【物理】陕西省西安市蓝田县2018-2019学年高一下学期期中考试教学检测试题 （解析版） 13页

陕西省西安市蓝田县2018-2019学年高一下学期期中考试 教学检测试题 一、选择题 ‎1.如图甲所示，在一次海上救援行动中，直升机沿水平方向匀速飞行，同时悬索系住伤员匀速上拉，以地面为参考系，伤员从 A至B的运动轨迹可能是图乙中的 A. 折线ACB B. 线段 C. 曲线AmB D. 曲线AnB ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】伤员参加了两个分运动，水平方向匀速移动，竖直方向匀速上升，合速度是两个分速度的矢量和，遵循平行四边形定则，由于两个分速度大小和方向都恒定，故合速度是固定不变，即合运动是匀速直线运动，故轨迹是线段AB；故ACD错误，B正确．‎ ‎2.下列汽车行驶中各情形和离心运动有关的是（　　）‎ A. 雪地里汽车轮胎打滑 B. 汽车通过圆形拱桥 C. 汽车在平直公路上加速前进 D. 汽车在转弯时由于速度太快导致翻车 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．汽车在雪地里轮胎打滑，是摩擦力不足，与离心运动无关，A错误；‎ B．汽车通过圆形拱桥，并没有飞起，故不是离心运动，B错误；‎ C．汽车在平直公路上加速前进，与离心运动无关，C错误；‎ D．根据，所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，D正确。‎ ‎3.火星和金星沿着各自的轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（　　）‎ A. 火星与金星公转周期相同 B. 太阳位于它们的椭圆轨道的中心上 C. 它们绕太阳运动轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值相等 D. 它们各自与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据开普勒第三定律得，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，由于火星与金星的半长轴不同，所以它们的周期不同，A错误；‎ B．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，不在椭圆轨道的中心处，B错误；‎ C．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，C错误；‎ D．它们各自与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，D正确。‎ ‎4.如图所示在不同高度处以相同方向水平抛出甲乙两小球，已知两球在空中某处相遇，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲乙同时抛出，甲抛出的速度较小 B. 甲先抛出，乙抛出时速度较大 C. 乙先抛出，乙抛出时速度较小 D. 甲先抛出，甲抛出时速度较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】甲、乙两球在空中相遇，甲下降的高度大于乙下降的高度，根据可知，甲的运动时间长，所以甲先抛出，因为从抛出到相遇点的过程中，水平位移相等，甲球的运动时间较长，则甲球的初速度较小，故B正确．‎ ‎5.风是一种潜力很大的新能源，利用风车风力发电，能将动能转为电能。如图所示的风车叶片匀速旋转，叶片上的、两点的线速度大小分别为、，角速度大小分别为、，向心加速度大小分别为、，则（　　）‎ A. ，， B. ，，‎ C. ，， D. ，，‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．MN两点在同一叶片上，两者绕圆心圆周运动的角速度相同，由图可知，M圆周运动的半径大，根据可知，；根据可知，，BCD错误A正确。‎ ‎6.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径是地球直径的两倍，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的（　　）‎ A. 0.25‎倍 B. 0.125倍 C. 2倍 D. 0.5倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．设地球质量为M，半径为R，宇航员的质量为m，地球对宇航员的万有引力，该星球对宇航员的万有引力，ACD错误B正确。‎ ‎7.汽车在某一水平路面上做匀速圆周运动，已知汽车做圆周运动的轨道半径约为‎50m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的 0.8倍，则运动的汽车( )‎ ‎ ‎ A. 所受的合力可能为零 B. 只受重力和地面支持力作用 C. 所需的向心力由重力和支持力的合力提供 D. 最大速度不能超过 ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、汽车做匀速圆周运动，根据可知，汽车受到的合力不可能为零，故A错误； B、在竖直方向没有运动，故重力和地面支持力合力为零，汽车受到的摩擦力提供向心力，故BC错误： D、最大静摩擦力提供向心力时，汽车的速度最大，根据解得：，故D正确．‎ ‎8.如图，质量为的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动，若小球恰能以速度通过最高点，则小球以的速度经过最高点时，小球对轨道的压力大小与小球所受重力大小之比为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，当小球以速度经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力，如图，合外力充当向心力 又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等 由以上三式得到 ABD错误C正确。故选C。‎ ‎9.星球上物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系是。已知某星球的半径为，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在星球表面，重力等于其万有引力，万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律，有 ，解得 ，根据题意，有，则，‎ 故BCD错误，A正确。‎ ‎10.如图所示，某人将小球水平抛向地面的小桶，结果球划出一条弧线飞到小桶的前方．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为 （ ）‎ A. 抛出点高度不变，增大初速度 B. 抛出点高度不变，减小初速度 C. 初速度大小不变，降低抛出点高度 D. 初速度大小不变，增大抛出点高度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球抛出速度为，抛出点离桶的高度为，水平位移为，则：‎ 竖直方向：运动时间，水平位移：．‎ A、B根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移，抛出点高度不变，就需要减小初速度，B正确A错误 C、D根据分析可知，要把小球扔进桶里，需减小水平位移，初速度不变，需要降低抛出高度，C正确D错误 ‎11.如图所示，搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面、周期为的工作轨道，开始对月球进行探测（　　）‎ A. 卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B. 卫星在轨道Ⅲ上经过点的速度比在轨道Ⅰ上经过点时大 C. 卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短 D. 卫星在轨道Ⅰ上与在轨道Ⅲ上经过点的加速度不相等 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据万有引力提供向心力可得，可得，可知卫星的轨道半径越大线速度越小，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小，故A正确；‎ B．卫星在较低的轨道Ⅲ上经过P点的加速导致做离心运动从而进入较高轨道，即卫星在轨道Ⅲ上经过点的速度比在轨道Ⅰ上经过点时小，故B错误；‎ C．由于轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅲ半长轴，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨上Ⅲ运动周期较短，故C正确；‎ D．卫星经过同一点P时受到万有引力大小是相等的，由牛顿第二定律可知，卫星在轨道Ⅰ上与在轨道III上经过P点的加速度相等，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.俄罗斯“和平号”空间站绕地球作匀速圆周运动，由于失去动力，并受到高空大气阻力作用而高度下降（运动仍可看作匀速圆周运动），不久便会因空气摩擦而烧毁，则在逐渐下降过程中（　　）‎ A. 所受地球的引力逐渐变小 B. 角速度逐渐变大 C. 线速度逐渐变小 D. 周期逐渐变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据万有引力公式可知，在逐渐下降过程中，“和平号”空间站离地球距离逐渐变小，则所受地球的引力逐渐变大，故A错误；‎ BCD．由万有引力等于卫星需要的向心力得，可得，，，由于减小，则知线速度和角速度逐渐变大，周期逐渐变小，故C错误，BD正确。‎ ‎13.一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为‎2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经过处理后画出相应图线。图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度。图中，，利用图b中的数据可以知道（　　）‎ A. 圆盘转动的角速度为 B. 激光器和传感器沿半径移动的方向是沿半径向圆心 C. 激光器和传感器沿半径移动的方向是沿半径向外 D. 激光器和传感器沿半径方向移动的速度大小是 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图线读得，转盘的转动周期T=0.8s，故角速度ω=rad/s=2.5πrad/s，故A正确；‎ BC．由于电脉冲信号宽度在逐渐变窄，表明光能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动，故C正确，B错误；‎ D．0.2s时刻的线速度，1.0s时刻的线速度，径向速度，联立解得，故D正确。故选ACD。‎ 二、实验探究题 ‎14.某实验小组做“探究物体做平抛运动的规律”的实验：‎ ‎（1）除木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________；‎ A.停表 B.坐标纸 C.天平 D.弹簧称 E.重垂线 ‎（2）实验中，下列说法正确的是________；‎ A.应使小球每次从斜槽上相同的位置无初速度滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端可以不水平 D.为使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应该适当多一些 E.为了比较准确地找出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 ‎（3）一小球在某未知星球上做平抛运动，现对小球在有坐标纸背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示，、、为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为，不计空气阻力，则由以上及图信息可推知：‎ ‎①小球在点时的速度大小是________；‎ ‎②若取为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向下为轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：________，________。‎ ‎【答案】 (1). BE (2). AD (3). ① ② ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离，故ACD错误，BE正确；‎ ‎（2）A．为了能画出同一条平抛运动轨迹，减少实验误差，应使小球每次从斜槽上相同的位置无初速度滚下，故A正确；‎ BC．要保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，斜槽轨道末端必须水平，故BC错误；‎ DE．为了比较准确地找出小球运动的轨迹，更好地反映真实运动，记录的点应该适当多一些，然后用一条平滑的曲线把点连接起来，注意要舍弃个别误差较大的点，并不是所有的点都连接起来，故D正确，E错误；‎ ‎（3）①[3]由于水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为 在竖直方向根据匀变速运动规律有 ‎ 解得 B点的竖直分速度大小为 则从抛出点到达B点所用的时间为 带入数据可以得到 所以小球在B点时的速度是 ‎②从抛出点B点的水平位移为 从抛出点B点的竖直位移为 所以小球抛出点的位置横坐标为 纵坐标为 三、计算题 ‎15.如图所示是教室里的精准石英钟，求：‎ ‎（1）时针、分针的角速度之比；‎ ‎（2）从图中位置（2∶00）开始计时，时针、分针经过多长时间将第一次重合？‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）时针周期，分针的周期，依据，可知，时针、分针的角速度之比 ‎（2）根据角速度与周期关系可知 设经过时间将第一次重合，则有 ‎ 解得 ‎16.如图所示，挡板OM与竖直方向所夹的锐角为θ，一小球（视为质点）从O点正下方和A点以速度v0水平抛出，小球运动过程中恰好不和挡板碰撞（小球轨迹所在平面与挡板垂直）．不计空气阻力，重力加速度大小为g，求：‎ ‎（1）小球恰好不和挡板碰撞时的竖直速度大小；‎ ‎（2）O、A间的距离．‎ ‎【答案】（1）v0cotθ．（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由于小球恰好不和挡板碰撞，达到斜面时，速度方向与斜面恰好平行，有：cotθ=， 解得vy=v0cotθ． （2）根据cotθ=得运动的时间为： ， 根据x=v0t，y=gt2得解得平抛运动的水平位移为：，‎ 竖直位移为： ， 由几何关系得：， 联立解得： ．‎ ‎17.我国的火星探测器计划于2020年前后发射，进行对火星的科学研究．假设探测器到了火星上空，绕火星做匀速圆周运动，并测出探测器距火星表面的距离为h，以及其绕行周期T和绕行速率V，不计其它天体对探测器的影响，引力常量为G，求：‎ ‎(1)火星的质量M．‎ ‎(2)若，求火星表面的重力加速度g火大小．‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)设探测器绕行的半径为r，则：‎ 得：‎ 设探测器的质量为m，由万有引力提供向心力得：‎ 得：‎ ‎(2)设火星半径为R，则有 又得：‎ 火星表面根据黄金代换公式有： ‎ 得：‎ ‎18.如图甲所示，一辆质量为的汽车通过在一座半径为的圆弧形拱桥顶部：（取）‎ ‎（1）如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？‎ ‎（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零；‎ ‎（3）为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面，如果该汽车行驶时弯道部分的半径为，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为，路面设计的倾角为，如图乙所示，为使汽车转弯时不发生侧滑，弯道部分汽车行驶的最大速度是多少？（结果用题中所给字母表示，无需代入数值）‎ ‎ ‎ ‎【答案】（1）4640N；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车受重力和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律有 ‎ 解得 根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4640N；‎ ‎（2）当弹力为零时，汽车在最高点只受重力作用，所以根据牛顿第二定律 解得 ‎（3）对车进行受力分析如图所示：‎ 竖直方向 水平方向 设车辆即将发生侧滑时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 可得