四川省巴中市南江中学2016-2017学年高一（下）期中物理试卷（ 含答案解析）

2016-2017学年四川省巴中市南江中学高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共30分）1．做匀速圆周运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是（）A．速度B．加速度C．周期D．向心力2．在宽度为120m的河中，水流速度为3m/s，船在静水中速度为4m/s，方向可以选择，现让该船开始渡河，则下列说法不正确的是（）A．最短渡河时间为30sB．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关C．最短渡河位移为120mD．只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关3．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（）A．卫星距地面的高度为B．卫星的运行速度等于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为GD．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度4．下列说法正确的是（）A．托勒密发现了行星的运动规律B．做圆周运动的物体所受的合力可以不指向圆心C．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量的值D．合运动的速度一定大于每一个分运动的速度5．如图所示，半径为r的圆筒绕其竖直中心轴O1O2以角速度ω匀速转动，质量为m的小物块（可视为质点）在圆筒的内壁上相对圆筒静止，小物块受到静摩擦力大小为f，弹力大小为N，则（）A．N=0f=mgB．N=mgf=0C．N=mgf=nω2rD．N=mω2rf=mg6．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度．下列说法正确的是（）A．a一定比b先开始滑动B．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmgC．ω=是b开始滑动的临界角速度D．a、b所受的摩擦力始终相等7．一片质量约5×10﹣4kg的秋叶自5m高的树枝上落下并飘落到地面，此过程中重力的平均功率可能为（）（g=10m/s2）A．0.008WB．0.025WC．0.05WD．0.1W8．一汽车的额定功率是73.5kW，当它以36km/h的速度行驶时，牵引力大小可能是（）A．103NB．7.35×104NC．7.35×102ND．7.35×103N9．两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力F1对物体做功为4J，力F2对物体做功为3J，则力F1与F2的合力对物体做功为（）A．7JB．5JC．3.5JD．1J10．如图所示，半圆形容器竖直放置，在其圆心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA与OB互相垂直，且OA与竖直方向成θ角，则两小球的初速度之比为（）A．B．tanθC．D．tan2θ二、多项选择题（每题有多个正确答案，每题4分，每题全对得4分，不全无错得2分，有错得0分，共20分）11．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，那么下列说法中正确的是（）A．它们的半径之比为2：9B．它们的半径之比为1：2C．它们的转速之比为3：1D．它们的周期之比为1：312．提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即f=kv2，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为P时，汽车运动的最大速率为vm，如果要使运动的最大速率为3vm，则下列办法可行的是（）A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到3PB．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到27PD．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到13．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径远小于两颗恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某一定点O做匀速圆周运动，现测得两颗星球之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2，则可知（）A．m1、m2做圆周运动的角速度之比为2：3B．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2：3C．m1做圆周运动的半径为D．m2做圆周运动的半径为14．如图所示，四个完全相同的小球在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平、竖直向下、竖直向上、斜向上抛出，下列说法正确的是（）A．小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同B．小球落地时，重力的瞬时功率均相同C．从开始运动至落地，重力对小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同15．如图所示，长为r的细杆一端固定一个质量为m的小球，使之绕另一光滑端点O在竖直面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v=，则（）A．小球在最高点时对细杆的压力是B．小球在最高点时对细杆的拉力是C．若小球运动到最高点速度为，小球对细杆的弹力是零D．若小球运动到最高点速度为2，小球对细杆的拉力是3mg三、填空题（共3小题，共14分）16．如图所示的皮带传动装置中，甲轮的轴和塔轮丙和乙的轴均为水平轴，其中，甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半．A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=，向心加速度大小之比aA：aB：aC=．17．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，实验的装置如图所示．为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（）A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放的小球位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线18．如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm．如果取g=10m/s2，那么，（1）闪光频率是Hz．（2）小球平抛的初速度的大小是m/s．（3）小球经过B点时的速度大小是m/s．四、计算题（共4小题，共46分）19．质量m=2kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，求：（1）物体所受的合力；（2）物体在t=8s时的速度；（3）t=4s内物体的位移；（4）t=4s内合力做的功．20．质量m为5.0×106kg的列车以恒定不变的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大到v1=2m/s时，加速度a1=0.9m/s2，当速度增大到v2=10m/s时，加速度a2=0.1m/s2．如果列车所受阻力大小不变，求：（1）列车所受阻力和列车的额定功率；（2）在该功率下列车的最大速度是多少？21．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面倾角为α，已知星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g（2）该星球的密度ρ（3）该星球的第一宇宙速度v．22．地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示．跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？2016-2017学年四川省巴中市南江中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共30分）1．做匀速圆周运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是（）A．速度B．加速度C．周期D．向心力【考点】48：线速度、角速度和周期、转速；4A：向心力．【分析】匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心．【解答】解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向时刻变化，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心．周期不变，故C正确，ABD错误．故选：C．2．在宽度为120m的河中，水流速度为3m/s，船在静水中速度为4m/s，方向可以选择，现让该船开始渡河，则下列说法不正确的是（）A．最短渡河时间为30sB．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关C．最短渡河位移为120mD．只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关【考点】44：运动的合成和分解．【分析】当静水速大于水流速，合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短．当静水速与河岸垂直时，渡河的时间最短．【解答】解：A、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t=s=30s．故A正确．B、D、当船头与河岸垂直，渡河时间仅与静水速有关，若不垂直时，将船分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，静水速的方向（即船头与河岸的夹角）不同，垂直于河岸方向上的分速度不同，则渡河时间不同，但与水流速无关．故B正确，D不正确．C、当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，最短位移为．故C正确．本题选择不正确的，故选：D3．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（）A．卫星距地面的高度为B．卫星的运行速度等于第一宇宙速度C．卫星运行时受到的向心力大小为GD．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4F：万有引力定律及其应用．【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．【解答】解：A、万有引力提供向心力=m=mrr=R+hh=﹣R，故A错误；B、第一宇宙速度为v1=，r＞R，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C、卫星运行时受到的向心力大小是F=，故C错误D、地表重力加速度为g=，卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确；故选：D．4．下列说法正确的是（）A．托勒密发现了行星的运动规律B．做圆周运动的物体所受的合力可以不指向圆心C．牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量的值D．合运动的速度一定大于每一个分运动的速度【考点】44：运动的合成和分解；4E：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．【分析】明确有关行星运动的基本过程，以及各物理学家的主要贡献；明确圆周运动的特点，知道变速圆周周运动的合力不一定指向圆心；知道速度为矢量，其合成满足平行四边形定则．【解答】解：A、托勒密是地心说的主要代表人物，而发现了行星的运动规律是开普勒，故A错误；B、做匀速圆周运动的物体所受的合力，才指向圆心，而变速圆周运动的合力，并不一定始终指向圆心的，故B正确；C、牛顿发现了万有引力定律，但卡文迪许测出了引力常量的值，故C错误；D、依据力的合成法则，合速度可以大于分速度，也可等于分速度，也可以是小于分速度，故D错误．故选：B．5．如图所示，半径为r的圆筒绕其竖直中心轴O1O2以角速度ω匀速转动，质量为m的小物块（可视为质点）在圆筒的内壁上相对圆筒静止，小物块受到静摩擦力大小为f，弹力大小为N，则（）A．N=0f=mgB．N=mgf=0C．N=mgf=nω2rD．N=mω2rf=mg【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】小物块做匀速圆周运动；对小物体受力分析，受重力、支持力和向上的静摩擦力；重力和静摩擦力平衡，支持力提供圆周运动的向心力．【解答】解：对小物体研究，做匀速圆周运动，受重力、支持力和向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：水平方向：N=mω2r…①竖直方向：f=mg…②故选：D．6．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速