山东省泰安市东平中学2016-2017学年高一（下）期中物理试卷（ 含答案解析）

2016-2017学年山东省泰安市东平中学高一（下）期中物理试卷一、选择题1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是（）A．速率B．速度C．加速度D．合外力2．一小船在静水的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200mD．以最短位移渡河时，位移大小为150m3．如题图所示，一轻杆两端分别固定两个可视为质点的小球A和B．将其放到一个光滑的球形容器中并在竖直面上运动，当轻杆到达A球与球形容器球心等高时，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成θ=30°角，B球的速度大小为v2，则（）A．v2=v1B．v2=2v1C．v2=D．v2=v14．美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t．已知万有引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是（）A．B．C．D．5．如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（）A．物块始终受到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心C．从a到b，物体所受的摩擦力先减小后增大D．从b到a，物块处于失重状态6．一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示．则拉力的功率随时间变化的图象可能选中的（g取10m/s2）（）A．B．C．D．7．关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是（）A．物体克服重力做的功等于重力势能的减少B．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功C．在同一高度，将物体以初速w向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等D．用手托住一个物体匀速上举时手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和8．如图所示，a、b、c是环绕地球在圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma=mb＜mc，则（）A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度B．b、c的周期相等，且小于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b所需要的向心力最小9．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面的竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍．若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则（）A．b球一定先落在斜面上B．a、b不可能同时分别落在半圆轨道和斜面上C．a球可能先落在半圆轨道上D．a、b可能同时分别落在半圆轨道和斜面上10．在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ11．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，每个恒星的半径远小于两颗星之间的距离，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，绕连线上的O点做匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为l，质量之比约为m1：m2=3：2，则可知（）A．m1：m2做圆周运动的线速度之比为2：3B．m1：m2做圆周运动的角速度之比为1：lC．m1做圆周运动的半径为lD．m2做圆周运动的半径为l12．如图所示的两个光滑斜面倾角分别为a，β且a＜β，顶端有一个定滑轮，两个质量分别为m1、m2的小物块用细线通过定滑轮连接起来，两物块静止且在同一个水平面上，某时刻把纤线剪断，两物块均沿斜面向下滑动，最后下滑到地面上，关于两物块的运动情况，下列说法正确的是（）A．两物块沿斜面下滑到地面的时间相等B．在下滑过程中，两物块的重力所做的功不相等C．在下滑过程中，任一时刻两物块的速度大小相等D．在下滑到地面的瞬间两物块的重力的功率多等二、填空题13．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与那些因素有关．（1）本实验采用的科学方法是A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法（2）图示情景正在探究的是A．向心力的大小与半径的关系B．向心力的大小与线速度大小的关系C．向心力的大小与角速度大小的关系D．向心力的大小与物体质量的关系．14．在做“研究平抛物体的运动”实验时：（1）下列措施中能减小实验误差的措施为．（选填序号）A．斜槽轨道末端切线必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．每次要平衡摩擦力D．小球每次应从斜槽同一位置静止释放（2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分．如图所示，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度为m/s，物体经过b点时的速度为m/s，抛出点的位置是（填位置坐标）（g取10m/s2）．三、计算题15．质量为m的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，ts末物体的速度到达v时撤去拉力，物体运动的v﹣t图象如图所示，求：（1）滑动摩擦力在（0﹣3t）s内做的功；（2）拉力在ts末的功率．16．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的P点沿水平方向以初速度υ0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度υ；（3）人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T．17．如图所示，有一长为L=0.9m的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方，且到O点的距离为h=1.9m，不计空气阻力．（g取10m/s2）（1）求小球通过最高点A时的速度vA；（2）若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球经过B点的瞬间让细线断裂，求小球落地点到C点的距离．18．如图所示，水平圆形转台能绕过圆心的竖直转轴转动，转台半径R=1m，在转台的边缘叠放物体A、B（均可看作质点），A、B之间的动摩擦因数μ1=0.6，B与转台之间动摩擦因数μ2=0.8，且mA=2kg，mB=5kg．（g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）若开始的时候转台边缘只放上了B物体，求随着转速的增加，B物体即将发生滑动时所对应的角速度ω；（2）当物体A、B叠放在一起的时候，转台以ω1=2rad/s匀速转动，如图a，求此时B对转台的摩擦力大小；（3）现用一根长l=m的轻绳将B、C相连，轻绳能够承受的最大拉力为10N，C物体（可看作质点）的质量为mC=1kg，让转台从静止缓慢加速，如图b，求细绳即将拉断的瞬间（还未拉断）转台所对应的角速度，以及此时转台对B物体的摩擦力．2016-2017学年山东省泰安市东平中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1．做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是（）A．速率B．速度C．加速度D．合外力【考点】42：物体做曲线运动的条件．【分析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．【解答】解：A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，所以A选项错误；B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，所以B选项正确；C、平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，所以C选项错误；D、和C选项一样，平抛运动的合外力就是物体的重力，重力也是不变的，所以D选项错误．故选：B．2．一小船在静水的速度为3m/s，它在一条河宽150m，水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船（）A．能到达正对岸B．渡河的时间可能少于50sC．以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200mD．以最短位移渡河时，位移大小为150m【考点】44：运动的合成和分解．【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸．【解答】解：A、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．故A错误．B、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：tmin==50s，故B错误．C、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故C正确．D、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．所以最短位移大于河的宽度即大于150m．故D错误．故选C．3．如题图所示，一轻杆两端分别固定两个可视为质点的小球A和B．将其放到一个光滑的球形容器中并在竖直面上运动，当轻杆到达A球与球形容器球心等高时，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成θ=30°角，B球的速度大小为v2，则（）A．v2=v1B．v2=2v1C．v2=D．v2=v1【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】根据运动的分合成与解，分别将AB两质点速度进行分解，并借助于同一杆的速度相同，从而确定两质点的速度关系．【解答】解：根据题意，将A球速度分解成沿着杆与垂直于杆方向，同时B球速度也是分解成沿着杆与垂直于杆两方向．则有，A球：v∥=v1sinθ而B球，v∥=v2sinθ由于同一杆，则有v1sinθ=v2sinθ所以v2=v1，故A正确，B、C、D错误．故选：A．4．美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t．已知万有引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是（）A．B．C．D．【考点】4F：万有引力定律及其应用．【分析】探测器绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，求出探测器运行的周期．由土星的万有引力提供探测器的向心力列方程求出土星的质量，由密度公式求出土星的平均密度．【解答】解：由又T=得：由，V=得：故A正确、BCD错误．故选：A．5．如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（）A．物块始终受到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心C．从a到b，物体所受的摩擦力先减小后增大D．从b到a，物块处于失重状态【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】木板托着物块a在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动，物体所受的合力提供圆周运动所需的向心力．当加速度方向向上时，物体处于超重状态，加速度向下时，物体处于失重状态．【解答】解：A、在c、d两点处，物块只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力，支持力、静摩擦力三个作用，故A错误；B、物体作匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；C、从a运动到b，物体的加速度方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物体所受木板的摩擦力先减小后增大．故C正确．D、从b运动到a，向心加速度有向上的分量，所以物体处于超重状态，故D错误；故选：C．6．一物体在粗糙的