【文档说明】【精准解析】云南省昆明市东川区明月中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题.doc,共(15)页,573.500 KB,由小赞的店铺上传
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2019年春季学期高一年级期中考试物理试题一、选择题1.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.匀速圆周运动是速度不变的运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的
物体落地时的速度一定是竖直向下的【答案】A【解析】【详解】平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动.故A正确.匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,是变速运动.故B错误.匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心,时刻变化,不是匀变速
运动.故C错误.平抛运动水平方向速度不可能为零,则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下.故D错误.故选A.【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点,知道平抛运动的加速度不变,知道匀速圆周运动靠合力提供向心力,合力不做功.2.一只船在静水中的速度为5m/s,它要横渡一条1
20m宽的河,水流速度为3m/s,则船以最短位移过河所需时间为()A.30sB.40sC.50sD.60s【答案】A【解析】【详解】最短位移过河时,船头指向上游,船沿垂直河岸运动,合速度垂直河岸,根据速度的合成,合速度大小为224m/svvv=−=水船因此过河时间3
0sdtv==A正确。BCD错误。故选A。3.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当物体P匀速向上运动时,下列说法正确的是()A.小车向左匀速运动B.小车向左减速运动C.绳上的拉力减小D.假设小车的牵引力不变,则小车做匀减速直线运动【答
案】B【解析】【详解】将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示:沿绳子方向的分速度等于P的速度,根据平行四边形定则有:vcosθ=vp,解得:cosPvv=,P匀速上升时,θ减小,则v减小.可知小车向左减速运动,
故A错误,B正确;P匀速上升,则绳子的拉力不变,等于P的重力,故C错误;小车的牵引力不变,根据牛顿第二定律cosTFma−=,解得:cosTFam−=,拉力不变,θ减小,即加速度变化,故D错误.所以B正确,ACD错误.4.A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B的质量的一半,A的轨道半径是
B轨道半径的一半,当A转过60°角的时间内,B转过了45°角,则A物体的向心力与B的向心力之比为()A.1:4B.2:3C.4:9D.9:16【答案】C【解析】【详解】当A转过60°角的时间内,B转过45°角,A的角速度是B角速度的4/3,
222311442239AAAABBBBFmrFmr===C正确.故选C。5.如图所示,两个啮合的齿轮,其中小齿轮半径为10cm,大齿轮半径为20cm,大齿轮中C点离圆心O2的距离为10cm,A、B两点分别为两个齿轮边缘上的点,
则A、B、C三点的()A.线速度之比是1:1:1B.角速度之比是1:1:1C.向心加速度之比是4:2:1D.转动周期之比是1:1:2【答案】C【解析】【详解】A、同缘传动时,边缘点的线速度相等,故:v
A=vB;同轴传动时,角速度相等,故:ωB=ωC;根据题意,有rA:rB:rC=1:2:1;根据v=ωr,由于ωB=ωC,故vB:vC=rB:rC=2:1;故vA:vB:vC=2:2:1,故A错误;B、根据v=ωr,由于vA=vB,故ωA:ωB=rB:rA
=2:1;故ωA:ωB:ωC=rB:rA=2:1:1,故B错误;C、向心加速度之比为222A::::4:2:1abbBCabbvvvaaarrr==,故C正确.D、转动周期之比为A111::::1:2:2BCabbTTT
==,故D错误.故选C.【点睛】皮带传动、摩擦传动、齿轮传动时,边缘点的线速度相等;同轴转动和共轴转动时,角速度相等;然后结合v=ωr列式求解.6.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确的是()A.卫星在轨道1的任何位置都受到
相同的引力B.卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度C.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同D.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同【答案】C【解析】【详解】A.根据万有引力定律得2MmFGr=,可知卫星在轨道1的不同位置受到引力不同,故
A错误;B.卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同,所以速度不同,故B错误;C.设P点到地心的距离为m,卫星的质量为m,加速度为a,地球的质量为M,由牛顿第二定律得2=MmGmar,得2GMar=,P到地心的距离r是一定的,所以不论在轨道1还是
轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同,故C正确;D.卫星要由轨道1进入轨道2,在P点必须点火加速,做离心运动,所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同,故D错误;故选C。7.已知某星球的平均密度是地球的n倍,半径是地球的k倍,地球的第一宇宙
速度为v,则该星球的第一宇宙速度为()A.nvkB.kvnC.nkkvD.nkv【答案】B【解析】【详解】本题考查的是第一宇宙速度的计算问题.第一宇宙速度:32444333GRGMGRGvRRR====,所以该星球的第一宇宙速度为'vkn=8.如图所示,木块P静止
在水平放置的木板上。现缓慢抬起木板的左端,在倾角逐渐增大至90°的过程中,木块P所受摩擦力的大小变化情况是()A.一直增大B.先增大后减小C.先增大后不变D.先减小后不变【答案】B【解析】【详解】在开始一段时间内,木块相对木板静止,木块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为sinf
mg=随增大而增大;当增大到一定程度时,木块开始下滑,此时受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为cosfmg=随增大而减小,因此摩擦力先增大后减小,B正确,ACD错误。故选B。9.一质量为1000kg的小汽车受恒定的牵
引力在水平路面上沿直线行驶,4s末撤去牵引力F,其v-t图像如图所示,则小汽车的牵引力F和所受的阻力f的大小是A.F=7500NB.F=5000NC.f=2500ND.f=1500N【答案】AC【解析】试题分析:在加速阶段汽车受到牵引力和阻力作用,在减速阶段汽车只受阻力作用,而速
度时间图像的斜率表示加速度,所以加速时的加速度为22120/5/4amsms==,减速阶段的加速度为22220/2.5/8amsms==,根据牛顿第二定律可得加速时有1Ffma−=,减速时有2fma=,解得7500N,2500NFf==,故AC正确考点:考查了速度时间图像,牛顿第二定律【名师点睛
】速度时间图象中斜率等于物体的加速度,由斜率求得加速度,再根据牛顿第二定律求解牵引力和阻力10.如图所示,两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点,并在同一水平面内做匀速圆周运动,则它们的()A.周期相同B.角速度的大小相等C.线速度的大小相等D.向心加速度的大小相等【答案】AB【解析】【详
解】对其中一个小球受力分析,如图,受重力,绳子的拉力,由于小球做匀速圆周运动,故合力提供向心力;将重力与拉力合成,合力指向圆心,由几何关系得,合力:F=mgtanθ①;由向心力公式得到:F=mω2r②;设绳子与悬挂点间的高度差为h,由几何关系,得:r=htan
θ③;C、由①②③三式得gh=,与绳子的长度和转动半径无关,故C正确;A、又由2T=知,周期相同,故A正确;B、由v=ωr,两球转动半径不等,则线速度大小不等,故B错误;D、由a=ω2r,两球转动半径不等,向心加速
度不同,故D错误;故选AC.11.a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,向心加速度为a1,b处于地面附近近地轨道上,正常运行速度为v1,c是地球同步卫星,离地心距离为r,运行速率为v2,加速度为a2
,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如下图,地球的半径为R,则有()A.a的向心加速度等于重力加速度gB.d的运动周期有可能是20小时C.12aRar=D.12vrvR=【答案】CD【解析】【详解】A项:同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c
的角速度相同,根据a=ω2r知,c的向心加速度大由2MmGmgr=可知2GMgr=卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g,故A错误;B项:由开普勒第三定律
32RkT=知,卫星的半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h,故B错误;C项:同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据a=ω2r知,12aRar=故C正确;D项:根据公式GMvr=可知12vrvR=故D正确。12.如图所
示,小球m可以在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列说法中正确的是()A.小球通过最高点的最小速度为vgR=B.小球通过最高点的最小速度可以为0C.小球在水平线ab以下管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上管道中运动时,内侧
管壁对小球可能有作用力【答案】BCD【解析】【详解】AB.由于是圆形轨道,外管或内管都可以对小球产生弹力作用,因此通过最高点的最小速度为0,A错误,B正确;C.小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外
侧管壁对小球一定有作用力,内侧没有力的作用,C正确。D.小球在水平线ab以上管道中运动时,当速度太大时,重力沿半径方向的分力不足以提供向心力时,外侧管壁对小球有压力作用;当速度太小重力沿半径方向的分力大于所需向心力时,内侧管壁对小球有支持力
作用,D正确。故选BCD。二、实验题13.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(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.(g取9.8m/s2)【答案】(1).水平(2).初速度相同(3).1.6【解析】(1)平抛运动的初速度一定要水平,因此为了获得
水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平,为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的,这就要求小球平抛的初速度相同,因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放.(2)由于O为抛出点,所以根据平抛运动
规律有:x=v0ty=12gt2将x=32cm,y=19.6cm,代入解得:v0=1.6m/s.14.甲同学采用频闪照相法研究平抛运动.图为小球做平抛运动时所拍摄的闪光照片的一部分,小方格的边长为5cm,则A、B两点之间的时间间隔是_______s,小球的初速度大小为______m/s,
小球在B点时的瞬时速度大小为______m/s,以A点为坐标原点,建立直角坐标系,水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,则抛出点的坐标为__________________.(g=10m/s2)【答案】(1).0.1(2).1.5(3
).2.5(4).(-15cm,-5cm)【解析】【详解】小球在竖直方向上做自由落体运动,根据逐差公式可得22BCABhhgTl−==,解得220.050.110lTssg===,B点为竖直位移AC的中间时刻,故
880.052/220.1BylvmsT===,小球在水平方向上做匀速直线运动,故平抛初速度0330.051.5/0.1lvmsT===;所以小球在B点的瞬时速度为222201.522.5/BByvvvms=+=+=;从抛出点到B的时间为20.210Byvtssg===;从抛出点到B
点的水平位移为01.50.20.330xvtmcm====;故从抛出点到B点的竖直位移为2211100.20.22022ygtmcm====;因AB的水平位移为15xcm=,而竖直位移为15ycm=,所以,抛出点坐标为:(-15cm,-5cm)【点睛】平抛
运动可以看作是两个分运动的合成:一是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体运动的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动.利用铅笔确定做平抛运动的小球运动时若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线上任一点的坐标x和y,利用公式xvt
=和212ygt=就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度.三、计算题15.已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响.(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动
,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.【答案】(1)1vRg=(2)()32RhπTRg+=【解析】【详解】(1)根据题给条件由万有引力公式212mvMmFGmgrR===可得:2GMgR=则:1vgR=(2)由公式222224(
)()MmmgRFGmRhrRhT===++可得:2()RhRhTRg++=【点睛】本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解.16.如图所示,长为L的轻杆,两端各连接一个质量都是m的小球,使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速
圆周运动,周期T=2Lg,求它们通过竖直位置时杆分别对上下两球的作用力,并说明是拉力还是支持力。【答案】最低点:32mg,拉力;最高点:12mg,支持力【解析】【详解】对小球受力分析,在最低点处F1-mg=22.2LmT
可得F1=32mg方向向上,为拉力。在最高点处,设球受杆拉力为F2F2+mg=22.2LmT可得F2=-12mg故知F2方向向上,为支持力。17.如图所示,固定在水平面上倾角为α=37°、长为s=4.8m的斜面,一个质量为2kg的小
物块(可视为质点)放置在斜面上,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,现用大小为F=24N、方向与斜面平行的力推物块,使小物块从斜面的最底端由静止开始向上运动.(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10m/s2).求(1)小物块在推力F作用下
的加速度大小(2)要使小物块能从斜面的最底端到达斜面的顶端,推力F作用的时间至少为多长?【答案】(1)a1=2m/s2(2)t=2s【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律:F-mgsin37°-f=ma1①FN=mgcos37°+Fsin37°
②f=μFN③由①②③代入数据得a1=2m/s2④(2)当小物块到达顶端时速度刚好为零,推力F作用的时间最少.设力作用的时间至少为t,撤去力F时的速度为v,撤去力F后的加速度为a2mgsin37°+μmgcos37°=ma2代入数据解得a
2=10m/s2⑤根据速度时间公式得v=a1t⑥由位移关系得,2212122vatsa+=⑦由④⑤⑥⑦代入数据解得t=2s.18.如图所示,水平实验台A端固定,B端左右可调,将弹簧左端与实验平台固定,右端有一可视为质点
,质量为2kg的滑块紧靠弹簧(未与弹黄连接),弹簧压缩量不同时,将滑块弹出去的速度不同。圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因素为0.4的粗糙水平地面相切D点,AB段最长时,BC两点水平距离xBC=0.9m,实验平台距地面髙度h=0.53m,圆弧半径R=0.4m,θ=3
7°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。完成下列问題:(1)轨道末端AB段不缩短,压缩弹簧后将滑块弹出,滑块经过B点速度为vB,求落到C点时速度与水平方向夹角;(2)滑块沿着圆弧轨道运动后能在DE上继续滑行2m,求滑块在圆弧轨道上对D点的压力大小;(3)通过调
整弹簧压缩量,并将AB段缩短,滑块弹出后恰好无碰撞从C点进入圆弧轨道,求滑块从平台飞出的初速度以及AB段缩短的距离。【答案】(1)45°;(2)100N;(3)4m/s;0.3m【解析】【详解】(1)根据题意
可知C点的高度oCcos370.08mhRR=−=从B点抛出后,滑块做平抛运动2C12hhgt−=BCBxvt=整理得0.3st=,B3m/sv=飞到C点时的竖直速度3m/syvgt==因此Btan1yvv==故落到C点时速度与水平方向夹角为o45。(2)滑块地DE
段做匀减速直线运动,加速度大小fagm==−根据222EDDEvvax−=联立两式则4m/sDv=在圆弧轨道最低处2DNvFmgmR−=解得100NNF=根据牛顿第三定律,即对轨道压力为100N。(3)滑块弹出恰好无碰撞从C点进入圆弧轨道
,说明滑块落到C点时的速度方向正好沿着圆弧的切线,即0tanyvv=由于高度没变,所以3m/syyvv==而o=37因此04m/sv=对应的水平位移BC01.2mxvt==因此缩短的A
B段应该是ABBCBC0.3mxxx=−=