD【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力，则有，可得中心天体地球的质量，若知道地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离，只能求出太阳的质量；若知道月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离，即可求出地球的质量，故A 错误，B 正确；根据根据万有引力提供圆周运动向心力，则有，式中的r 为卫星的轨道半径，由于不知道人造地球卫星是否为近地卫星，故C 错误；不考虑地球自转，在地球表面重力与万有引力相等，即，解得：，故D 正确；故选BD 。

【点睛】计算中心天体质量的主要思路有：一是在星球表面重力与万有引力相等，据重力加速度和地球半径求地球的质量，二是环绕天体围绕地球圆周运动的向心力由万有引力提供，根据圆周运动的物理量可以求中心天体的质量．12.某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在P 处点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P 是近地点，Q 是远地点，在Q 点再次点火加速进入同步轨道。

设卫星在近地圆轨道的运行速率为v 1，加速度大小为a 1；在P 点短时间点火加速之后，速率为v 2，加速度大小为a 2；沿转移轨道刚到达Q 点速率为v 3，加速度大小为a 3；在Q 处点火加速之后进入圆轨道，速率为v 4，加速度大小为a 4，则( )A. v 1＝v 2 a 1<a 2B. v 1<v 2 a 1＝a 2C. v 3<v 4 a 3＝a 4D. v 3<v 4 a 3<a 4【答案】BC【解析】【详解】AB. 卫星从近地圆轨道上的P点需加速，使得万有引力小于向心力，进入椭圆转移轨道。

所以卫星在近地圆轨道上经过P点时的速度小于在椭圆转移轨道上经过P点的速度.v1<v2，根据牛顿第二定律得a=，在卫星在近地圆轨道上经过P点时的加速度等于在椭圆转移轨道上经过P点的加速度，故A错误，B正确；C. 沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，加速度大小为a3；在Q点点火加速之后进入圆轨道,速率为v4，所以卫星在转移轨道上经过Q点时的速度小于在圆轨道上经过Q点的速度，即v 3<v4，根据牛顿第二定律得a=，在卫星在转移轨道上经过Q点时的加速度等于在椭圆转移轨道上经过Q点的加速度，故C正确，D错误故选：BC.13.一个质量为2kg的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态.现同时撤去大小分别为6N和10N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（）A. 可能做加速度大小是2m/s2匀变速直线运动B. 可能做向心加速度大小是2m/s2匀速圆周运动C. 可能做加速度大小是8 m/s2匀变速曲线运动D. 可能做加速度大小是10 m/s2匀变速曲线运动【答案】AC【解析】【详解】ACD、物体在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态，即物体受力平衡；现同时撤去大小分别为6N和10N的两个力，这两个力的合力F′的大小：4N⩽F′⩽16N；所以，撤去两个力，其余的力保持不变，物体所受合外力F的大小：4N⩽F⩽16N；根据加速度a=F/m，所以2m/s2⩽a⩽8m/s2；若合外力方向与速度方向相同或相反，则物体做匀变速直线运动；若合外力方向与速度方向成一定夹角，则物体做匀变速曲线运动；故AC正确，D错误；B. 圆周运动的向心力方向处处不同，故在恒力作用下物体不可能做圆周运动，故B错误；故选：AC.14.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m的小物体A、B，它们到转轴的距离分别为rA =20cm，rB=30cm，A、B与盘间最大静摩擦力均为重力的k = 0.4倍，现极其缓慢的增加转盘的角速度( )A. 当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度rad/sB. 当A开始滑动时，圆盘的角速度rad/sC. 当A开始滑动时，圆盘的角速度4 rad/sD. 当A即将滑动时，烧断细线，B将远离圆心，A将继续做圆周运动【答案】ACD【解析】【详解】A. 当B的摩擦力达到最大时，细线开始出现张力，隔离对B分析，根据牛顿第二定律有：kmg=mrBω2，解得ω= rad/s，故A正确；BC、当A开始滑动时，A、B均达到最大静摩擦力，对A有：kmg−T=mrA ω2，对B有：kmg+T=mrBω2，代入数据解得ω=4rad/s，故B错误，C正确；D. 当A即将滑动时，烧断细线，对A，由于最大静摩擦力大于向心力，A继续做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，对B，由于最大静摩擦力小于向心力，B将远离圆心，故D正确。