山西省吕梁高级实验中学2018-2019年高一物理下学期期中试题（含解析）

吕梁高级实验中学2018-2019年度高一下学期期中考试物理试题一．选择题1.做曲线运动的物体，下列说法中正确的是A.它们受合外力一定不为零B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C.其速度可以保持不变D.它们受合外力一定是变力【答案】A【解析】【详解】做曲线运动的物体，加速度一定不为零，所以它们受合外力一定不为零，选项A正确；做曲线运动的物体，速度的大小不一定发生变化，但是速度的方向一定发生变化，即速度一定变化，选项BC错误；它们受合外力不一定是变力，也可能是恒力，例如平抛运动，选项D错误.2.关于万有引力定律和引力常量的发现，下列说法正确的是A.万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的B.万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C.万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的D.万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的【答案】B【解析】【详解】万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的，故选B.3.两架飞机在空中沿水平面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路径之比为2:3，运动方向改变的角度之比为4:3。它们的向心加速度之比为多少A.2:3B.8:9C.2:1D.1：2【答案】B【解析】【详解】两架飞机做匀速圆周运动，由于在相同的时间内它们通过的路程之比是2：3，所以它们的线速度之比：v1：v2=2：3；由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是4：3，所以它们的角速度之比：ω1：ω2=4：3；由于向心加速度a=vω，故向心加速度之比为：a1：a2=8：9，故选B．4.地球可以看做球体，分别位于北京和赤道上可视为质点的两个物体，随地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.它们的角速度相等B.它们的线速度相等C.因为它们转动的半径不同，所以周期不同D.因为它们转动的半径不同，所以角速度不同【答案】A【解析】【详解】两物体共轴转动，则角速度相同，周期相同；由v=ωr可知，两个物体的转动半径不同，则线速度不同，故选A.5.关于运动的合成与分解的说法中，正确的是（）A.合运动的位移为分运动的位移矢量和B.合运动的速度一定比其中的一个分速度大C.合运动的时间为分运动时间之和D.合运动的位移一定比分运动位移大【答案】A【解析】运动的合成与分解满足矢量运算，A正确；合运动的速度为：，合运动的速度可以比其中的一个分速度小，B错误；同理，合运动的位移也不一定比分运动位移大，D错误；根据运动的等时性，合运动的时间为分运动时间相等，C错误。6.关于从同一高度以不同的初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面的时间（不计空气阻力），以下说法正确的是（）A.速度大的时间长B.速度小的时间长C.一样长D.质量大的时间长【答案】C【解析】试题分析：平抛运动时间取决于下落的高度，即ght2，两者从同一高度下落，所以运动时间相同，故选C考点：考查了平抛运动点评：关键是知道平抛运动下落时间取决于下落的高度7.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是A.匀速圆周运动就是匀速运动B.匀速圆周运动是匀加速运动C.匀速圆周运动物体的向心加速度方向始终指向圆心D.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的。【答案】C【解析】【详解】匀速圆周运动的速度方向不断变化，则它不是匀速运动，选项A错误；匀速圆周运动的加速度不断变化，则不是匀加速运动，选项B错误；匀速圆周运动物体的向心加速度方向始终指向圆心，选项C正确；做匀速圆周运动的物体的向心力大小不变，但是方向不断变化，选项D错误。8.汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是（）A.汽车的向心力就是它所受的重力B.汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D.以上均不正确【答案】B【解析】【详解】汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用，汽车的向心力是它所受的向下的重力与竖直向上的支持力的合力，方向指向圆心，选项B正确，ACD错误.9.物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是A.r不变.v变小B.r增大，ω减小C.r增大，v变小D.r减小，ω不变【答案】BC【解析】【详解】小球在线的拉力作用下，在光滑水平面上做匀速圆周运动，可知线的拉力提供向心力，砝码静止时，线的拉力等于砝码的重力。当砝码M的重量减小，线的拉力减小，不足以提供向心力，物体将做离心运动，半径r变大。当再次稳定时出现砝码的重力与向心力大小相等时物体又做匀速圆周运动。在r变大的过程中，线的拉力对物体做负功，由动能定理知，v减小，由v=rω，知ω减小，故AD错误，BC正确。10.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决定。若在某转弯处规定行使速度为v，则下列说法正确的是A.当火车以速度v通过弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B.当火车以速度v通过弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C.当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨D.当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨【答案】AC【解析】【详解】当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力。故A正确，B错误。若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨。故C正确。若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨。故D错误。11.甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度。两卫星轨道均可视为圆形轨道。以下判断正确的是A.甲的周期小于乙的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度大于乙的加速度D.甲在运行时，能经过北极正上方【答案】AC【解析】【详解】卫星的向心力由万有引力提供有22224=mMvGmrmmarTr＝，所以有：周期234rTGM＝，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度GMvr＝可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度2GMar，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误。12.如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在最高点的速度v下列说法中错误的是A.v的最小值为gRB.v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C.当v由gR值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D.当v由gR值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小【答案】AD【解析】【详解】小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力。故A错误。在最高点，根据2vFmr向得，速度增大，向心力也逐渐增大。故B正确。在最高点，若速度vgR，杆子的作用力为零，当vgR，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大。故C正确。当vgR时，杆子表现为支持力，速度减小，向心力减小，则杆子对小球的支持力增大。故D错误。本题选错误的，故选AD。二、实验题13.（1）安装研究平抛运动的实验装置时，斜槽末端的切线必须水平，这样做的主要目的是_____（填入下面选项前的字母）A.保证小球离开轨道后的运动轨迹是一条抛物线B.保证小球在空中的时间每次都相等C.保证小球从轨道飞出时初速度水平D.保证小球从轨道飞出时速度既不太大、也不太小（2）如图是拍摄的小球做平抛运动的闪光照片的一部分。图中背景方格的边长均为L0=2.5cm,横线和竖线分别沿水平和竖直方向，取重力加速度g=10m/s2，那么拍摄该照片闪光频率为________Hz。小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s。【答案】(1).（1）C(2).（2）10Hz(3).0.75【解析】【详解】（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，所以安装实验装置时，斜槽末端必须切线水平；故ABD错误，C正确；（2）从图中看出，a、b、c三个点间的水平位移均相等，是x=3L，因此这三个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即△y=gT2=4L，解得2442.510s0.1s10LTg，即f=1/T=10Hz；初速度2032.510m/s0.75m/s0.1xvT；三、计算题14.在一次摩托车越壕沟的表演中,摩托车从壕沟的一侧以速度v=45m/s沿水平方向飞向另一端,壕沟两侧的高度分别为2.0m和3.5m.沟的宽为20m。不计空气阻力,(1)摩托车是否能越过壕沟?请计算说明(2)如果摩托车能越过壕沟,它落地时的速度是多大?落地速度的方向与地面的夹角(可用这个角的三角函数表示)是多大?【答案】（1）可以通过（2）2055m/s，30tan=45【解析】【详解】（1）摩托车在表演中可看成平抛运动，即下落高度：212Hgt得运动时间：22(3.52)s0.3s10Htg则运动水平位移为：0345m20m10xvt由此得可以通过。（2）落地时水平速度为：045m/sxvv落地时竖直速度为：310m/s10yvgt即得落地时速度为：222055m/sxyvvv落地时速度方向为：30tan45yxvv15.如图所示，水平圆盘绕轴匀速转动时，在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块，恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，此时圆盘的角速度为2rad／s。求：（1）金属块的线速度是多大？（2）金属块受到的最大静摩擦力是多大?（3）若把金属块放在距圆心1.25m处，在角速度不变的情况下，金属块还能随圆盘做匀速圆周运动吗?【答案】（1）1.6m/s（2）1.28N（3）金属块不能随圆盘做匀速圆周运动。【解析】【详解】（1）由圆周运动中线速度与角速度的关系,得金属块的线速度为:20.8m/s1.6m/svr（2）由金属块在圆盘上做匀速圆周运动中，圆盘与金属块的静摩擦力提供向心力。即有：2nmFfmr据题意恰好做匀速圆周运动得，此时摩擦力为最大静摩擦力：21.28Nmfmr（3）此种情形下金属块要做匀速圆周运动所需向心力：220.421.252NnmFmrf由此得最大静摩擦力不足以提供向心力，所以金属块不能随圆盘做匀速圆周运动。16.在月球表面，宇航员以初速度为v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点，已知月球半径为R，求：（1）月球表面的重力加速度g月；（2）若在月球上发射一颗近月卫星，该卫星绕月球做圆周运动的周期是多少？【答案】（1）02vt（2）02Rtv【解析】【详解】（1）小球在月球表面运动过程只受重力作用，故小球做加速度向下，且大小为g月的匀变速运动，那么，由匀变速运动规律可知：小球回到抛出点时速度和初速度大小相同，方向相反，设加速度方向为正方向，则有：v0-（-v0）=g月t；所以月球表面的重力加速度g月＝02 vt；（2）设卫星质量为m，那么，近月卫星受万有引力作用做圆周运动，又有近月卫星做圆周运动的半径等于月球半径，故万有引力等于重力，故有：222()GMmmgmRRT月月＝＝，所以，近月卫星绕月球做圆周运动的周期002222RRtRtTgvv月＝＝＝；【点睛】星体之间的运动问题一般由万有引力做向心力求解；星体上的物体运动则一般根据物体随星体一起运动，由星体的运动来求解物体的运动，要注重把握各量直接的共同点来列式求解．