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1、安徽省淮北市第一中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题一、单项逸择题(共8题，32分)1. 对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是A. 公式中G为引力常量，它不是由实验测得的，而是人为规定的B. 当两物体表面距离r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C. 与受到彼此的引力总是大小相等的，而与、是否相等无关D. 与受到彼此的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力【答案】C【解析】A公式中为引力常数，由卡文迪许通过实验测得故A错误；B公式中从数学角度讲：当趋近于零时其值是趋于无穷大，然而这是物理公式，所以不可能为零万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体，即物体的自身半径相对
2、两者的间距可以忽略时适用而当距离无穷小时，万有引力公式不再适用故B错误；C、D、之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对相互作用力不是一对平衡力故C正确、D错误故选：C2. 关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是A. 轨道半径越大，线速度越小，角速度越小 B. 轨道半径越大，线速度越大，角速度越大C. 轨道半径越大，线速度越大，周期越长 D. 轨道半径越小，线速度越小，周期越长【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力：，解得线速度为：，角速度为：，可知轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，故A正确，B错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，及，可知轨道半径越大，线速度越
3、小，周期越长，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，及，可知轨道半径越小，线速度越大，周期越小，故D错误。所以A正确，BCD错误。3. 在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿圆周由P向Q行驶，下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，你认为正确的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向解：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，由于赛车是从P向Q运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角要大于90，故D正
4、确，A、B、C错误故选D4. 雨伞半径R，高出地面h，雨伞以角速度旋转时，雨滴从伞边缘飞出，忽略空气阻力，则以下说法中正确的是A. 雨滴沿飞出的点的半径方向飞出，做平抛运动B. 雨滴沿飞出的点的切线方向飞出，做平抛运动C. 雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆D. 雨滴落地后在地面形成一个比伞半径小的圆【答案】B【解析】AB雨点甩出后沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动，故A错误，B正确；CD竖直方向有：，；水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以雨点甩出后水平方向做匀速直线运动，为设雨伞的轴心点到落地点的水平距离为：则故CD错误故选：B点睛：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为水平方向上
5、的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同5. 下列关于向心加速度的说法中，正确的是A. 向心加速度的方向始终与速度的方向垂直 B. 向心加速度的方向可能与速度方向不垂直C. 向心加速度的方向保持不变 D. 向心加速度的方向与速度平行【答案】A【解析】试题分析：做圆周运动的物体向心加速度的方向始终与速度的方向垂直，指向圆心，所以加速度的方向不断变化，故选A考点：向心加速度【名师点睛】本题解答时要注意，匀速圆周运动中的“匀速”只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向是时刻在变化的，加速度的方向也是时刻在变化的。6. 宇宙中两颗相距较近的天体称为
6、“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起.如图所示，某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比，则两颗天体的A. 质量之比B. 角速度之比的C. 线速度大小之比D. 向心力大小之比【答案】A【解析】双星都绕O点做匀速圆周运动，由两者之间的万有引力提供向心力，角速度相等，设为根据牛顿第二定律，对A星有：，对B星有： ，联立解得：，根据双星的条件有：角速度之比，由得：线速度大小之比，向心力大小之比，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】双星都做匀速圆周运动，由双星之间的万有引力提供向心力，它们共同的角速度据牛顿第二定律列式
7、求解两星体绕共同圆心做匀速圆周运动的质量之比，由求解线速度之比7. 设地球的半径为，质量为m的卫星在距地面高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为，则以下说法错误的是A. 卫星的线速度为B. 卫星的角速度为C. 卫星的加速度为D. 卫星的周期【答案】C【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：，解得：，忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式：，解得：，联立解得：卫星的线速度，卫星的角速度，卫星的加速度，卫星的周期，故ABD正确，C错误，本题选错误的，故选C.【点睛】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度、角速度、周期、加速度等物理
8、量忽略地球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式8. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为A. =4：1，=1：2 B. =4：1，=2：1C. =1：4，=1：2 D. =1：4，=2：1【答案】D【解析】根据 得， ， ，因为周期之比为TA：TB=1：8，则轨道半径之比RA：RB=1：4，线速度之比vA：vB=2：1，故D正确，ABC错误故选D二、双项选择题(4题，共16分)9. 如图所示，在高H处有小球A，速度水平抛出，与此同时，地面上有个小球B 以速度竖直上抛，两球在空中相遇，则A. 从它们抛出的到相遇所需的时间是B. 从它们抛出
9、的到相遇所需的时间是C. 两球抛出的时的水平距离为D. 两球抛出的时的水平距离为【答案】BDC两球抛出时的水平距离故C错误，D正确故选：BD10. 质量为m的物块，沿着半径为R的半径形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是A. 受到向心力为mg+ B. 受到有摩擦力为C. 受到有摩擦力为(mg+) D. 受到的合力方向斜向左上方【答案】CD【解析】向心力的大小，故A错误；根据牛顿第二定律得，则所以滑动摩擦力，B错误C正确；由于重力支持力的合力方向竖直向上，滑动摩擦力方向水平向左，则物体合力的
10、方向斜向左上方故D正确11. 如图所示，a、b、c是地球大气层外圆开轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则说法正确的是A. a所需向心力最小B. b、c的周期相同且大于a的周期C. b、c向心力加速度大小相等，且大于a的向心加速度D. b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度【答案】BD【解析】根据万有引力提供向心力得A，和质量相等且小于的质量，可知所需向心力最小故A错误；B，所以、的周期相同，大于的周期故B正确；C，、的向心加速度相等，小于的向心加速度，故C错误；D，、的线速度大小相等，小于的线速度，故D正确故选：BD12. 已知引力常量G，月球中心到地球中心的距离R，月球绕
11、地球运行的周期T，仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有A. 地球的质量 B. 月球的质量C. 地球的半径 D. 月球绕地球运行速度的大小【答案】AD【解析】根据万有引力提供向心力：，解得：，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量，故A正确，B错误；由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地卫星的线速度或者周期，所以无法求出地球的半径，故C错误。研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得月球绕地球运行速度的大小为：，故D正确。所以AD正确，BC错误。三、填空与实验题(第13小题6分，第14小题8分，共14分)13. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻
12、璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点)，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=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.(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4cm，6cm)，此时R的速度大小为_cm/s.R的加速度大小为_cm/s(填选项字号).(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是图中的_(填选项序号).【答案】 (1). 5 (2). 2 (3). D【解析】试题分析：小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初速为零的匀加速直线运动知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方
13、向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹（1）小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有，则有，在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：，解得，则R的速度大小：；（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D14. 某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动.(1)安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_(填选项前的字母).A.保证小球飞出时的速度既不太大也不太小B.保证小球飞出时的初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)某同学每次都将小球从斜槽的
14、同一位置由静止释放，并从斜槽末端水平飞出.改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹，该同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在图中1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中小球从抛出点到落点的水平位移依次为不知，忽略空气阻力的影响，则下面分析正确的是_(填选项前的字母).A.B. C.D.无法判断()与()的大小关系(3)另一同学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.部分运动轨迹如图所示，图中小格在水平方向与竖直方向上的长度均为L，、和是轨迹图线上的3个点，和之间、和之间的水平距高相等，重力加速度为g
15、，可求出小球从运动到所用的时间为_，小球抛出时的水平速度为_.【答案】 (1). B (2). C (3). (4). 【解析】（1）研究平抛运动的实验很关键的就是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时，才能确保做平抛运动，故ACD错误，B正确，故选B。（2）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以，故C正确，ABD错误，故选C。（3）因两段对应的水平距离相等，故两段运动的时间相等，而竖直位移分别为3L和5L；故在竖直方向由，解得：，水平速度为：.【点睛】在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽
16、末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直。解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行分析。对平抛运动的考查要注意水平速度及时间的求法，掌握好平抛运动的处理规律。四、计算题：(4题，共38分)15. 在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖一层薄冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘x=24m处以一定的初速度向平台边缘滑动，如图所示，当他滑离平台即将着地的瞬间，其速度方向与水平地面夹角为=45，取重力加速度g=10m/s，求(1)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大.(2)若平台上的薄冰面与雪楠间的动摩擦因数为=0.05，则滑雪者的初速度是多大.【答案】
17、（）2.5m （）7m/s【解析】试题分析：（1）滑雪爱好者滑离平台后做平抛运动，根据平抛运动的特点及基本公式即可求解；（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速度，对滑动过程运用由动能定理即可求解解：（1）把滑雪爱好者着地时的速度vt分解为如图所示的v0、v两个分量由 h=gt2得：t=0.5s则 v=gt=5m/sv0=vtan45=5m/s着地点到平台边缘的水平距离：x=v0t=2.5m（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速度，由动能定理：得：v=7m/s，即滑雪者的初速度为7m/s答：（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是2.5m；（2）滑雪者的初速度为7m/
18、s2.5m，7m/s点评：该题考查了平抛运动的基本公式和定能定理得应用，难度不大，属于基础题16. 如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道特技表演，竖直圆的半径R=40m；若摩托车运动的速率恒为v=20m/s，人和车的总质量m=200kg(摩托车车身的长不计)，取g=10m/s，求： (1)摩托车通过最高点A时对轨道压力.(2)摩托车通过最低点B时对轨道压力.(3)当摩托车的速度恰好竖直上时对轨道压力.【答案】（1）0N （2）4000N （3）2000N【解析】试题分析：在最高点、最低点和速度恰好竖直上时，结合径向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出圆轨道对车的作用力。（）摩托车通过
19、最高点A，根据牛顿第二定律得：代入数据解得对轨道压力为：N=0N（）摩托车通过最低点B，根据牛顿第二定律得：代入数据解得对轨道压力为：N=4000N（）摩托车速度恰好竖直向上时，轨道的弹力提供向心力根据牛顿第二定律得：代入数据解得对轨道压力为：N=2000N点睛：本题主要考查了圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。17. 已知地球与火星的质量之比=10：1，半径之比=2：1，现用一段绳子水平拖动放在火星表面固定木板上的箱子，设箱子与木板间摩擦因数为0.5，水平拉力F=10N，箱子的质量为m=1kg，地球表面重力加速度g取10m/s.求：(1)火星表面的重力加速度g是多少。(2)箱子获
20、得的加速度是多少.【答案】（1） （2）8m/s2【解析】试题分析：（1）在星球表面的万有引力等于重力，即可求出重力加速度的表达式；（2）根据重力加速度的表达式求出地球表面和火星表面的重力加速度之比；因地球表面的加速度已知，则可求出火星表面的加速度再由牛顿第二定律列方程可求得（1）在星球表面的万有引力等于重力，则有：解得：（）地球与火星的质量之比为，半径之比则火星表面重力加速度箱子和木板间的动摩擦因素为，根据牛顿第二定律：地面上有：火星上有：联立解得：【点睛】本题关键抓住天体表面上物体的重力近似等于万有引力，得到重力加速度的关系，再根据牛顿第二定律研究加速度18. 科学家认为在太阳系中除地球外
21、最有可能出现生命的是土卫六泰坦。为了研究土卫六，假设我们发射一个质量为m的探测器，使探测器进入土卫六引力区时，能够绕土卫六做匀速圆周运动，此时探测器距离土卫六表面的高度为h，以后探测器可以经过一系列的制动到达土卫六表面附近，然后开始以初速度垂直土卫六地面勻减速下落，直到悬停，所用的时间为t，假设轨迹为直线。土卫六的半径为R，土卫六表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：(1)探测器绕土卫六做圆周运动的周期；(2)土卫六的第一宇宙速度及平均密度；(3)探测器下落时发动机的平均推力F。【答案】（1） （2） （3）.(1)土卫六表面的物体，重力等于万有引力，有对于探测器有：联立解得: (2)探测器运行所需向心力由万有引力提供，有: 得土卫六的第一宇宙速度由上可知 且联立得土卫六的平均密度: (3)根据匀变速直线运动规律，探测器下落时的加速度为根据牛顿第二定律有：F-mg=ma解得：点睛：本题主要考查了万有引力的应用，关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用。 ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%