【文档说明】甘肃省静宁县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题【精准解析】.doc,共(17)页,661.500 KB,由小赞的店铺上传
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静宁一中2019-2020学年度高一(下)期中考物理试题一、选择题1.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是()A.第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律B.哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律C.开普勒通过总结论证,总结出了万有引力定律.D.卡文
迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,测出了引力常量的数值【答案】D【解析】【详解】A.开普勒对天体的运行做了多年的研究,最终得出了行星运行三大定律,故A项不合题意.B.哥白尼提出了日心说,开普勒发现了
行星沿椭圆轨道运行的规,故B项不合题意.C.牛顿通过总结论证,总结出了万引力定律,并通过比较月球公转的周期,根据万有引力充当向心力,对万有引力定律进行了“月地检验”,故C项不合题意.D.牛顿发现了万有引力定律之后
,第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许,故D项符合题意.2.如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是()A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力D.重力、支持力、向心力、摩擦力【答案】C【解析】
【详解】物体受到重力、支持力、静摩擦力,其中,指向圆心的静摩擦力提供向心力,C正确。故选C。3.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则().A.W
1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.条件不足,无法确定【答案】C【解析】试题分析:由题意可得1F和2F大小和方向相同,并且物体移动的位移也相同,所以由功的公式W=FL可知,它们对物体做的功是相同的,所以C正确
.故选C.考点:功的计算.点评:恒力做功,根据功的公式直接计算即可,比较简单.4.如图所示是自行车传动装置示意图,A轮半径是B轮半径的一半。自行车在行驶过程中,链条与轮之间不打滑,a、b分别是A轮、B轮边缘上的点,则a、b两点的角速度、线速度之比分别是()A.2:
1,1:1B.1:2,2:1C.1:2,1:1D.1:1,2:1【答案】A【解析】【详解】两轮通过皮带连接,故线速度相等,即11abυυ由υωr可得,角速度之比为1221ωω故A正确;故选A。5.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内
低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向
)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A.gRhLB.gRhdC.gRLhD.gRdh【答案】B【解析】【详解】要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,重力与支持力的合力等于向心力mgtanθ=m2vRtanhd
联立解得汽车转弯时的车速gRhvd故选B。6.2019年4月10日晚,人类历史上首张黑洞照片“冲洗"完成,室女座星系团中超大质量星系Messier87中心的黑洞图像呈现在世人眼前.观察发现在两个黑洞合并过程中,由于彼此间的强大引
力作用,会形成短时间的双星系统.如图所示,黑洞A.B可视为质点,它们围绕连线上O点做匀速圆周运动,且AO大于BO,不考虑其他天体的影响.下列说法正确的是A.黑洞A的向心力大于B的向心力B.黑洞A的线速度大于B的线速度C.黑洞A的质量大于B的质量D.两黑洞之间
的距离越大,A的周期越小【答案】B【解析】【详解】A.双星靠相互间的万有引力提供向心力,根据牛顿第三定律可知,A对B的作用力与B对A的作用力大小相等,方向相反,则黑洞A的向心力等于B的向心力,故A错误;B.双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,由图可知A的半径比较大,根据
vr可知,黑洞A的线速度大于B的线速度.故B正确;C.在匀速转动时的向心力大小关系为:22AABBmrmr,由于A的半径比较大,所以A的质量小,故C错误;D.双星之间的周期公式为:234()ABLTGmm所以两黑洞之
间的距离越大,A的周期越大,故D错误.7.如图所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车沿斜面升高.当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为()A.vsinθB.v/cosθC.vcosθD.v/sinθ【答案】C【解析】【详解】将M物体的速度按图示两个方
向分解,如图所示则绳子的速率为:cosvv绳而绳子速率等于物体m的速率,则有物体m的速率为cosmvv故选C.8.如图所示,在竖直放置的半圆形容器中心O点分别以水平速度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⊥OB,且OA与竖直方向夹角为α角,则两小球初速度大小之比值12VV为()A.tanαB.CosαC.tanαtanD.CosαCos【答案】C【解析】试题分析:由几何关系可知,A的竖直位移hA=Rcosα,水平位移xA=Rsinα;B的竖直位移h
B=Rcos(90°-α)=Rsinα,水平位移xB=Rsin(90°-α)=Rcosα由平抛运动的规律可知,h=12gt2x=v0t解得v0=x2gh,则12ABAbvxhvxh=tantan考点:本题考查平抛运动的规律.9.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为
θ的斜坡时,受到的阻力为车重力的k倍,则车的最大速度为()A.sinPmgB.cos(sin)PmgkC.cosPmgD.sin)Pmgk(【答案】D【解析】【详解】当牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度,汽车匀
速运动时,受力平衡,由于汽车是沿倾斜的路面向上行驶的,对汽车受力分析可知,汽车的牵引力F=f+mgsinθ=kmg+mgsinθ=mg(k+sinθ),由功率P=Fv,所以上坡时的速度:(sin)PPvFmgk,故A、B、C错
误,D正确.10.如图所示,a是地球赤道上的一点,某时刻在a的正上方有三颗卫星b、c、d,他们的圆轨道与赤道平面共面,各卫星的运行方向均与地球自转方向相同(顺时针方向,图(甲)中已标出).其中d是地球同步卫星.从该时刻起,经过一
段时间t(在t时间内,b卫星还没有运行完一周),各卫星相对a的位置最接近实际的是下图中的()A.B.C.D.【答案】ABDC【解析】万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:222()MmGmrrT,解得:T=2π3rGM,轨
道半径r越大,周期T越大,则角速度越小,所以经过相同的时间,三个卫星中,b转过的角度最大,c次之,d最小,d为同步卫星,与赤道上的a保持相对静止.故ABD错误,C正确.故选C.11.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
。12.质量为m的小球,用长为l的细线悬挂在O点,在O点的正下方2l处有一光滑的钉子P,把小球拉到与钉子P等高的位置,摆线被钉子挡住,如图所示。让小球从静止释放,当小球第一次经过最低点时()A.小球运动的线速度突然减小B.小球的角速度突然减小C.小球的向心加速度突然减小D.悬线
的拉力突然增大【答案】BC【解析】【详解】A.经过最低点时,小球受重力和拉力,两力的合力充当向心力,向心力不改变速度的大小,则小球经过最低点时,速率不变,故A错误;B.小球第一次过最低点时,R变大,v不变,据vR知,小球的角速度突然变小,故B正确;CD.根据圆周运
动规律,在最低点时2vTmgmamR小球第一次过最低点时,R变大,v不变,所以向心加速度a突然减小,悬线的拉力突然减小,故C项正确,D项错误。故选BC。13.如图所示,虚线AB是小球从空中某点水平抛出的运动轨迹,A、B为其运动轨迹上的两点。小球运动到A点时,速度的大小为10m/s、速度的方向
与竖直方向的夹角为60;小球运动到B点时,速度的方向与竖直方向的夹角为30°。不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是()A.小球抛出时的速度大小为53m/sB.小球运动到B点时的速度大小为12m/sC.小球从A点运动到B点的
时间为1sD.抛出点与A点的高度差为5m【答案】AC【解析】【详解】A.小球初速度不变,将A点速度分解可得0sin6053m/sAυυ故A正确;B.由于水平分速度不变,故B点速度为0103m/ssin30Bυυ故B错误;C.竖直方向做匀加速运动,故从A到B的时间为co
s30cos601sBAυυtg故C正确;D.抛出点到A点竖直距离为2cos601.25m2AAυhg故D错误;故选AC。14.河水的流速与离河岸的关系如图甲所示,船在静水中速度与时间的关系如图乙所示.若要使船以最短时间渡
河,则()A.船渡河的最短时间是100sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度是5m/s【答案】ABD【解析】由甲图知河宽d=300m,当船头垂直与河岸时,渡河时间最短100mindtsv,故A、B正
确;由于河水流速在变,故船的合速度大小、方向都在变,轨迹是曲线,故C错误;水速最大为4m∕s,船在河水中的最大速度22v345/ms,故D正确.15.如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为θ,高为h,重力加
速度为g。现有一小球在A处贴着斜面以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下列说法中正确的是()A.小球的运动轨迹为抛物线B.小球的加速度为gtanθC.小球到达B点的时间为12sinhgD.小球到达B点的水平
位移02sinvhg【答案】AC【解析】【详解】A.小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛运动,轨迹为抛物线,A正确;B.小球所受合力为重力沿斜面向下的分力,根据牛顿第二定律sinmgma因此加速度sinagB错误;
小球沿斜面方向做匀加速运动21sinsin2hgt可得运动时间12sinhtgC正确;D.水平位移应是AB线段在水平面上的投影,到达B点的沿水平x方向的位移002singxhtvv沿水平y方向的
位移cotyh因此水平位移0222sinvsxyhgD错误。故选AC。二、填空实验题16.西昌卫星发射中心的火箭发射架上,有一待发射的卫星,它随地球自转的线速度为v1,周期为T1;发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动,线速度为v2、周
期为T2;实施变轨后,使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动,线速度为v3、周期为T3.则v1、v2、v3的大小关系是________;T1、T2、T3的大小关系是________(用“>”或“=”连接)【答案】(1).v2>
v3>v1(2).T1=T3>T2【解析】【详解】对于待发射卫星和同步卫星,角速度相等,根据v=rω知,v3>v1,由于同步卫星的周期与地球上的物体随地球自转的周期相同,即T1=T3,根据万有引力提供向心力22GMmvmrr得:GMvr,半径越大,线速
度越小,由于同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,故v2>v3,所以v1、v2、v3的大小关系是v2>v3>v1;根据万有引力提供向心力2224GMmmrrT得:234rTGM,半径越大,周期越大,由于同步卫星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径,故T3>T2,所以T1、T2、T3的大小关
系是T1=T3>T2.17.在探究平抛运动规律的实验中:(1)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。为了能较准确地描绘运动轨迹:A.通过调节使斜槽的末端保持____________;B.每次释放小球的位置必须_______
_____(选填“相同”或者“不同”);C.每次必须由____________释放小球(选填“运动”或者“静止”);D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触;E.将小球的位置记录在自纸上后,取下白纸,将点连
成____________(选填“折线”“直线”或“光滑曲线”)。(2)某同学在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O,如图所示,A为小球运动一段时间后的位置。g取10m/s2,根据图象,可知小球的初速度为_____m/s;小球抛出点的位置O的坐标为_
___________【答案】(1).水平(2).相同(3).静止(4).光滑曲线(5).2(6).(-20,-5)【解析】【详解】(1)[1][2][3][4]因为平抛运动的初速度方向沿水平方向,所以一定要使得斜槽的末端保持水平,为了保证小球做平抛运动的初速度相同,所以每次释放小球的位置
必须相同,当将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线.(2)[5][6]做平抛运动的物体在竖直方向上,是初速度为零的匀加速直线运动,所以根据逐差法2(2)ygT可得10.05s2yTg小球在水平方向
上做匀速直线运动,所以小球的初速度为02m/sxvTC点竖直方向的速度2m/s4AECyhvT则从抛出点到A点的时间为20.1sCttT所以抛出点距离A点的水平位移为020.1m0.2m20cmAxvt抛出点的横坐标为20cmx抛出点离A点的竖直位移
为215cm2ygt则抛出点的纵坐标为5cmy三、计算题18.如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动,已知重度速度为g.1若小球经过最
低点时速度为6gL,求此时杆对球的作用力大小;2若小球经过最高点时,杆对球的作用力大小等于0.5mg,求小球经过最高点时的速度大小.【答案】(1)7mg;(2)2gL,32gL【解析】【详解】(1)在最低点时有:211m
vFmgL可得:2117mvFmgmgL(2)在最高点,若杆的作用力向下,有:222mvFmgL可得:232gLv若杆的作用力向上,有:222mvmgFL可得:22gLv19.质量m=3kg
的物体,仅在水平拉力F=6N的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:(1)物体在3s内物体的位移;(2)F在3s内对物体所做的功的平均功率;(3)3s末力F对物体所做的功的瞬时功率.【答案】(1)9M(2)18W(3)36W【解
析】:(1)226m/s2m/s3Fam,221123m9m22xat=(2)W=Fx=6×9J=54J54W18W3WPt(3)v=at=2×3m/s=6m/s,P=Fv=6×6W=36W20.发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上,在卫星经
过A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A,远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨,将卫星送入同步轨道(远地点B在同步轨道上),如图所示。两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地
球表面重力加速度为g,求(1)地球的第一宇宙速度;(2)卫星在圆形轨道运行接近A点时的加速度大小;(3)卫星同步轨道距地面的高度。【答案】(1)vgR;(2)221ARagRh;(3)223224π
gRThR【解析】【详解】(1)卫星圆周运动所需向心力由重力提供2vmgmR解得vgR(2)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常量为G,卫星在近地圆轨道运动接近A点时的加速度为Aa,根据牛顿第二定律21AMmGmaRh物体在地
球表面上受到的万有引力等于重力2MmGmgR解得221ARagRh(3)设同步轨道距地面高度为h2,根据牛顿第二定律有222224()()MmGmRhRhT解得223224πgRThR21.如图所示,水平传送带以一定速度匀
速运动,将质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、C为圆弧上的两点,其连线水平,已知圆弧对应圆心角106,A点距水平面的高度h=3.2m,圆弧C点与斜面CD恰好相切,小物块到达C点时的
速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,小物块从C点到第二次经过D点的时间间隔为1.6s,已知小物块与斜面间的动摩擦因数13,重力加速度g取10m/s2,取sin53,cos53,求:(1)小物块从A到B的运动时间;(2)小
物块离开A点时的水平速度大小;(3)斜面上C、D点间的距离。【答案】(1)0.8s;(2)6m/s;(3)3.92m【解析】【详解】(1)小物块从A到B做平抛运动2AB12hgt解得AB20.8shtg(2)到达
B点时的竖直速度AB8m/syvgt由题可知oAtan53yvv解得A6m/sv(3)滑块到达C点时的速度与B点速度相等22yA10m/sCvvv斜面CD的倾角为,滑块上滑过程中,根据牛顿第二定律1sincosmgmgma解得加速度2110m
/sa上滑的时间C111svta上滑的距离2C115m2vsa下滑过程中,根据牛顿第二定律2sincosmgmgma解得加速度226m/sa下滑的位移22211()1.08m2satt
因此CD间距离123.92msss