四川省成都市高新区高一物理下学期期中试卷(含解析)

2016-2017学年四川省成都高一下学期期中考试试卷物理
一、单选题：共8题
1．关于万有引力定律，下列说法正确的是
A.牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值
B.万有引力定律只适用于天体之间
C.万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律
D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小相同
2．关于摩擦力对物体做功，下列说法中正确的是
A.滑动摩擦力总是做负功
B.滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C.静摩擦力对物体一定不会做功
D.静摩擦力对物体总是做正功
3．对曲线运动的理解
A.曲线运动不一定是变速运动
B.曲线运动的速度大小一定变化
C.平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下
D.匀速圆周运动是速度不变的运动
4．一个质点在恒力F作用下，在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点的速度方向与x轴平行，则
A.恒力F的方向可能是沿x轴正方向
B.恒力F的方向可能是沿y轴负方向
C.质点经过O点时的加速度比A点的大
D.质点经过O点时的速度比A点的大
5．如图所示，两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变。

已知第一次实际航程为A至B，位移为x1，实际航速为v1，所用时间为t1。

由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为x2，实际航速为v2，所用时间为t2。

则
A.t2>t1，v2＝v1
B.t2>t1，v2＝v1
C.t2＝t1，v2＝v1
D.t2＝t1，v2＝v1
6．如图所示，“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道Ⅰ为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆轨道。

下列说法正确的是
A.探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度
B.探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度
C.探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
D.探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速
7．我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km，“神舟八号”的运行轨道高度为343 km。

它们的运行轨道均视为圆周，则
A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
8．质量为2×103kg、发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶，若汽车所受阻力大小恒为4×103N，下列判断正确的是
A.汽车行驶能达到的最大速度是40 m/s
B.汽车从静止开始加速到20 m/s的过程，发动机所做功为4×105J
C.汽车保持额定功率启动，当速度大小为20 m/s时，其加速度大小为6 m/s2
D.汽车以2 m/s2的恒定加速度启动，发动机在第2 s末的实际功率是32 kW
二、多选题：共6题
9．某质点在光滑水平面上做匀速直线运动。

现对它施加一个水平恒力，则下列说法正确的是
A.施加水平恒力以后，质点可能做匀加速直线运动
B.施加水平恒力以后，质点可能做匀变速曲线运动
C.施加水平恒力以后，质点可能做匀速圆周运动
D.施加水平恒力以后，质点立即有加速度，速度也立即变化
10．关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是
A.它所受的合外力一定不为零
B.它所受的合外力一定是变力
C.其速度可以保持不变
D.其速率可以保持不变
11．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为F f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时
A.人拉绳行走的速度为v cosθ
B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为
D.船的加速度为
12．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—时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是
A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动
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)
13．如图，三个质点a、b、c的质量分别为m1、m2、M(M远大于m1及m2)，在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为r a∶r b＝1∶4，则下列说法中正确的有
A.a、b运动的周期之比为T a∶T b＝1∶8
B.a、b运动的周期之比为T a∶T b＝1∶4
C.从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线12次
D.从图示位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线14次
14．一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图像如图所示。

若已知汽车的质量m，牵引力和速度及该车所能达到的最大速度，运动过程中阻力大小恒定，则根据图像所给的信息，下列说法正确的是
A.汽车运动中的最大功率为
B.速度为时的加速度大小为
C.汽车行驶中所受的阻力为
D.保持恒定加速度时，加速度为
三、实验题：共2题
15．利用运动的合成与分解，同学们对平抛物体的运动规律进行了研究，可以概括为两点：①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自由落体运动。

如图所示就是同学们进行的实验之一：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，改变小锤的打击力度，两球总能同时落到地面，这个实验
A.能同时说明上述两条规律
B.不能说明上述规律中的任何一条
C.只能说明上述规律中的第①条
D.只能说明上述规律中的第②条
16．在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，
(1)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、每次释放小球的位置必须不同
B、每次必须由静止释放小球
C、记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
D、通过调节使斜槽的末端保持水平
E、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
(2)在“研究平抛运动”实验中，某同学用闪光照相的方法获得的相片的一部分，如图A、B、C为一小球做平抛运动时闪光照片的三个位置所建立的直角坐标系中描绘的轨迹的一部分，则(g取10m/s2)
①小球运动的初速度是__________m/s；
②小球过B点竖直方向的速率v By= m/s
③平抛起点距图中A点水平距离是_______cm，竖直距离是______cm。

四、计算题：共4题
17．如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m＝1 kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25。

现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方有一小球以速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。

(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，g取10 m/s2，求：
(1)小球水平抛出的速度v0；
(2)小滑块的初速度v。

18．在光滑的水平面内，一质量m＝1 kg的质点以速度v0＝10 m/s沿x轴正方向运动，经过原点后受一沿y轴正方向(竖直方向)的恒力F＝15 N作用，直线OA与x轴成α＝37°，如图所示曲线为质点的轨迹图(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求：
(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点，质点从O点到P点所经历的时间以及P点的坐标；
(2)质点经过P点时的速度大小。

19．如图，在水平道路上，质量为5×103kg的拖车将另一同质量的故障车拖移。

用一根长度为4.6 m、不可伸长的轻绳将两车连接。

行驶时车所受阻力为车重的。

当拖车拖动故障车一起匀速直线运动时，拖车输出功率为2×105W。

重力加速度取g＝10 m/s2。

(1)求拖车拖动故障车一起匀速运动时的速度大小v0。

(2)在拖车拖着故障车匀速行驶过程中，司机发现前方有一障碍物后紧急刹车，此后拖车水平方向只受到阻力，大小为其重力的，若故障车所受阻力保持不变，经过多长时间故障车撞上拖车？碰撞前瞬间故障车的速率为多少？
20．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°。

已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力
大小为F f=mg。

(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；
(2)若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的取值范围。

答案部分
【解析】本题考查了万有引力定律等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，选项A错误；万有引力定律适用于任意有质量的物体之间，选项B错误；万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律，选项C正确；地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点距太阳的距离不
同，根据万有引力公式可知，在近日点和远日点地球受到的太阳的万有引力大小不
相等，选项D错误。

综上本题选C。

2.B
【解析】本题考查了功、滑动摩擦力、静摩擦力等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

滑动摩擦力可能对物体做负功，可能对物体做正功，也可能对物体不做功，选项A错误，B 正确；静摩擦力可能对物体做负功，可能对物体做正功，也可能对物体不做功，选项CD错误。

综上本题选B。

3.C
【解析】本题考查了曲线运动、速度、速度变化量、平抛运动、圆周运动等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

物体做曲线运动时，物体的速度方向在一直变化，即物体的速度发生变化，但是物体的速度大小不一定变化，所以曲线运动一定是变速运动，选项AB错误；平抛运动的物体的加速度是重力加速度g，平抛运动的速度变化量Δv=g·Δt，即平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下，选项C正确；匀速圆周运动是速度大小不变，方向变化的运动，选项D错误。

综上本题选C。

4.B
【解析】本题考查了曲线运动及其条件、功、加速度、速度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

根据曲线运动的规律和图可知恒力F的方向不可能沿x轴正方向，选项A错误；恒力F的方向可能沿y轴负方向，选项B正确；因为质点受恒力作用，所以质点经过O点时的加速度等于A点的加速度，选项C错误；如果恒力F与O点的速度方向成锐角，则质点在运动过程中，恒力F对质点做正功，质点的速度增大，即质点经过O点时的速度比A点的小，选项D错误。

综上本题选B。

5.D
【解析】本题主要考查了运动的合成分解、分运动、合运动等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

根据合运动与分运动的时间相等可得所用时间t1=t2，即，解得，选项ABC
错误，D正确。

综上本题选D。

6.C
【解析】本题考查了万有引力定律及其应用、开普勒第三定律、卫星变轨问题、匀速圆周运动周期、加速度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

根据万有引力与重力的关系可得，解得，因为轨道Ⅰ的半径大于月球半
径，所以探测器在轨道Ⅰ运动时的加速度小于月球表面的重力加速度，选项A错误；探测器在轨道Ⅰ经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过P点时的加速度，选项B错误；根据开普勒
第三定律可知探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期，选项C正确；探
测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ是近心运动，必须减小速度，即必须点火减速，选项D错误。

综上本题选C。

7.B
【解析】本题考查了万有引力定律及其应用、线速度、角速度、周期、加速度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

根据万有引力定律提供向心力可得，解得，由已知条件可得“天宫一号”比“神舟八号”速度小，选项A错误；由可得“天宫一号”比“神舟八号”周期长，选项B正确；由可得“天宫一号”比“神舟八号”角速度小，选项C错误；由可得“天宫一号”比“神舟八号”加速度小，选项D错误。

综上本题选B。

8.D
【解析】本题考查了机车启动规律、功率、牛顿第二定律、加速度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

根据功率公式可得P额=fv m，解得v m==20m/s，选项A错误；因为汽车启动规律
不能确定，所以汽车运动的时间无法求解，发动机所做的功无法求解，选项B错误；汽车保持额定功率启动，当速度大小为20m/s时，速度达到最大，加速度减小为零，选项C错误；汽车以2m/s2的恒定加速度启动，2s末的速度v=at=4m/s，根据牛顿第二定律可得F-f=ma，
解得F=ma+f=8000N，由功率公式得P=Fv=80004W=3.2104W=32kW，选项D正确。

综上本题选D。

9.AB
【解析】本题考查了曲线运动的条件、匀加速度运动、匀速圆周运动、牛顿第二定律等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

如果水平恒力与速度方向相同，则质点做匀加速直线运动，选项A正确；如果施加的水平恒力与速度不在同一直线上，则质点做匀变速曲线运动，选项B正确；质点在水平恒力作用下不可能做匀速圆周运动，选项C错误；施加水平恒力后，根据牛顿第二定律可知质点立即有加速度，但速度不会立即变化，选项D错误。

综上本题选AB。

10.AD
【解析】本题考查了曲线运动及其条件、线速度、合力等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

做曲线运动的物体，一定受合力作用，选项A正确；如果物体做匀变速曲线运动时，它所受的合外力是恒力，选项B错误；曲线运动的物体的速度一定变化，选项C错误；曲线运动的速率可以不变，如匀速圆周运动，选项D正确。

综上本题选AD。

11.AC
【解析】本题考查了运动的合成与分解、受力分析、牛顿第二定律、合速度、分速度、加速度等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

如图所示，对船的速度分解，人拉绳行走的速度v1=v cosθ，选项A正确，B错误；
对船受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律可得F cosθ-F f=ma，解得a=，选项C 正确，D错误。

综上本题选AC。

12.AD
【解析】本题考查了运动的合成与分解、分运动、合运动、加速度、匀变速直线运动规律及其应用、运动图象等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

由甲图可知0~2s内物体有沿x轴方向的加速度，且a=1m/s2，物体的初速度v0=0，则在0~2s 内物体沿x轴做匀加速直线运动，选项A正确，B错误；根据速度图象与坐标轴围成的面积
表示位移可得4s末物体沿x轴方向的位移x=，沿y轴方向的位移y=，所以4s末物体坐标为（6m,2m），选项C错误，D正确。

综上本题选AD。

13.AD
【解析】本题考查了万有引力定律及其应用、周期等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

根据万有引力提供向心力可得，解得，由已知条件可得a、b运动的周期之比为T a∶T b＝1∶8，选项A正确，B错误；根据万有引力提供向心力可得
，解得，假设b不运动，则a相对b的角速度为，
在b转动一周的过程中，a相对b转过的角度为θ=14rad，由此可得从图示
位置开始，在b转动一周的过程中，a、b、c共线14次，选项C错误，D正确。

综上本题选AD。

14.AC
【解析】本题考查了功率的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。

根据牵引力和速度的图象和功率P=Fv得汽车运动中的最大功率为F1v1，故选项A正确；汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为v2时的功率是
F1v1，根据功率P=Fv得速度为v2时的牵引力是，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力
根据牛顿第二定律，有速度为v2时加速度大小为，故选项B错误，选项C正确。

根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度，故选项D错误。

综上所述本题选AC。

15.D
【解析】本题考查了平抛运动、自由落体运动、匀速直线运动、运动的合成与分解、合运动、分运动等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

该实验说明平抛运动在竖直方向做与自由落体运动有相同的规律，所以该实验只能证明竖直方向做自由落体运动。

16.(1) BDE 。

(2) ①1 ②③10 、 5
【解析】本题考查了“研究平抛运动实验”、匀变速直线运动规律及其应用等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

（1）为了较准确地描绘轨迹，每次必须从同一位置由静止释放小球，选项A错误，B正确，记录小球的位置用的木条不需要等距离下降，选项C错误；斜槽末端必须水平，使小球做平抛运动，选项D正确；保证小球在运动过程中不与白纸接触，选项E正确；最后将小球的位置用平滑的曲线连接，选项F错误。

综上本题选BDE。

（2）①小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律可得，解得
，解得T=0.1s，则小球的初速度v0==1m/s；
②根据匀变速直线运动的规律可得小球在B点的竖直速度v By==2m/s；
③根据匀变速直线运动位移时间公式可得v=gt，小球从抛出到B点所用的时间为
，抛出点到B点的竖直高度h=，则抛出点到A点的竖直高度
h A=0.2m-0.15m=0.05m=5cm；抛出点到A点的水平距离x A=v0(t-T)=0.1m=10cm。

17.(1)3 m/s (2)5.35 m/s
【解析】本题考查了平抛运动、匀变速直线运动规律及其应用、牛顿第二定律等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

(1)设小球落入凹槽时竖直速度为v y
则v y＝gt＝10×0.4 m/s＝4 m/s v0＝v y tan 37°＝3 m/s。

(2)小球落入凹槽时的水平位移x＝v0t＝3×0.4 m＝1.2 m
则滑块的位移为s＝m＝1.5 m
滑块上滑时，mg sin 37°＋μmg cos 37°＝ma解得a＝8 m/s2
根据公式s＝vt－at2解得：v＝5.35 m/s。

18.(1)3 s (30 m,22.5 m)(2)5m/s
【解析】本题考查了类平抛运动、匀变速直线运动规律及其应用、牛顿第二定律、运动的合成与分解等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

(1)质点在水平方向上无外力作用做匀速直线运动，竖直方向受恒力F和重力mg作用做匀加速直线运动。

由牛顿第二定律得：a＝＝m/s2＝5 m/s2
设质点从O点到P点经历的时间为t，P点坐标为(x P，y P)
则x P＝v0t，y P＝at2又tan α＝联立解得：t＝3 s，x P＝30 m，y P＝22.5 m.
(2)质点经过P点时沿y轴正方向的速度v y＝at＝15 m/s
故过P点时的速度大小v P＝＝5m/s。

19.(1) 8 m/s (2) 2 s 3 m/s
【解析】本题考查了机车的启动、共点力的平衡条件、功率、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律及其应用、追及相遇问题等知识点，意在考查考生的理解和应用能力。

(1)选故障车和拖车为系统，设所受阻力大小为F f，拖车的牵引力为F
F f＝×(m＋m)g P＝Fv0
此系统匀速运动，有F＝F f联立各式并代入数据得v0＝8 m/s
假设追尾前两车一直在运动。

设制动时，拖车和故障车加速度大小分别为a1、a2，
则a1＝－＝－5 m/s2 a2＝－＝－2.5 m/s2
设经时间t故障车追尾拖车，则v0t＋a1t2＋4.6 m＝v0t＋a2t2解得t≈1.92 s
追尾前拖车速度大小v1＝v0＋a1t＝－1.6 m/s，不合题意，故追尾前拖车已停下来。

拖车从开始刹车到停止的位移x1＝＝6.4 m
从开始制动到追尾，故障车的位移x2＝4.6 m＋x1＝11 m
设追尾前故障车速度大小为v，则v2－v02＝2a2x2解得v＝3 m/s
设从开始刹车到追尾经历时间为t′，则t′＝＝2 s。

20.(1)；(2)
【解析】本题考查了水平面内的圆周运动、受力分析、牛顿第二定律、向心力、角速度、摩擦力等知识点，意在考查考生的理解和应用能力；
(1)当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力
有：mg tanθ=mR sinθω02解得：ω0=
(2)当ω＞ω0时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为ω1
由牛顿第二定律得F f cos60°+F N cos30°=mR sin60°ω12
F f sin60°+mg=F N sin30°
联立以上三式解得：ω1=当ω＜ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为ω2
由牛顿第二定律得F N cos30°-F f cos60°=mR sin60°ω22
mg=F N sin30°+F f sin60°
联立三式解得ω2=
综述，陶罐旋转的角速度范围为。