湖南省衡阳县四中2017-2018学年高一下学期期中考试物

衡阳县四中2018年上学期高一（第二学期）期中物理试卷
一、单项选择题
1. 下列关说法中正确的是（）
A. 做曲线运动的物体，合外力一定为零
B. 做曲线运动的物体，合外力一定是变化的
C. 做曲线运动的物体，合外力方向与速度方向不在同一直线上
D. 做曲线运动的物体，合外力方向与速度方向在同一直线上
【答案】C
【解析】做曲线运动的物体速度一定变化，则一定有加速度，则合外力一定不为零，选项A 错误；做曲线运动的物体，合外力不一定是变化的，例如平抛运动，选项B错误；做曲线运动的物体，合外力方向与速度方向不在同一直线上，选项C正确，D错误，故选C.
2. 物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度v y（取向下为正）随时间变化的图线是图中的（）
A. B.
C. D.
【答案】D
.........
3. 如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1．小球B从同一点Q处自由下落，下落至P点的时间为t2，不计空气阻力，则t1：t2为（）
A. 1：2
B. 1：
C. 1：3
D. 1：
【答案】B
【解析】试题分析：做平抛运动的物体：夹角为45°，并且又正好垂直落在斜面上，故有
，
在水平方向上，在竖直方向上，联立可得：，
做自由落体运动的物体，根据几何知识可得下落的高度为：
联立以上各式解得：，D正确
考点：考查了平抛运动，自由落体运动
【名师点睛】本题需要结合几何知识分析，关键是明确小球Q的运动是平抛运动，然后根据平抛运动的分位移和分速度公式联立求解出运动时间，再根据几何关系得到自由落体的位移，从而进一步求得时间，最后得到比值
4. 下列现象中，与离心运动无关的是（）
A. 汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩
B. 运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球
C. 洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上
D. 汽车启动时，乘客向后倒
【答案】D
【解析】汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩，是离心作用，选项A错误；运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球，这也是离心作用，选项B错误；洗衣服脱水桶旋转，衣服紧贴在桶壁上，也是离心作用，选项C错误；汽车启动时，乘客向后倒，这是惯性，不是离心作用，选项D正确，故选D.
5. 如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（）
A. a、b和c三点的线速度大小相等
B. b、c两点的线速度始终相同
C. b、c两点的角速度比a点的大
D. b、c两点的加速度比a点的大
【答案】D
【解析】试题分析：当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，a半径小，线速度要比b、c的小，b、c的半径相等，线速度大小相等，方向不同．故ABC错误；由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大，故D正确．故选D．
考点：角速度；线速度；向心加速度
6. 如图所示，在皮带传动装置中，主动轮A和从动轮B半径不等，皮带与轮之间无相对滑动，则下列说法中正确的是（）
A. 两轮的角速度相等
B. 两轮边缘的线速度大小相等
C. 两轮边缘的向心加速度大小相等
D. 两轮转动的周期相同
【答案】B
【解析】试题分析：
AB、据题，皮带与轮之间无相对滑动，两轮边缘上与皮带接触处的速度都与皮带相同，所以两轮边缘的线速度大小相同．由v=rω知，半径不等，则两轮的角速度不等，故A错误，B正确．
C、由公式a==vω知，两轮边缘的向心加速度大小不等，故C错误．
D、由公式T=知，两轮转动的周期不等，故D错误．
故选：B．
7. 甲乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，质量之比为1：1，那么下列说法中正确的是（）
A. 它们的半径之比是2：3
B. 它们的向心加速度之比为2：1
C. 它们的周期之比为3：1
D. 它们的向心力之比为1：2
【答案】B
【解析】根据v=rω得，半径r=v/ω，因为角速度之比为3：1，线速度之比为2：3．则半径之比为2：9．故A错误．加速度a=vω，因为角速度之比为3：1，线速度之比2：3，则加速度之比为2：1．故B正确．根据T=2π/ω知，角速度之比为3：1，则周期之比为1：3．故B错误．根据F=ma可知，向心力与向心加速度成正比，所以向心力之比为2：1．所以D错误．故选B．
8. 如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（）
A. 受重力和台面的持力
B. 受重力、台面的支持力和向心力
C. 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
D. 受重力、台面的支持力和静摩擦力
【答案】D
【解析】考点：向心力；静摩擦力和最大静摩擦力．
专题：应用题．
分析：对硬币进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对硬币受力分析即可．
解答：解：硬币做匀速圆周运动，合力指向圆心，对硬币受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图
重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力．
点评：静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势．9. 若地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，如地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径大小分别为R1和R2，则（）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有：，解得：
，对于火星绕太阳运动，同样有：得：，故B正确、ACD
错误；
故选B。

10. 火星的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）
A. 0.2g
B. 0.4g
C. 2.5g
D. 5g
【答案】B
【解析】根据星球表面的万有引力等于重力知道得出：，火星的质量和半径分别约为地球的和，所以火星表面的重力加速度，故B正确，ACD错
误；
故选B。

11. 四颗地球卫星a、b、c、d的排列位置如图所示，其中，a是静止在地球赤道上还未发射的卫星，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，四颗卫星相比较（）
A. a的向心加速度最大
B. 相同时间内b转过的弧长最长
C. c相对于b静止
D. d的运动周期可能是23h
【答案】B
【解析】A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度比a的向心加速度大，故A错误；
B、由，得，卫星的半径越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；
C、b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，c相对于地面静止，近地轨道卫星相对于地面运动，所以c相对于b运动，故C错误；
D、由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故D错误；
故选B。

【点睛】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a=ω2r比较a与c的向心加速度大小；根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，再分析弧长关系；根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系，据此解答。

12. 地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，此飞行器距地心距离与距月心距离之比为（）
A. 1:1
B. 3:1
C. 6:1
D. 9:1
【答案】D
【解析】设月球质量为M，地球质量就为81M，飞行器距地心距离为r1，飞行器距月心距离为
r2，由于地球对它的引力和月球对它的引力相等，根据万有引力定律得：，飞行器距地心距离与距月心距离之比为，故D正确，ABC错误；
故选D。

二、实验题
13. 在“研究平抛物体的运动”的实验时，斜槽是否光滑对实验结果是否有影响____．（填“有”、“没有”．）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向作匀速运动，②竖直方向作自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，我们将观察到_________；这个试验说明___________________________．
【答案】 (1). 没有； (2). A、B两个小球同时落地； (3). 小球A竖直方向上做自由落体运动．
【解析】为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，斜槽是否光滑对实验结果没有影响；
在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果A、B两个小球同时落地，说明小球A竖直方向上做自由落体运动；
故答案为：没有，A、B两个小球同时落地，小球A竖直方向上做自由落体运动。

14. 在“探究平抛运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从斜槽上的______位置滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中所示的a、b、c、d．
B．按图乙所示安装好器材，注意斜槽末端______，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．
（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．
（2）上述实验步骤的合理顺序是_____．
（3）已知图中小方格的边长L=2.5cm，则小球平抛的初速度为v 0=____m/s，小球在b点的速率为_______m/s．（取g=10m/s2）
【答案】 (1). （1）同一； (2). 水平； (3). （2）BAC； (4). （1）1； (5).
1.25
【解析】（1）为了画出平抛运动轨迹，需要小球多次从同一位置滚下（2）正确顺序为BAC（3）由竖直方向水平方向x=vT可求得初速度
三.计算题
15. 已知某船在静水中的速度为v1=5m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d=100m，水流速度为v2=3m/s，方向与河岸平行．
（1）欲使船以最短时间渡河，最短时间是多少？
（2）欲使船以最小位移渡河，渡河所用时间是多少？
【答案】（1）20s；（2）25s．
【解析】【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，从而即可求解；
解：（1）当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：
（2）欲使船航行距离最短，需使船的实际位移（合位移）与河岸垂直，因此最短位移为河宽，即为100m；则船的合速度为：，
渡河所用时间是；
16. 在1125m的高空中有一驾飞机以80m/s的速度水平飞行（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），求：
（1）从飞机上掉下的物体经多长时间落地？
（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大？
（3）从掉下开始6s末物体的速度．
【答案】（1）15s；（2）1200m；（3）100m/s．
【解析】（1）飞机做平抛运动，所以有，解得
（2）在水平方向上做匀速直线运动，故有
（3）6s时飞机在竖直方向上的速度为，故6s末物体的速度为
17. 某一星球上，宇航员站在距离地面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，求：
（1）该星球表面的重力加速度g；
（2）该星球的第一宇宙速度；
（3）该星球的质量M．
【答案】（1）；（2）；（3）．
【解析】试题分析：（1）根据得
（2）得=
（3）得
考点：万有引力定律的应用。