广东省汕头市金山中学高一物理下学期期中试题

A
v 0
汕头市金山中学2015～2016学年度高一下学期期中考试
物 理
一、单项选择题（每题只有一个选项正确，共12题，每题2分，共24分）
1. 一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个？（ ）
2. 一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F 1、F 2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（ ） A ．匀加速直线运动，匀减速直线运动 B ．匀加速直线运动，匀变速曲线运动
C ．匀变速曲线运动，匀速圆周运动
D ．匀加速直线运动，匀速圆周运动
3．如图所示，一个长直轻杆AB 在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB 杆和墙的夹角为θ时，杆的A 端沿墙下滑的速度大小为1v ，B 端沿地面的速度大小为2v ，则1v 、2v 的关系是（ ）
A ．21v v =
B ．θcos 21v v =
C ．θtan 21v v =
D ．θsin 21v v =
4. 在同一点O 抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度v A 、v B 、v C 的关系和三个物体做平抛运动的时间t A 、t B 、t C 的关系分别是（ ）
A ．v A >v
B >v
C ，t A >t B >t C
B ．v A =v B =v
C ，t A =t B =t C C ．v A <v B <v C ，t A >t B >t C
D ．v A >v B >v C ，t A <t B <t C
5. 如图所示，足够长的斜面上A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t 1；若将此球改用2v 0水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t 2，则t 1 : t 2为：( )
A ．1 : 1
B ．1 : 2
C ．1 : 3
D ．1 : 4
6．如图所示，一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点．O 为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R ，OB 与水平方向夹角为60°，重力加速度为g ，则小球抛出时的初速度为( ) A ．
3gR
2
B ．33gR
2
C ．
3gR 2
D ．3gR 3
7．如图所示，圆弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC 是以O 为圆心的一
A
B
C
O
x
y
A
O
x
y
B
O
x
y
C
O
x
y
D
段圆弧，位于竖直平面内．现有一小球从一水平桌面的边缘P 点向右水平飞出，该小球恰好能从A 点沿圆弧的切线方向进入轨道．OA 与竖直方向的夹角为θ1，PA 与竖直方向的夹角为
θ2．下列说法正确的是( )
A ．tan θ1tan θ2＝2
B ．cot θ1tan θ2＝2
C ．cot θ1cot θ2＝2
D ．tan θ1co t θ2＝2
8．2013年6月20日上午10时，我国首次太空授课在 神舟十号飞船中由女航天员王亚平执教，在太空中王亚平演示了一些奇特的物理现象，授课内容主要是使青少年了解微重力环境下物体运动的特点．如图所示是王亚平在太空舱中演示的悬浮的水滴．关于悬浮的水滴，下列说法正确的是( )
A ．环绕地球运行时的线速度一定大于7.9 km/s
B ．水滴处于平衡状态
C ．水滴处于超重状态
D ．水滴处于失重状态
9. 人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T 1和T 2， 设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的向心加速度大小分别为a 1、a 2，则 （ ）
A ． 43
1122a T a T ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
B ． 43
1221a T a T ⎛⎫= ⎪
⎝⎭
D ．21122a T a T ⎛⎫= ⎪⎝⎭ D ． 2
1221a T a T ⎛⎫= ⎪⎝⎭
10. 已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )
A ．3.5 km/s
B ．5.0 km/s
C ．17.7 km/s
D ．35.2 km/s
11. 宇宙飞船在半径为R 1的轨道上运行，变轨后的半径为R 2，R 1>R 2．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的 （ ） A ．线速度变小 B ．角速度变大
C ．周期变大
D ．向心加速度变小
12. 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ， S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G ．由此可求出S 2的质量为 （ ）
A.2
12)
(4GT
r r r -2π
B.2
312π4GT
r
C.2
32π4GT
r
D. 2
122π4GT
r r 二、多选题（每题至少有两个选项是正确的，共8题，每题4分，答不全得2分，共32分） 13．从水平匀速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是 ( )
A. 从飞机上看，物体始终在飞机的正下方
B.从飞机上看，物体始终在飞机的后下方
C. 从地面上看，物体做平抛运动
D.从地面上看，物体做自由落体运动
14．河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则( ) A ．船渡河的最短时间是60 s
B ．船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C ．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D ．船在河水中的最大速度是5 m/s
15．如图所示,甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑,其半径分别为
r 1、r 2、r 3.若甲轮的角速度为ω1，乙轮的角速度为ω2，则丙轮的角速度为( )
A ．11
3
r r ω B.
22
1
r r ω C.
22
3
r r ω D.
12
2
r r ω
16. 如图所示，一质点沿螺旋线自外向内运动，已知其走过的弧长s 与运动时间t 成正比，关于该质点的运动，下列说法正确的是 （ ） A ．小球运动的线速度越来越大 B ．小球运动的加速度越来越大 C ．小球运动的角速度越来越大
D ．小球所受的合外力越来越大
17．如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A 、B 质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（ ） A ．A 的速度比B 的小
B ．A 与B 的向心加速度大小相等
C ．悬挂A 、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等
D ．悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小
18. 铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关，还与火车在弯道上的行驶速率v 有关．下列说法正确的是（ ） A ．v 一定时，r 越小则要求h 越大 B ．v 一定时，r 越大则要求h 越大 C ．r 一定时，v 越小则要求h 越大 D ．r 一定时，v 越大则要求h 越大
19．如图所示，可视为质点的、质量为m 的小球，在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（ ） A ．小球能够通过最高点时的最小速度为0 B ．小球能够通过最高点时的最小速度为gR
C ．如果小球在最高点时的速度大小为2gR ，则此时小球对管道的外壁有作用力
D ．如果小球在最低点时的速度大小为gR 5，则小球通过最低点时与管道间的弹力为
5mg
20..如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q 点，2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是( ). A. 卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率 B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C. 卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度
D. 卫星在轨道2上经过P 点时的加速度等于它在轨道3上经过P 点时的加速度
三、解答题（共44分，需写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）
21．（10分）（1）小羽同学设计左图所示实验，选取任意高
度同时释放左右两球，发现两球均能同时落地，此实验能够
说明做平抛运动的物
体 .
小蓉同学设计了如图的实验：将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同
时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是，若
反复调整斜面高度仍能达到上述效果，这说明做平抛运动的物
体 .
（2）图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘
米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：照片的闪光频率为________Hz.小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s
22.（10分）如图17所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m的小物块．求
①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；
②当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动
的角速度．
23. （10分）如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h.已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O
为地球中心.
（1）求卫星B的运行周期.
（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在
同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
24. （14分）抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，,竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
（1）若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出，落在球台的P1(如图实线所示)，求P1点距O点的距离s1;
（2）若球在O点正上方以速度v2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如图虚线所示)，求v2的大小;
（3）若球在O点正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处，求发球点距O点的高度h3.
汕头市金山中学2015～2016学年度高一下学期期中考试
物 理
21．（1）在竖直方向上做自由落体运动 两球相碰 在水平方向上做匀速直线运动 （2）10 0.75
22. 解析：①摩擦力的大小2
2
sin f mg H R θ==
+支持力的大小
2
2
cos N mg H R
θ==
+②当物块在A 点随筒做匀速转动，有2
tan 2R
mg m θω=⋅
由几何关系得 tan H
R θ=
联立以上各式解得2gH
ω= 23.（1）2
3
)(π2gR
h R +；(2)03
2
)
(π2ω-+h R gR
24. 解析 (1)如图甲所示,设发球时飞行时间为t,根据平抛运动2
112
1gt h =
① s 1=v 1t 1 ②
解得s 1=v 1
g
h 1
2 ③ (2)如图甲所示,设发球高度为h 2,飞行时间为t 2,同理根据平抛运动 h 2=
2222
2,2
1t s gt v =, 且h 2=h,2s 2=L 得v 2=
h
g
L 22
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C
B
C
C
B
B
B
D
B
A
B
D
13 14 15 16 17 18 19 20 AC
BD
AC
BCD
AD
AD
AC
ABD
(3)如图乙所示,设发射高度为h 3,飞行时间为t 3,同理根据平抛运动得 h 3=
3332
3,21t s gt v =
且3s 3=2L 设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为l,有h 3-h=t l gt 32
,2
1v = 由几何关系知,s 3 + l =L 解得h 3=h 3
4。