[K12学习]天津市2016-2017学年高一物理下学期期中试题

天津市2016-2017学年高一物理下学期期中试题本试卷分为第 I 卷（选择题）、第 II 卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试用
时90 分钟。

考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。

祝各位考生考试顺利!
一、单选题（本题共 9 小题，每小题只有一个答案正确）
1．关于物体所做曲线运动，下列说法不．正．确．的是（）
A、做曲线运动的物体可能受到恒力的作用
B、物体在变力作用下可能做曲线运动
C、做匀变速直线运动的物体，合外力方向突然改变时，物体一定做曲线运动
D、做匀速圆周运动的物体，合外力突然消失时，一定做直线运动
2．在光滑水平面上有一直角坐标系，质量 m＝4kg 的物体可视为质点，静止在原点 O，
先用沿＋x 轴方向的力 F1=8N 作用了 2s，然后撤去 F1，再用沿+y 方向的力 F2=24N 作用了 1s。

则质点在这 3s 内的运动轨迹为（）
3．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。

若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（）
A．当以速度v 通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力和内轨对轮缘弹力的合力提供向心力
B．当以速度v 通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C．当速度大于v 时，轮缘挤压外轨
D．当速度小于v 时，轮缘挤压外轨
4．兴趣小组的同学们利用弹弓放飞模型飞机。

弹弓的构造如图 1 所示，其中橡皮筋两端点 A、B 固定在把手上，橡皮筋处于 ACB 时恰好为原长状态（如图 2 所示），将模型飞机的尾部放在 C 处，将 C 点拉至 D 点时放手，模型飞机就会在橡皮筋的作用下发射出去。

C、D 两点均在 AB 连线的中垂线上，橡皮筋的质量忽略不计。

现将模型飞机竖直向上发射，在它由 D 运动到 C 的过程中（）
A．橡皮筋对模型飞机的弹力一直在增大
B．模型飞机的加速度一直增大
C．模型飞机的动能一直在增大
D．橡皮筋对模型飞机的弹力始终做正功
5．如图所示, 横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是各自底边长的一半。

现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上。

其落点分别是 a、b、c，其中 a 点位置最低，c 点位置最高。

下列说法正确的是（）
A．三小球比较，落在 c 点的小球飞行过程速度变化最大
B．三小球比较，落在 c 点的小球飞行过程速度变化最快
C．三小球比较，落在 a 点的小球飞行时间最短
D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
6．如图所示，人造卫星 A、B 在同一平面内绕地心 O 做匀速圆周运动，已知 A、B 连线与 AO 连线间的夹角最大为，则卫星 A、B 的线速度之比为（）
A. B. C. D.
7．如图所示，匀速转动的水平圆盘上，放有质量均为 m 的小物体 A 、B ；A 、B 间用细线
沿半径方向相连，它们到转轴距离分别为 R A =10cm ，R B =20cm ，A 、B 与盘面间的最大 静摩擦力均为重力的 0.5 倍，g=10m/s 2，则（ ）
A 、当圆盘的角速度 ω0= 5 2 rad/s 时，细线上开始出现张力
10 3
B 、当圆盘的角速度 ω0=
3
10 3 C 、当圆盘的角速度 ω0= 3
rad/s 时，细线上开始出现张力
rad/s 时，A 、B 即将一起相对圆盘滑动
D 、当圆盘的角速度 ω0=5.5rad/s 时，此时剪断细线，则 B 将沿切线离开圆盘
8．A 、B 两质点以相同的水平速度 v 0 抛出。

A 在竖直平面内运动，落地点为 P 1，B 沿光
滑斜面运动，落地点为 P 2（不计阻力），如图所示，比较 P 1、P 2 在 x 轴方向上的远近 关系是（ ）
A ．P 1、P 2 等远
B ．P 1 较远
C ．P 2 较远
D ．A 、B 选项都有可能
9．如图所示，ABC 为在竖直平面内的金属半圆环，AC 连线水平，AB 为固定在 AB 两点 间的直金属棒，在直棒上和圆环的 BC 部分分别套着两个相同的小环 M 、N ，现让半圆环 绕对称轴以角速度 ω 做匀速转动，半圆环的半径为 R ，小圆环的质量均为 m ，棒和半圆环 均光滑，已知重力加速度为 g ，小环可视为点，则 M 、N 两环做圆周运动的线速度之比为 （ ）
二、多选题（本题共 6 小题，每小题有两个或两个以上的选项符合题意）
10．一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直平面内作半径为 R 的圆周运动，如图所示，则( )
A．小球过最高点时，杆所受弹力可以为零
B．小球过最高点时的最小速度是
C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反
11、如图所示，一演员表演飞刀绝技，由 O 点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上 M、N、P 三点．假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知 O、M、N、P 四点距离水平地面高度分别为 h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（）
A．三把刀在击中板时速度相同
B．三次飞行时间之比为 1∶∶
C．三次初速度的竖直分量之比为∶∶1
D．设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1>θ2>θ3
12．如图所示，a 为地球赤道上的物体；b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c 为地球同步卫星。

关于a、b、c 做匀速圆周运动的说法中正确的是（）
A．角速度的大小关系为
B．向心加速度的大小关系为
C．线速度的大小关系为
D．周期关系为
13．质量为 M 的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为 m 的小滑块沿该圆形轨道在
竖直面内做圆周运动，A、C 为圆周的最高点和最低点，B、D 点是与圆心 O 同一水平
线上的点，小滑块运动时，物体 M 在地面上静止不动，则物体 M 对地面压力 N 和地
面对 M 的摩擦力有关说法中正确的是（）
A．小滑块在 A 点时，N>Mg，摩擦力方向向左
B．小滑块在 B 点时，N=Mg，摩擦力方向向右
C．小滑块在 C 点时，N=（M+m）g，M 与地面无摩擦 D．小
滑块在 D 点时，N<（M+m）g，摩擦力方向向左
14．2013 年 4 月将出现“火星合日”的天象“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的 2 倍，由此可知（）
A．“火星合日”约每 1 年出现一次
B．“火星合日”约每 2 年出现一次
C．火星的公转半径约为地球公转半径的3 4 倍
D．火星的公转半径约为地球公转半径的 8 倍
15． P1、P2 为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星 s1、s2 做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度 a，横坐标表示物体到行星中心的距离 r 的平方，两条曲线分别表示 P1、P2 周围的a 与 r2 的反比关系，它们左端点横坐标相同，则（）
A．P1 的平均密度比 P2 的小
B．P1 的第一宇宙速度比 P2 的小
C．s1 的向心加速度比 s2 的大
D．s1 的公转周期比 s2 的小
三、填空题
16．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹型桥，也叫“过水路面”。

现有一 “过水路面”的圆弧半径为 50m ，一辆质量为 800kg 的小汽车驶过“过水路面”。

当小汽车通过“过水路 面”的最低点时速度为 5m/s 。

问此时汽车对路面的压 力大小为_ _N 。

（g 取 10m/s 2）
17．迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行
四、实验题
18．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

的行星“G1-58lc ”却很值得我们期待．该行星的温度在 O ℃到 40℃之间、质量是地球的 6 倍、直径是地球的 1.5 倍、公转周期为 13 个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量 的 0.31 倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，分别绕其中心天体做匀速圆周运 动。

已知在地球上发射卫星的第一宇宙速度约为 8000m/s ，则 （1）在该行星发射卫星的第一宇宙速度为_
m/s ；
（2）该行星的近地卫星环绕周期是地球的近地卫星环绕周期的 __倍；
（3）如果人到了该行星，其体重是地球上的 倍；
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线。

每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_ 。

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中 O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为
m/s。

（取）
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长 L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_ _m/s；B 点的
竖直分速度为_m/s。

（取）
19、在“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”实验中，细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心．用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动（钢球恰不触及纸面）．
（1）在该实验中，可以用秒表测量钢球转动 n 圈所用的时间 t，通过纸
上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径 r，再用天平测出钢球的质量 m，
即可利用公式计算出向心力 Fn= ．（用所测物理量符号表示）
（2）求小球受到的合力．结合上一问的测量，只要再测出悬点与小球间的
竖直高度 h，分析计算合力 F= _（用你所测物理量符号表示）．
（3）若 Fn 与 F 在误差范围相等，便粗略验证了向心力表达式正确性．
五、计算题(请将答案写在答题纸上)
20．额定功率为 80kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速率为 20m/s 汽车的质量为
2t，若汽车从静止开始做匀加速度直线运动，加速度大小为 2m/s2，运动过程中的阻力不变，求：
（1）汽车受到阻力大小？
（2）汽车做匀加速运动的时间？
（3）在匀加速过程中汽车牵引力做的功？
21．如图所示，有一个可视为质点的质量为 m=1kg 的小物块，从光滑平台上的 A 点以v0=3m/s 的初速度水平抛出，到达 C 点时，恰好沿 C 点的切线方向进入固定在水平地面
上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上与圆弧的末端 D 点
切线相平的水平面。

圆弧轨道的半径为 R=0.5m，C 点
和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角=530。

( ，)不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。

求：
（1）A、C 两点的高度差；
（2）若小物块到达 D 点时速度大小为 5m/s，求其刚到达圆弧轨道末端 D 点瞬间对轨道的压力；
22．恒星系统或恒星系是少数几颗恒星受到引力的拘束而互相环绕的系统，宇宙中存在一些离其他恒星很远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略很远的其他星体对它们的引力作用，稳定的四星系统存在的一种基本的构成形式是四颗质量相等的星位于正方形的四个顶点上，沿外接于正方形的圆形轨道运行，如图所示．若已知每颗星质量均为m，正方形边
长为 L，万有引力常量为 G，求：
（1）该四星系统运行的角速度为多少？
（2）该四星系统的运转半径的立方和运转周期的平方的比值应为多少？
23．如图所示，长度为 L 的细绳，上端固定在天花板 O 点，下端拴着质量为 m 的小球．当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角为θ=60°，此时小球恰静止于光滑的水平面上．
（1）当球以角速度ω1= 做圆锥摆运动时，细绳对小球的拉力 F T1 为多大？水平面对小球的支持力 F N1 是多大？
（2）当球以角速度ω2= 做圆锥摆运动时，细绳对小球的拉力 F T2 及水平面对小
球的支持力 F N2 各是多大？。