河北省石家庄市辛集市第二中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试卷 14页

辛集市第二中学2019-2020学年高一下学期期中考试 物理 ‎（满分100分，90分钟完卷）‎ 一、选择题。（本题共12个小题，每小题4分，共48分。其中1—8题只有一个选项是正确的，9—12题有多个选项正确。错选、多选不得分，少选得2分）。‎ ‎1.许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（　）‎ A. 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 B. 天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律 C. 牛顿利用万有引力定律通过计算发现了彗星的轨道 D. 卡文迪许通过实验测出了万有引力常量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．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律，故A错误；‎ B．天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了行星运动定律，不是万有引力定律，故B错误；‎ C．哈雷利用万有引力定律通过计算发现了彗星的轨道，故C错误；‎ D．英国的科学家卡文迪许通过实验测出了引力常量G，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎2.下列现象中属于防止离心现象带来危害的是（ ）‎ A. 为使火车安全通过弯道，修建铁路时常把外轨道修得比内轨道高一些 B. 汽车在过弯道时，阴雨天气容易冲出轨道 C. 洗衣机脱水桶转动时可以将湿衣服上的水甩去 D. 公共汽车急刹车时，乘客容易向前倾倒 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨，目的是由重力的分力提供一部分向心力，弥补向心力不足，防止车速过大，火车产生离心运动而发生侧翻，故A正确；汽车在过弯道时，阴雨天气时，因需要的向心力小于轮胎与地面的最大摩擦力而容易冲出轨道，这是离心现象带来的危害，不是离心现象的防止，选项B错误；洗衣机脱水桶高速旋转把附着在衣服上的水分，是利用离心作用将水从衣服甩掉，是利用的离心运动，故C 错误．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒是由于惯性，与离心现象无关，故D错误．故选A．‎ ‎3.“高分四号”卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星，它的发射和应用使我国天基对地遥感观测能力显著提升．关于“高分四号”，下列说法正确的是( )‎ A. “高分四号”卫星的空间分辨率很高，采取措施使它距地球更近一些，效果会好一些 B. “高分四号”卫星绕地球做圆周运动的线速度大于地球的第一宇宙速度‎7.9 km/s C. “高分四号”卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度 D. “高分四号”卫星的向心力与其他同步卫星的向心力的大小相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．“高分四号”卫星是地球同步卫星，轨道半径是个定值，不能降低，故A错误；‎ B．第一宇宙速度是人造地球卫星运行的最大环绕速度，所以“高分四号”卫星绕地球做圆周运动的线速度小于地球的第一宇宙速度‎7.9km/s，故B错误；‎ ‎ C．“高分四号”卫星和地球上的物体角速度相同，根据a=ω2r可知，“高分四号”卫星的半径大，则向心加速度大．故C正确；‎ D．向心力，由于不知道“高分四号”卫星与其它同步卫星的质量关系，所以不能判断向心力大小，故D错误；‎ 故选C．‎ ‎【点睛】本题考查第一宇宙速度的特点，内容简单，只要多读课本，熟记基本知识就能顺利解出．同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．‎ ‎4.某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）‎ A. ‎ B ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示，由于篮球和群众演员随大平台一起旋转，所以篮球抛出前有沿方向的初速度，要想篮球抛出后能沿虚线进入篮筐，则必须沿方向投出，‎ 故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎5.在水平地面上，关于平抛物体的运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 由知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短 B. 由知，物体下落高度越大，飞行时间越长 C. 任意连续相等时间内，物体下落高度之比为1：3：5…‎ D. 任意连续相等时间内，物体运动速度改变量增加 ‎【答案】B ‎【解析】‎ AB、平抛运动水平方向做匀速运动：‎ ‎ ‎ 竖直方向做自由落体运动：‎ ‎ ‎ 平抛运动在空中运动的时间由竖直方向上的运动决定：‎ ‎ ‎ 所以物体下落的高度越大，飞行时间越长，故A错，B对；‎ C、在竖直方向上做了初速度为零的自由落体运动，物体下落高度之比为1：3：5，符合从一开始下落时计算，故C错误；‎ D、由 ，知任意连续相等时间内，物体运动速度改变量都相等，故D错误；‎ 综上所述本题答案是：B ‎6.如图所示，拖拉机后轮半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则(　　)‎ A. A点和B点的线速度大小之比为1∶2‎ B. 前轮和后轮的角速度之比为2∶1‎ C. 两轮转动的周期相等 D. A点和B点的向心加速度大小相等 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以，故A错误；根据和，可知A、B两点的角速度之比为2∶1；由，所以转速也是 ‎2∶1，故B正确；据和前轮与后轮的角速度之比2∶1，求得两轮的转动周期为1∶2，故C错误；由，可知，向心加速度与半径成反比，则A与B点的向心加速度不等，故D错误．‎ ‎7.日常生活中可以利用离心运动甩干衣物上的水分，如图已知甩干桶直径为‎0.5m，工作时转速为r/s，则甩干过程中衣物和桶壁之间的弹力与衣物所受重力的比值为（g=‎10m/s2）（　　）‎ A. 80 B. ‎40 ‎C. 20 D. 10‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】衣物转动的角速度 则对衣物受力分析，根据牛顿第二定律 衣物和桶壁之间的弹力与衣物所受重力的比值为 ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎8.甲、乙两名滑冰运动员，m甲=‎80kg，m乙=‎40kg，面对面拉着弹簧秤都在光滑水平冰面上做匀速圆周运动的表演，如图所示，两人相距‎0.9m，弹簧秤的示数为96N，下列判断中正确的是（　　）‎ A. 两人运动半径不同，甲为‎0.6m，乙为‎0.3m B. 甲做圆周运动的向心力大于乙 C. 两人的线速度相同，为‎2m/s D. 两人的角速度相同，为2rad/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，即甲、乙两名运动员的向心力大小相等，根据牛顿第二定律得 由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，绕共同转轴转动，所以 整理可以得到 而且 联立以上方程，带入数据整理可以得到 故AB错误，D正确；‎ C．由于二人的角速度相同，根据公式而且由于，则可知 即二者的线速度大小不相同，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎9．D 10．A 11．C 12．A 13．B 14．B ‎15.若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为‎120 m，河中心水的流速大小为‎4 m/s，船在静水中的速度大小为‎3 m/s，要使船以最短时间渡河，则(　　)‎ A. 船渡河的最短时间是24 s B. 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为‎5 m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．‎ ‎【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有 s=40s 故A错误，B正确；‎ C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；‎ D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为 m/s=‎5m/s 故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎16.在发射卫星的过程中，卫星首先从低轨道进入椭圆轨道Ⅰ，然后在 Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入高轨道轨道Ⅱ．则（ ）‎ A. 该卫星的发射速度必定小于 ‎11.2km/s B. 卫星在 Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ C. 卫星在轨道Ⅱ上的运行速度大于 ‎7.9km/s D. 在轨道Ⅰ上，卫星在 P 点的速度大于在 Q 点的速度 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、发射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故选项A正确；‎ B、通过在点加速使卫星由原来的向心运动变为圆周运动，由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，故选项B正确；‎ C、第一宇宙速度为卫星的运行的最大速度，在轨道Ⅱ上的运行速度小于‎7.9km/s，故选项C错误；‎ D、在轨道Ⅰ上，近地点速度大，远地点速度小，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故选项D正确．‎ ‎17.如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知（　　）‎ A. 物体A做加速运动 B. 物体A做减速运动 C. 物体A所受摩擦力逐渐减小 D. 物体A所受摩擦力逐渐增大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．B匀速下降，A沿水平面向左做运动，如图所示：‎ 根据运动的合成与分解有 解得 是恒定的，向左运动过程中增大，故减小，则增大，所以A在水平方向上向左做加速运动，故A正确，B错误；‎ C．因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力为 A受斜向上的拉力等于B的重力，如图所示 ‎ ‎ 在图中把拉力分解成竖着方向和水平方向 在竖直方向上有 由于绳子与水平方向的夹角增大，所以增大，支持力减小，根据摩擦力公式 可知摩擦力减小，故C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎18.如图所示，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，两个可视为质点的小球甲和乙分别沿水平方向抛出，两球的初速度大小相等，已知甲的抛出点为斜面体的顶点，经过一段时间两球落在斜面上的A、B两点后不再反弹，落在斜面上的瞬间，小球乙的速度与斜面垂直．忽略空气的阻力，重力加速度为g.则下列选项正确的是(　　)‎ A. 甲、乙两球在空中运动的时间之比为tan2 θ∶1‎ B. 甲、乙两球下落的高度之比为4tan4 θ∶1‎ C. 甲、乙两球的水平位移之比为tan θ∶1‎ D. 甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为2tan2 θ∶1‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由小球甲的运动可知，‎ tan θ＝＝＝，‎ 解得 t＝，‎ 落到斜面上的速度与竖直方向夹角的正切值为 tan θ＝，‎ 解得 ‎，‎ 则甲、乙两球在空中运动的时间之比为t∶t′＝2tan2 θ∶1，故A错误；‎ B.由h＝gt2可知甲、乙两球下落的高度之比为4tan4 θ∶1，故B正确；‎ C.由x＝v0t可知甲、乙两球的水平位移之比为2tan2 θ∶1，故C错误；‎ D. 甲球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值为 tan α甲＝＝2tan θ，‎ 乙球落到斜面上的速度与水平方向夹角的正切值为 tan α乙＝＝，‎ 甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为 tan α甲：tan α乙=2tan2 θ∶1，‎ 故D正确。‎ 故选：BD 二、计算题。（共3个小题，共38分，计算题必须书写过程，只写结果的不得分，所有答案请填写在答题卡规定的位置）。‎ ‎19.长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点．让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如图.求摆线L与竖直方向的夹角为α时：‎ ‎(1)线的拉力F；‎ ‎(2)小球运动的线速度的大小；‎ ‎(3)小球运动的角速度及周期．‎ ‎【答案】（1） ； （2）；（3） ；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)做匀速圆周运动的小球受力分析如图所示 小球受重力mg和绳子的拉力F.因为小球在水平面内做匀速圆周运动，‎ 所以小球受到的合力指向圆心O′，且沿水平方向．‎ 由平行四边形定则得小球受到的合力大小为mgtanα，‎ 绳对小球的拉力大小为 ‎(2)由牛顿第二定律得 由几何关系得 所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为 ‎(3)小球运动的角速度 小球运动的周期 ‎20．（1）‎1.8m（2）3.6J（3）6W ‎17.如图所示，轨道 ABCD 的 AB 段为一半径 R =‎0.2 m 的光滑圆形轨道BC段为高为 h =‎5 m 的竖直轨道，CD 段为水平轨道．一质量为 ‎0.1 kg 的小球由 A 点从静止开始下滑到 B 点时速度的大小为 ‎2 m /s，离开 B 点做平抛运动（g 取 ‎10 m /s2），求：‎ ‎（1）小球离开 B 点后，在 CD 轨道上的落地点到 C 的水平距离；‎ ‎（2）小球到达 B 点时对圆形轨道的压力大小？‎ ‎（3）如果在 BCD轨道上放置一个倾角q＝45°的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开 B 点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上时下落的高度．‎ ‎【答案】（1）‎2m（2）3N（3）能，‎‎0.8m ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)设小球离开点做平抛运动的时间为，落地点到点距离为 竖直方向：   ‎ 解得：‎ 水平方向：‎ ‎(2)小球达受重力和向上的弹力作用，根据向心力公式和牛顿第二定律得：     ‎ 解得：‎ 由牛顿第三定律知球对的压力，即小球到达点时对圆形轨道的压力大小为3N，方向竖直向下 ‎(3)如图，斜面的倾角，则有 因为，所以小球离开点后能落在斜面上，‎ 假设小球第一次落在斜面上点，长为，小球从点到点的时间为 则有：，‎ 联立解得：‎ 它第一次落在斜面上时下落的高度：‎ ‎ ‎