甘肃省静宁县甘沟中学2017-2018学年高一物理下学期期中试卷(含解析)

甘沟中学2017——2018学年度第二学期期中考试
高一物理试题（卷）
一、不定项选择题：（本题共12小题，每小题3分，共36分。

在下列各题的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求的，选不全得1。

5分，多选错选不得分。

)
1.关于运动的性质，以下说法中正确的是（)
A。

曲线运动一定是变速运动
B。

变速运动一定是曲线运动
C。

加速度大小和速度大小都不变的运动一定是直线运动
D。

合运动的方向就是物体实际运动的方向
【答案】AD
【解析】
【详解】A、曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，它的速度的必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B、变速运动可以是直线运动,也可以是曲线运动，故B错误；
C、物体的加速度大小和速度大小都不变的运动不一定是直线运动，比如匀速圆周运动,故C错误；
D、物体实际运动的方向就是合运动的方向,故D正确。

2。

某质点在恒力F作用下从A点沿图所示曲线运动到B点,到达B 点后,质点受到的力大小不变，但方向恰与F相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线（）
A. 曲线a
B. 曲线b
C. 曲线c D。

以上三条曲线都不可能
【答案】B
【解析】
【详解】从A点沿曲线运动到B点，曲线是向下弯曲的，由合力应该指向圆心的一侧，可知恒力F的方向应该是斜向右下方的，改变F的方向之后就应该是斜向左上方的，又由于曲线运动的合力是指向圆心的,所以把F反向之后，物体的运动轨迹应该是向上弯曲,所以A选项正确.
3。

关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下属说法正确的是:
A。

一定是直线运动B。

一定是抛物线运动
C. 可能是直线运动,也可能是曲线运动D。

以上说法都不对
【答案】C
【解析】
试题分析：由物体做曲线运动的条件可知，当两个初速度的合初速度V,两个加速度的合加速度a,V与a共线时为匀变速直线运动，V 与a不共线时,为匀变速曲线运动，故选C
考点：运动的合成和分解．
点评：互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，是怎样的运动？判断方法:是根据两个初速度的合初速度V，两个加
速度的合加速度a，V与a共线时为匀变速直线运动，V与a不共线时，为匀变速曲线运动来判断的．
4.如图所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块( )
A。

线速度相同B。

角速度相同
C。

向心加速度相同D。

向心力相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB、由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故B正确;由v=ωr，可知线速度不一定相同，故A错误；
C、根据a=ω2r，可知角速度相等，半径不同则向心加速度不同，故C错误；
D、根据F=mω2r可知，质量相等，角速度相等，半径不同则向心力不同,故D错误。

5。

一质量为60 kg的人，在地球表面受重力为588 N，月球表面的重力加速度为地球表面的，此人在月球表面上( ）
A。

质量为60 kg，所受重力大小为588 N
B. 质量为60 kg，所受重力大小为98 N
C。

质量为10 kg，所受重力大小为588 N
D. 质量为10 kg，所受重力大小为98 N
【答案】B
【解析】
质量是物体的特性，不会随着物体的状态，形状以及空间位置的变化为变化，所以到月球上人的质量不变，因为重力，所以在月球上人的重力为98N，B正确,
思路分析:质量是物体的特性，不会随着物体的状态,形状以及空间位置的变化为变化,重力，
试题点评：本题考查了质量和重力随着空间位置的变化的变化规律6。

在宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1（且v1＞v2）,方向可以选择，现让该船开始渡河，则下列说法错误的是（）
A。

最短渡河时间为d/v1
B。

最短渡河位移为d
C。

只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关
D。

不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关
【答案】D
【解析】
A. 当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，为d/v1，故A正确；B．由于v1>v2,合速度方向可以垂直河岸，所以最短渡河位移大小为d，故B正确；
CD。

渡河时间取决于v1在垂直河岸方向的分量，无论什么情况水速都与渡河时间无关，故C错误，D正确；
本题选择错误答案，故：C
7. 1999年11月20日,我国成功发射了“神舟”号宇宙飞船，该飞船
在绕地球运行了14圈后在预定地点安全着落，若飞船在轨道上做的是匀速圆周运动,则运行速度v的大小
A。

v〈7。

9km/s B。

v=7。

9km/s
C。

7。

9km/s<v<11。

2km/s D. v=11.2km/s
【答案】A
【解析】
试题分析：神舟号飞船绕地球飞行时，飞船受到的万有引力提供向心力可得:得第一宇宙速度因为神舟号飞船轨道半径
故神舟号飞船运行的线速度即
故选A．
考点：第一宇宙速度、
点评：第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度,是发射卫星的最小速度，根据万有引力提供向心力可得．
8.飞机以150 m/s的水平速度匀速飞行，不计空气阻力，在某一时刻让飞机上的A物体落下,相隔1秒钟又让B物体落下，在以后运动中关于A物体与B物体的位置关系,正确的是（）
A。

A物体在B物体的前下方
B. A物体在B物体的后下方
C。

A物体始终在B物体的正下方5m处
D. 以上说法都不正确
【答案】D
【解析】
试题分析：AB两球均从匀速飞行的飞机上自由下落，均做平抛运动,水平方向做速度等于飞机速度的匀速直线运动,所以两球在落地前总飞机的正下方；A先下落，速度大于B的速度,且在B的正下方，则两者距离，所以位移随时间逐渐增大．故ABC均错误,D正确，
考点:考查了平抛运动
9。

如图所示，直径为d的纸制圆筒，以角速度ω绕中心轴匀速转动,把枪口垂直圆筒轴线,使子弹穿过圆筒，结果发现圆筒上只有一个弹孔，则子弹的速度不可能是（）
A。

dω/π
B。

dω/2π
C. dω/3π
D. dω/4π
【答案】BD
【解析】
由题意知圆筒上只有一个弹孔,证明子弹穿过圆筒时，圆筒转过的角度应满足θ＝π＋2kπ＝(2k＋1)π（k＝0，1,2，…),子弹穿过圆孔所用时间t＝＝，所以有v＝（k＝0，1，2,…），故不可能的选项为B、D。

思路分析:圆筒上只有一个弹孔,证明子弹穿过圆筒时，圆筒转过的角
度应满足θ＝π＋2kπ＝（2k＋1）π(k＝0,1,2，…)，
试题点评：关键是列出v＝的等式
10。

关于地球同步卫星,正确的说法是（)
A. 可以定点在彭州中学上空
B. 它运行的线速度大于第一宇宙速度
C. 各国发射的同步卫星线速度大小、角速度、周期、轨道半径都一样
D。

发射同步卫星的速度必须大于第一宇宙速度
【答案】CD
【解析】
同步卫星只能定点在赤道的上空，选项A错误；根据，因同步卫星的高度比地球半径大的多，故同步卫星的运行线速度小于第一宇宙速度,且发射同步卫星的速度必须大于第一宇宙速度,选项B 错误,D正确；同步卫星都具有相同的周期、角速度、轨道半径即线速度,选项C正确;故选CD.
11.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，它们是由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体.如图所示,两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。

现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2＝3：2。

则正确的是（)
A。

m1：m2做圆周运动的周期之比为3：2
B. m1：m2做圆周运动的线速度之比为2：3
C. m1做圆周运动的半径为
D. m2做圆周运动的半径为
【答案】BCD
【解析】
试题分析：双星在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律分别对两恒星进行列式，来求解线速度之比、周期之比，并得出各自的半径．
设双星运行的角速度为ω，由于双星的周期相同，则它们的角速度也相同,根据公式可得周期相同，A错误；根据牛顿第二定律得：对：①，对：②，由①:②得,又,得，CD正确；由，ω相同得：m1、m2做圆周运动的线速度之比为，B正确．
12。

我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号"飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图做示，下列说法中正确的是( ）
A. “神州六号"的速度较小
B. “神州六号”的角速度较小
C。

“神州六号”的周期更短
D. “神州六号"的向心加速度较大
【答案】AB
【解析】
【分析】
研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期和向心加速度，物理量根据轨道半径的关系判断各物理量的大小关系．
【详解】A、根据万有引力提供向心力，得,可知，轨道半径越大，运行速度越小,故“神州六号”运行速度较小，故A正确;
B、根据万有引力提供向心力，得，可知,轨道半径越大，运行角速度越小，故“神州六号”运行角速度较小，故B正确；
C、根据万有引力提供向心力，得，可知，轨道半径越大,运行周期越大，故“神州六号”运行周期较大,故C错误;
D、根据万有引力提供向心力a，得,可知，轨道半径越大，运行向心加速度速度越小,故“神州六号”运行的向心加速度较小，
故D错误。

二、实验题（每空2分，计22分）
13。

一宇航员在某星球上用弹簧秤称量质量为m的砝码，读数为F。

则该星球的表面重力加速度为________。

若该星球半径为R,可求得它的质量为____________（已知万有引力常量为G）。

【答案】(1）。

(2).
【解析】
【分析】
弹簧秤的示数为重力，由此可得星球表面的重力加速度。

由星球表面万有引力等于重力可得星球质量。

【详解】弹簧秤的示数为重力，即F＝mg0,可得该星球表面的重力加速度为：①
由星球表面万有引力等于重力可得：②，由①②解得：.
14.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:__。

（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
（d）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（e)将球的位置记录在纸上后,取下纸，用直尺将点连成折线
(1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方
向，检查方法是___________.
（2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用___________来确定的。

(3）某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是_____________.
【答案】(1）。

a、c、d (2). 将小球放在斜槽末端，看小球在末端是否滚动（3）。

重垂线(4）。

坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处,而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处【解析】
【详解】（a）要保证小球做平抛运动,必须通过调节使斜槽的末端保持水平,故a正确；
（b）为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；
（c）为保证小球做平抛运动的初速度相等,每次必须由静止释放小球,故c正确；
（d）为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸）相接触,故d正确；
（e）将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故e错误；
（1）在“研究平抛物体的运动”的实验中成功的关键是看小球是否
水平抛出，因此要求斜槽的末端是水平的,检验方法是将小球放在斜槽末端，看小球在末端是否滚动．
（2）竖直线是用过O点的重垂线来确定的；
（3）小球作平抛运动时,平抛的起点应该在球心处，故其失误是：坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处．
15。

在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1。

25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算公式为
=___________(用L、g表示），其值是___________m/s，小球在b 点时的速度=___________m/s.（保留小数点后一位数
字)
【答案】;0。

7；0。

525
【解析】
试题分析：在竖直方向上,根据△y=L=gT2得,T=，则小球的初速度，代入数据解得m/s=0.7m/s．
b点的竖直分速度m/s=0。

525m/s，
根据平行四边形定则知,b点的速率==0。

875m/s．
16。

如下图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径。

转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比_________________,向心加速度大小之比
_________________。

【答案】（1）。

ωA:ωB:ωC＝1：2：1 （2). a A:a B：a C＝2：4：1【解析】
【分析】
靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．根据v＝rω,a和a＝rω2可得出A、B、C三点的角速度之比和向心加速度之比．
【详解】A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍，根据v＝rω,知ωA:ωB＝1：2;A、C共轴转动，角速度相等，即ωA：ωC＝1：1．所以ωA：ωB:ωC＝1:2：1。

A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍,根据a，知a A：a B＝1：2,A、C具有相同的角速度，根据a＝rω2，知a A：a C＝2:1．所以a A：a B：a C＝2：4：1。

【点睛】解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．
三、计算题（42分,计算题的解答要求:①作出反映题目意思的解题
示意图；②写出必要的文字说明;③列出依据的基本公式；④重要演算步骤和结果表达式；⑤代入已知数值计算，答案中必须明确写出数值和单位；⑥如有必要可以对结论进行简单的讨论。

)
17.一物体做平抛运动，抛出后1s末的速度方向与水平方向间的夹角为,求2s末物体的速度大小。

【答案】
【解析】
末物体的竖直分速度为:
因速度与水平方向成，故此时水平速度与竖直速度相等，即：；
末物体的竖直分速度：；
则物体的合速度：。

点睛：解决平抛运动的题目关键在于明确两个方向上的运动特征,并能正确进行合成与分解。

18。

一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2，求：
⑴若桥面为凹形,轿车以20m/s的速度通过桥面最底点时，对桥面压力是多大？
⑵若桥面为凸形,轿车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？
⑶轿车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？【答案】(1)2。

8×104 N；（2）1.2×104 N;（3）10m/s
【解析】
【分析】
在凹形桥的最低点和凸形桥的最高点，靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对桥面的压力。

当压力为零时,靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．
【详解】（1）汽车通过凹形桥面最低点时，由牛顿第二定律:N1﹣mg
解得：N1mg＝（2 000 2 000×10)N＝2。

8×104 N
根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小是2。

8×104 N．(2）汽车通过凸形桥面最高点时,mg﹣N2
解得:N2＝mg（2 000×10﹣2 000）N＝1.2×104 N
根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1。

2×104 N．
(3）汽车通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零时．由牛顿第二定律mg
解得：v m m/s．
【点睛】解决本题的关键知道凹形桥最低点和凸形桥最高点向心力的来源
19。

如图所示,一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0。

25 kg 的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加，当小球的角速度增加到开始时角速度的2倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大30 N，求：
(1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小;
（2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；
(3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边线的夹角为53°，桌面高出地面0。

8 m,则小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离．【答案】(1）45N（2)5m/s（3)1。

73m
【解析】
【分析】
(1）线末断开前,由线的拉力提供向心力，由题意：小球的转速增加到开始时转速的2倍时细线断开，根据向心力公式可得到线断开时线的拉力与原来拉力的倍数,结合条件：线断开前的瞬间线的拉力比开始时大30N，即可求出线断开前的瞬间线的拉力大小；
（2）由向心力公式求出小球的速度大小;
（3）小球离开桌面后做平抛运动，由高度求出时间，并求出平抛运动的水平位移，根据所求的距离与水平位移的数学关系求解；
【详解】（1）线的拉力等于向心力,设开始时角速度为，向心力是，线断开的瞬间,角速度为，线的拉力是,则根据题意有：,
根据向心力公式,开始时：
绳断开前瞬间有：
联立可以得到
又因为
联立可以得到：；
（2)设线断开时速度为v，由,得:;
（3)设桌面高度为h，小球落地经历时间为t，根据平抛运动竖直方向为自由落体运动，即,则:
则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为。

【点睛】本题是圆周运动、平抛运动和几何知识的综合应用，弄清楚向心力的来源和平抛运动的规律是解答本题的关键.
20。

发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形近地轨道上,在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B。

在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B在同步轨道上）,如图所示。

两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短.已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g
求：（1）卫星在近地圆形轨道运行接近A点时的加速度大小；（2）卫星在椭圆形轨道上正常运行时A点的加速度大小；
（3）卫星同步轨道距地面的高度。

（4）地球的密度.
【答案】（1）;（2）;（3）R；（4)
【解析】
【详解】（1）在地球表面,重力等于万有引力,故有：mg＝G
得地球质量M
因此卫星在地球近地点A的加速度a
（2）因为在A点，都是由万有引力提供向心力，故卫星在椭圆形轨道上运行接近A点时的加速度大小a，
（3）因为B在地球同步卫星轨道，周期T,卫星受地球的万有引力提供向心力,故有：
G m（R+h)（）2
所以有：h R
（4)在地球表面，重力等于万有引力，故有：mg＝G
得地球质量M
地球的体积:
地球的密度：
由以上式子得：。