【安徽省】滁州市定远县育才学校2019学年高一物理下学期期中试题(实验班,含解析)(含答案).doc

安徽省滁州市定远县育才学校2017-2018学年高一（实验班）
下学期期中考试物理试题
一、选择题
1. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）
A. 物体所受的合力为零
B. 物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上
C. 物体所受的合力方向与速度方向相同
D. 物体所受的合力方向与速度方向相反
【答案】B
【解析】对于做曲线运动的物体，因速度的方向一定变化，故速度一定变化，则运动状态一定变化，则物体所受的合力不为零，选项A错误；做曲线运动的物体，物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上，选项B正确；物体所受的合力方向与速度方向不相同，选项C错误；物体所受的合力方向与速度方向不共线，则不是相反的关系，选项D错误；故选B.
2. 在斜向上抛运动中，当物体到达最高点时（）
A. 合力为零
B. 速度为零
C. 加速度为零
D. 该
物体处于完全失重状态
【答案】D
【解析】斜抛运动速度可以分解为水平速度和竖直速度，上升过程是匀减速直线运动，当竖直速度减到零时到达最高点，此时水平速度不变；而物体受到有合力是重力，加速度是重力加速度，在整个过程中保持不变，到达最高点时加速度大小仍为g．因加速度大小为g，方向竖直向下，故此时物体处于完全失重状态，故D正确，ABC错误
故选D
3. 关于地球的第一宇宙速度下列说法正确的是（）
A. 大小为7.9m/s
B. 是发射人造地球卫星所需的最大发射速度
C. 是地球圆形轨道上卫星的最大环绕速度
D. 是摆脱地球引力的脱离速度
【答案】C
【解析】A、由万有引力提供向心力，得：、
它的大小是7.9km/s，A不符合题意；
B、第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，最小的发射速度，B不符合题意；
C、第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，C符合题意；
D、当飞行的速度要大于第二宇宙速度，即11.2km/s，才会摆脱地球引力束缚．D不符合题意；
故答案为：C．
点睛：第一宇宙速度的物理意义，是某星球表面卫星的最小发射速度和卫星的最大环绕速度，不同的星球，第一宇宙速度的含义相同，数值大小不同。

4. “科学真是迷人．”如果我们能测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常数G，用M表示月球的质量．关于月球质量，下列说法正确的是（）
A. M=
B. M=
C. M=
D. M=
【答案】A
【解析】AB 、月球表面物体的重力等于万有引力，有
解得：M= ，故A 正确，B 错误； CD 、由于周期是月球绕地球旋转的周期，所以不能计算月球的质量，故CD 错误
故选A
点睛：在天体运动中我们能够利用公式计算中心天体的质量，而环绕天体的质量是无法求得的。

5. 某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐，故C正确，ABD错误。

6. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）
A. 同时抛出，且v1＜v2
B. 甲迟抛出，且v1＜v2
C. 甲早抛出，且v1＞v2
D. 甲早抛出，且v1＜v2
【答案】D
【解析】由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，则相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，故甲应先抛出；
..................
故答案为：D．
7. 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据可知：r 1ω1=R2ω2，已
知ω1=2πn，则轮II的角速度因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据可知，，故C正确；ABD错误；
故选C
点睛：处理本题时要利用“同轴角速度相等，同皮带线速度相等”来求解。

8. 随着路面上汽车越来越多，超速等违章驾驶行为导致的交通事故也呈逐年增加的趋势，造成了许多人间悲剧．汽车在弯道上速度过大极易冲出路面，酿成车毁人亡的重大事故！若汽车在水平路面上以速率v转弯，路面对车的摩擦力已达到最大值．当汽车的速率加大到2v时，要使车在路面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应至少要（）
A. 增大到原来的二倍
B. 减小到原来的一半
C. 增大到原来的四倍
D. 减小到原来的四分之一
【答案】C
【解析】当转弯的速度为v时，则；当汽车的速率加大
到2v时，则，解得R=4r，则选项C正确；故选C.
9. 甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示．两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（）
A. 两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48m
B. 两人的运动半径相同，都是0.45m
C. 两人的线速度相同，约为40m/s
D. 两人的角速度相同，约为6rad/s
【答案】A
【解析】AB、弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以ω甲=ω乙
则R甲=0.32m，R乙=0.48m．故A正确，B错误
C、由于，知两人的线速度不等，故C错误．
D、根据解得：．故D错误．
故选：A
点睛：两人用同一弹簧连接，所以两人的向心力相等都等于9.2N，相对位置不变，所以两人的角速度相等，然后借助于弹力提供向心力求解待求的物理量。

10. 一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量为m的铁块（可视为质点），轻质弹簧一端连接铁块，另一端系于O点，铁块与圆盘间的动摩擦因数为μ，如图所示．铁块随圆盘一起匀速转动，铁块距中心O点的距离为r，这时弹簧的拉力大小为F（F＞μmg），g取10m/s2，已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆盘的角速度ω大小的范围是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当铁块匀速转动时，水平方向上铁块受弹簧拉力和静摩擦力的作用，转速较小时，静摩擦力背向圆心，则，因最大静摩擦力，得ω≥；转速较大时，静摩擦力指向圆心，则，因最大静摩擦力，解得ω≤.综
合以上情况可知，角速度的取值范围为≤ω≤,故选项D正确。

点睛：铁块做圆周运动，靠拉力和静摩擦力的合力通过向心力，静摩擦力的方向可能指向圆心，可能背离圆心，结合最大静摩擦力，求出最大和最小的角速度，从而得出圆盘的角速度范围。

11. 关于运动和力的关系,以下说法不正确
的是（）
．．．
A. 运动的物体受到的合外力一定不为零
B. 静止的物体受到的合外力一定为零
C. 物体受到与速度方向始终垂直、大小不变的合外力作用，物体一定做匀速圆周运动
D. 做匀速圆周运动的物体受到的合外力一定在不断地变化
【答案】AC
【解析】试题分析：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因；物体受平衡力作用，物体处于平衡状态，物体静止或做匀速直线运动．
匀速直线运动的物体受到的合外力为零，A错误；物体保持静止，加速度为零，故合力为零，B正确；物体受到与速度方向始终垂直、大小不变的合外力作用，物体可能做匀速圆周运动，也可能做螺旋线运动，C错误；做匀速圆周运动的物体受到的合外力大小不变，方向时刻改变，是变力，故D正确．
12. 横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半．小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其中三个小球的落点分别是a、b、c．图中三小球比较，下列判断正
确的是（）
A. 落在c点的小球飞行时间最短
B. 落在a点的小球飞行过程中速度的变化量最大
C. 落在c点的小球飞行过程速中度变化最快
D. 当小球抛出时初速度为某个特定的值时，落到斜面上的瞬时速度可能与斜面垂直
【答案】AB
点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移，也可以利用“中点”分析得出落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直。

13. “天宫一号”绕地球的运动可看做匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分钟．下列说法正确的是（）
A. “天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度
小
B. “天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度小
C. “天宫一号”的向心加速度比地球同步卫星向心加速度大
D. 当宇航员刘洋站立于“天宫一号”内不动时，她受力平衡
【答案】AC
【解析】绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：
有：
A、周期，由于天宫一号周期小，故半径小，离地高度小，A错误；
B、速度，由A知天宫一号半径小，故线速度大，B错误；
C、向心加速度，由A知天宫一号半径小，故向心加速度大，C正确；
D、天宫一号做匀速圆周运动，所以天宫一号及里面的人和物都处于完全失重状态，受力不平衡，合力不为零，D错误；
故选C。

14. 设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为，引力常量为G，则有关同步卫星的说法正确的是（）
A. 同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内
B. 同步卫星的离地高度为
C. 同步卫星的离地高度为
D. 同步卫星的角速度为，线速度大小为
【答案】ACD
【解析】因为同步卫星相对于地球静止，所以同步卫星的轨道同只能在赤道的上方，与的赤道在同一平面内．故A正确．根
据万有引力提供向心力，轨道半径，所以同步卫
星离地的高度h=-R．故B错误，C正确．同步卫星的角速度为ω，线速度大小．故D正确．故选ACD．点睛：解决本题的关键掌握同步卫星的特点：同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、
定高度．以及掌握万有引力提供向心力．
15. 有一物体在离水平地面高处以初速度水平抛出，落地时速度为，竖直分速度为v y，水平射程为，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】A、物体在水平方向上做匀速直线运动，则，故A正确；
B、飞机在竖直方向上做自由落体运动，根据得，，故B 错误；
C、平抛运动的竖直分速度，根据得，，故C 正确；
D、在竖直方向上，根据得，，故D正确。

点睛：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平位移和初速度可以求出飞行的时间，
根据高度，结合位移时间公式或平均速度公式可以求出运动的时间，结合竖直分速度，根据速度时间公式可以求出物体在空中飞行的时间。

二、实验题
16. 在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_______．A．选取的斜槽轨道要表面光滑
B．每次小球应从同一高度由静止释放
C．每次小球释放的初始位置可以任意选择
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是
_______．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）
（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O 为平抛的起点，在轨迹上任取三点A，B，C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为60.0cm．则平抛小球的初速度v0为_______m/s，g取10m/s2．
【答案】(1). B (2). A (3). 3.0
【解析】试题分析：根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式得出y与x 的关系式，从而确定图线．根据位移时间公式求出抛出到A、B 两点的时间，从而得出时间差，结合水平位移求出平抛运动的初速度．
（1）为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故AC错误B正确；为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲
线连接，D错误．
（2）根据，得，可知y﹣x2图象是过原点的倾斜直线，故A正确．
（3）根据得，根据得，
，则初速度．
17. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片．
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后．固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器
开始打点．
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．
①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω=_______
式中各量的意义是：_______
②某次实验测得圆盘半径r=5.50×10﹣2m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为_______．（保留两位有效数字）
【答案】(1). (2). T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数(3). 6.8rad/s 【解析】①在纸带上取两点为n个打点周期，距离为L，则圆盘的线速度为，则圆盘的角速度，式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数．
②从图中可知第一个点到最后一个点共有n=15个周期，其总长度L=11.30cm．代入数据解得．
三、解答题
18. 我国“嫦娥二号”卫星于2010年10月1日在西昌卫星发生中心发射升空，并于2010年10月6日上午被月球捕获，成功进入环月轨道．假设“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为T，月球的半径为R，月球表面的重力加速度g月，引力常量为G，求：
（1）月球质量；
（2）探月卫星“嫦娥二号”离月球表面的高度；
（3）探月卫星“嫦娥二号”的运行速度．
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）在月球的表面：
所以：
（2）卫星的周期为T，由万有引力提供向心力得：
所以：
（3）由万有引力提供向心力得：
所以：
点睛：该题考查卫星的线速度、周期之间的关系，解决本题的关键掌握线速度与周期的关系，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．
19. 如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块，A离轴心r1＝20 cm，B离轴心r2＝30 cm，A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍．求：
(1)若细线上没有张力，圆盘转动的角速度ω应满足什么条件？
(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大？
(3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细绳，则A、B
将怎样运动？(g取10 m/s2)
【答案】(1) 当ω≤ω0＝3.6 rad/s时，细线上不会有张力．(2) 4.0 rad/s.
【解析】(1)当物块B所需向心力F B≤F fm时，细线上张力为零．随着角速度的增大，当F B＝F fm时，有kmg＝mωr2，得ω0＝＝＝＝3．6 rad/s.
当ω≤ω0＝3.6 rad/s时，细线上不会有张力．
(2)当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度达到最大值ωm，超过ωm时，A、B将相对圆盘滑动．(设细线中张力为T.)
对A有kmg－T＝mωm2·r1，
对B有kmg＋T＝mωm2·r2，
解得ωm＝＝
＝4.0 rad/s.
(3)烧断细线时，A做圆周运动所需向心力F A＝mωm2r1＝3.2 N，最大静摩擦力为4 N，A物体随盘一起转动．B此时所需向心
力为F B＝mωm2r2＝4.8 N，大于它的最大静摩擦力4 N，因此B物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远．
两物体做圆周运动的向心力由沿径向方向的合力提供，及最大静摩擦力提供，第二问中分别以两小球为研究对象，绳子的拉力和静摩擦力的合力提供向心力列式求解
20. 一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行，以=100 m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速
v
1
度逃跑的敌舰，如图所示．要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的相对速度为零，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）炸弹从被投出到落到水面的时间；
（2）炸弹刚落到水面时的速度大小；
（3）要能准确击中敌舰，s应为多大？
【答案】（1）10s（2）200m/s（3）1532m
【解析】试题分析：投下的炸弹做平抛运动，在竖直方向上
做自由落体运动，根据高度求出运动的时间；炸弹刚落到水面时，先求出竖直分速度，再与水平速度合成求速度；炸弹击中敌舰时，炸弹平抛的水平位移与敌舰的位移之差等于s，由此列式求解s．（1）投下的炸弹做平抛运动，竖直方向有，
代入数据解得：
（2）炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为：v y=gt=10×10=100m/s
则炸弹刚落到水面时的速度大小为：
（3）炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为：x1=v1t=100×10m=1000m
在这段时间内敌舰前进的位移为：x2=v2t=20×10m=200m
所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为：s=x1﹣
x
=1000m﹣200m=800m
2
点睛：本题主要考查了平抛运动，解决本题的关键分析清楚炸弹与敌舰的位移关系、时间关系，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，由运动学公式解答。