【文档说明】【精准解析】陕西省渭南市大荔县同州中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题.doc,共(15)页,649.000 KB,由小赞的店铺上传
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同州中学期中质量检测试题高一物理一、选择题(共14小题,计48分.第1-8题为单项选择题,每小题3分。第9-14题为多项选择题,每小题4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)1.物体做匀速圆周运动时,下
列物理量不变的是A.角速度B.线速度C.向心加速度D.心力【答案】A【解析】【详解】A.匀速圆周运动的角速度不变,故A正确;B.匀速圆周运动速度大小不变,方向时刻变化,即速率不变,速度改变,故B错误;C.匀速圆周运动的向心力大小不变,方向时刻在变,故向心加速度时刻在变,故CD错误.2.在
F1方程式赛车中,经常出现弯道超车的现象.如果某赛车在顺时针加速超越前车,则该车所受的合外力的示意图可能为图中的()AB.C.D.【答案】C【解析】【详解】赛车做的是曲线运动,赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛
车在顺时针加速超越前车,速度在增大,所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°,故C正确,A、B、D错误.故选C.【点睛】做曲线运动的物体,合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧,由于赛车的速度在减小,合力与速度的夹角还要小于90°.3.从水平匀速飞行的直升机上向外自由
释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A.从地面上看,物体做自由落体运动B.从地面上看,物体做平抛运动C.从飞机上看,物体做平抛运动D.从飞机上看,物体始终在飞机的后下方【答案】B【解析】【详解】由于
惯性,物体在释放后在水平方向做匀速直线运动,故在水平方向和飞机不发生相对运动,物体始终在飞机的正下方,不是后下方;而物体在竖直方向初速度为0,加速度为g,故在竖直方向做自由落体运动,所以从飞机上看,物体做自由落体运动,从地面上看物体做平抛运动,故ACD错误,B正确。故选B。
4.人在距地面高h、离靶面距离L处,将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如图所示,只改变h、L、m、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是()A.适当增大v0B.适当减小hC.适当减小mD.适当增大L【答案】
A【解析】【详解】AD.飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动;开始时飞镖落于靶心正下方,说明在飞镖水平方向飞行L时,下落高度较大;而水平方向有0Lvt=竖直方向有212Hgt=联立可得2202gLHv=所以为减小下落高度H,可以减小L
或增大0v,故A错误,D正确;B.若L不变,时间不变,也可以提高人在距地面高度h,可使飞镖投中靶心,故B错误;C.平抛运动规律和物体的质量无关,故C错误;故选A。5.如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向
击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是()A.球的速度v等于L2HgB.球从击出至落地所用时间为2HgC.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关【答案】B【解析】【详
解】AB.由平抛运动知:水平方向Lvt=,竖直方向212Hgt=,可知A错,B对;C.球从击球点至落地的位移等于22LH+,C错;D.球从击球点至落地点的位移与球的质量无关,D错.故选AB。6.如图所示,以v0=10m/s的水平速度抛出的物体,飞行一段时间
后,垂直地打在倾角为30°的斜面上,不计小球飞行中受到的空气阻力,重力加速度g=10m/s2.可知物体完成这段飞行的时间是A.33sB.233sC.3sD.2s【答案】C【解析】【详解】物体做平抛运动,垂直
地撞在倾角为θ的斜面上时,把物体的速度分解如图所示.由图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为:0yvvtan=.根据vy=gt得:01031030vtssgtantan===,故选C.【点睛】解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上
的运动规律,知道速度的合成和分解遵循平行四边形定则.7.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R1、R2、R3。A、B、C是三个轮子边缘上的点。在脚踏板的带动下自行车向前运动。下列说法中正确的是()A.A、B两点的周期相同B.B、C两点的线速度大小相等C.A、B两点的
角速度之比为12:RRD.B、C两点的向心加速度之比为23:RR【答案】D【解析】【详解】AC.由于A、B两点靠链条传动,线速度相等,根据v=rω知,A、B两点的半径不等,则A、B两点的角速度不相等,周期不相等,且A、B两点的角速度之比为21:RR,故AC错误;BD.由于B、C两点共轴转动,角速度
相等,周期相等,半径不同,则线速度大小不等,根据2ar=,B、C两点的向心加速度之比为23:RR。故C错误D正确。故选D。8.如图所示,P表示一个沿椭圆轨道绕地球做逆时针方向运动的人造卫星,AB为椭圆的长轴,CD为短轴。下列选项正确的是()A.地球位于椭圆的中心OB.卫星运动过程中速
率保持不变C.卫星的运行周期与长轴AB有关D.卫星的运行周期与短轴CD有关【答案】C【解析】【详解】A.由开普勒第一定律可知,地球位于椭圆的一个焦点上,故A错误;B.由于地球位于椭圆的一个焦点上,卫星从远地点运动到近地点时,引力做正功,动能增大,即速率变大,故B错误;CD
.由开普勒第三定律32akT=可知,卫星的运行周期与长轴AB有关,故C正确,D错误。故选C。9.汽车以一定的速度安全经过一个圆弧半径为R的拱形桥面的顶点时,则()A.汽车在竖直方向受到重力、桥面的支持力和向心力B.汽车对桥
面的压力小于汽车的重力C.汽车通过桥顶时的速度可能为2gRD.汽车内的乘客处于失重状态【答案】BD【解析】【详解】A.汽车过拱桥,做圆周运动,在最高点,重力和支持力的合力提供向心力,方向指向圆心,不受向心力,故A错误;B.根据向心力公式得:2vmgNmR−=,解
得:2vNmgmmgR=−根据牛顿第三定律可知,汽车对桥面的压力小于汽车的重力,故B正确;C.当N=0时,速度最大,此时vgR=,故C错误;D.汽车过拱桥,加速度方向向下,所以汽车内乘客的加速度方向也向下,处于失重状态,故D正确。故选BD。
10.如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动.若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A.若拉力突然变大,小球可能沿轨迹Pb做离心运动B.若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pb做离心运动C.若拉力突然消失,小球可能沿轨
迹Pa做离心运动D.若拉力突然变小,小球可能沿轨迹Pc做近心运动【答案】BC【解析】【详解】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,若拉力突然变大,小球可能沿轨迹Pc做“近心”运动,;当拉力消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运
动;当向心力减小时,将沿pb做离心运动。综上分分故BC正确,AD错误,故选BC。11.如图所示,质量为M的物体P穿在离心机的水平光滑滑杆上,P用绳子与另一质量为m的物体Q相连。某次离心机以角速度ω旋转,系统稳定时P与转轴的距离为R,P的线速度大小为v。另一次离心机以
角速度2ω旋转,系统达到稳定状态时()A.P受到的向心力大小为mgB.P与转轴的距离是2RC.P与转轴的距离是4RD.P的线速度大小为2v【答案】AC【解析】【详解】A.两次系统达到稳定状态时,Q受的拉力大小均等于mg,因为拉力提供P的向心力,故P受到的向心力大小为mg,
故A正确;BC.据A项分析知mg=Mrω2向心力不变,另一次角速度是某次的2倍,则P与转轴的距离变为原来的14,故B错误C正确;D.根据v=rω,另一次角速度是某次的2倍,另一次转动半径是某次的14,则另一次P的线速度变为某次的12,故D错误。
故选AC。12.关于地球同步卫星,下列说法中正确的是()A.运行速度大于7.9km/sB.运行速度小于7.9km/sC.有可能经过北京正上方D.所有的地球同步卫星都处于同一个圆周轨道上【答案】BD【解析】【详解】AB.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是卫星圆周运动最大的环绕速度
,而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据GMvr=可知,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度,故A错误B正确;CD.地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所
在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,就不能稳定做圆周运动,这是不可能的,因此地球同步卫星相对地面静止不动,所以必须定点在赤道的正上方,不可能过北京正上方,因为周期都相同,根据万有引力提供向心力可知,轨道半径必
须相同,则所有的地球同步卫星都处于同一个圆周轨道上,故D正确C错误;故选BD。13.银河系的恒星中大约四分之一是是双星系统。它们运行的原理可以理解为:质量分别为m1、m2的两个恒星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上
某一定点做匀速圆周运动。如图所示。不考虑其他星体的影响。则两恒星圆周运动的()A.周期不相同B.线速度大小相等C.向心力大小相等D.半径之比1221rmrm=【答案】CD【解析】【详解】A.因为双星各自做匀速圆周运动的角速度相同,根据2T=可知,周期相同,故A错误;B.线速度vr=,半
径不同,则线速度不等,故B错误;C.双星间的万有引力是相互作用力,大小相等,且均提供向心力,则向心力大小相等,故C正确;D.根据221211222mmGmrmrL==,角速度相同,得半径之比1221rmrm=故D正确。故选CD。14.两颗人造地球卫星P、Q均绕地球做匀速圆周
运动,卫星P的轨道半径是卫星Q的4倍。则()A.卫星P与Q的速度之比为1:2B.卫星P与Q的速度之比为1:4C.卫星P与Q的周期之比为1:8D.卫星P与Q的周期之比为8:1【答案】AD【解析】【详解】
AB.根据22GMmvmrr=得,GMvr=,故卫星P与Q的速度之比为1:2,故A正确B错误;CD.根据开普勒第三定律可得:3322QPPQrrTT=,卫星P与Q的周期之比为8:1,故C错误D正确。故选AD。二、实验题(共2小题,计15分)15.某研究性学
习小组进行了如下实验:如图1所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运
动.同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R速度大小为____cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图2是____.【答案】(1).5(2).D【解析】【详解】[1].小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动,有
:y=v0t解得:0623ytssv===在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动,有:x=12at2,解得:2222224cm/s2cm/s2xat===那么R的速度大小:2222203225cms()/vvat=
+=+=[2].因合外力沿x轴,由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D.16.某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动。让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。(1)为了能较准确地描绘运动
轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是_____(填选项前的字母)。A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道末端的切线必须调至水平C.应使小球每次都从斜槽上的不同位置由静止开始滑下D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些(2)该小组通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸
上描出了小球水平抛出后的运动轨迹.部分运动轨迹如图乙所示,图中小格在水平方向与竖直方向上的长度均为L,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,重力加速度为g,则小球从P1运动到P2所用的时间为____,小
球到达斜槽末端时的水平速度为______。【答案】(1).BD(2).2Lg(3).32gL【解析】【详解】(1)[1]AC.为了保证每次平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放即可,轨道不必须光滑,故AC错误
;B.为了保证小球初速度水平,斜槽末端需切线水平,故B正确;D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确。故选BD。(2)[2][3]在竖直方向上,根据△y=2L=gT2得2LTg=平抛运动的初速度为0332LgLvT==三、解答题(共3小题,计37分。解答应写出
文字说明、证明过程或演算步骤)17.长度为L=0.50m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时,小球的速率是v=2.0m/s,g取10m/s2则此时杆受
到作用力是压力还是拉力?多大.【答案】6N,受力方向沿杆向下【解析】【详解】小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,假设杆子的弹力方向向上为FN,根据合力提供向心力:mg-FN=2mvL即:FN=mg-2mvL=30N-24N=6N解得:FN=6N由
牛顿第三定律可知小球对杆的作用力是向下的压力,大小为6N.18.质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N.(1)汽车经过半径为50m的弯道时,如果车速达到72
km/h,请通过计算说明这辆车是否发生侧滑;(2)为了弯道行车安全,请你对弯道的设计提出合理化建议.(至少两条)【答案】(1)发生侧滑(2)使弯道外高内低、增加路面的粗糙程度等【解析】【详解】(1)由题意知,质量为32.010m
kg=,速度为72/20/vkmhms==,弯道半径为50Rm=,需要的向心力设为F,由牛顿第二定律得2vFmR=代入数据得441.6101.410FNN=所以这辆车将发生侧滑.(2)建议:使弯道外高内低,由支持力与重力的
合力提供部分向心力;增加路面的粗糙程度以增大最大静摩擦力等.19.火星探测器绕火星做匀速圆周运动,运行轨道半径为r,运行周期为T。已知火星半径为R,引力常量为G,求:(1)火星探测器的运行速度;(2)火星的质量和密度。【答案】(
1)2rvT=;(2)2324rMGT=;3233rGTR=【解析】【详解】(1)根据线速度定义式2rvT=(2)探测器绕火星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由2224MmGmrrT=得2324r
MGT=密度的定义式MV=,又因为球体体积343VR=,所以火星的密度3233rGTR=20.在某次自由式滑雪比赛中,一名运动员从弧形雪坡上滑下,在A点沿水平方向飞出一段时间后落回到斜面雪坡上.若斜面雪坡的倾角为θ=37°,运动员飞出
时的速度大小v0=20m/s,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)求:(1)运动员在空中经历的时间;(2)落点B到A点的距离。【答案】(1)3s;(2)75m【解析】【详解】(1)正交分解
位移AB,水平:0xvt=竖直212ygt=根据几何关系tanyx=所以02tan3svtg==(2)水平位移060mxvt==落点B到A点的距离cosxs==75m