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1、-1-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 18题只有一个选项是正确的,912 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,
2、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
3、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,-2-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A3.“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”
4、,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
5、 a=2r 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2GMmFr,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.-
6、3-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1v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2v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0 xtv知,物体平抛的初速度越大,飞行时间越短B.由2htg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1:3:5D.任意连续相等时间内,物体运动速度改变量增加-4-【答案】B【解析】AB、平抛运动水平方向做匀速运动:0 xv t竖直方向做自由落体运动:212hgt平抛运动在空中运动的
7、时间由竖直方向上的运动决定:2htg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vgt,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,拖拉机后轮的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12 B.前轮和后轮的角速度之比为21 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
8、同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点,所以ABvv,故 A 错误;根据vr和ABvv,可知 A、B两点的角速度之比为21;由2 n,所以转速也是21,-5-故 B 正确;据2T和前轮与后轮的角速度之比21,求得两轮的转动周期为12,故 C错误;由2var,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20r/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.80B.40C.20D.10【答案】B【解析】【详解】衣物转动的角速度20rad/s40
9、rad/s22n则对衣物受力分析,根据牛顿第二定律22N2dFmrm衣物和桶壁之间的弹力与衣物所受重力的比值为2N0.54040224010dFmggACD 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-6-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
10、,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2296NM RM R甲甲乙乙甲乙由于甲、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,所以甲乙整理可以得到RMRM甲乙乙甲=而且0.9mRR甲乙联立以上方程,带入数据整理可以得到0.3mR甲0.6mR乙2rad/s甲乙故 AB 错误,D 正确;C由于二人的角速度相同,根据公式vr而且由于RR甲乙,则可知vv甲乙即二者的线速度大小不相同,故C 错误。故选 D。9D 10A 11C 12A 13B 14B15.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
11、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-7-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1203cdtvs=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
12、;D根据运动的合成,可知船在河水中的最大速度为2243mvm/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,然后在Q 点通过改变卫星速度,让卫星进入高轨道轨道则()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进入轨道C.卫星在轨道上的运行速度大于7.9km/s D.在轨道上,卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度【答案】ABD【解析】-8-【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Q点加速使卫星由原来的向心运动变为圆周运动,由轨道进入轨道 ,故选项 B正确;C、第一宇
13、宙速度为卫星的运行的最大速度,在轨道上的运行速度小于7.9km/s,故选项C错误;D、在轨道 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BAcosvv-9-解得BAcosvvBv是恒定的,向左运动过程中
14、增大,故cos减小,则Av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BTGA 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B2sinGF和水平方向B1cosGF在竖直方向上有N2AFFG由于绳子与水平方向的夹角增大,所以2F增大,支持力NF减小,根据摩擦力公式NfF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 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
15、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 1-10-B.甲、乙两球下落的高度之比为4tan4 1 C.甲、乙两球的水平位移之比为tan 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 1【答案】BD【解析】【详解】A.由小球甲的运动可知,tan yx22012gtv t02gtv,解得t02tanvg,落到斜面上的速度与竖直方向夹角的正切值为tan 00yvvvgt,解得0tanvtg,则甲、乙两球在空中运动的时间之比为tt 2tan2 1,故 A 错误;B.
16、由 h12gt2可知甲、乙两球下落的高度之比为4tan4 1,故 B 正确;C.由 xv0t 可知甲、乙两球的水平位移之比为2tan2 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 甲00yvgtvv2tan ,乙球落到斜面上的速度与水平方向夹角的正切值为tan 乙0v yv1tan,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 甲:tan 乙=2tan2 1,故 D 正确。-11-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
17、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 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)cosmg;(2)tan sinvgL;(3)cosgL;cos2LTg【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mgtan,绳对小球的拉力大小为cosmgF(2)由牛顿第二定律得2tanmvmgr由几何关系得sinrL所以
18、小球做匀速圆周运动的线速度的大小为-12-tan sinvgL(3)小球运动的角速度tan sinsincosgLvgrLL小球运动的周期2cos2LTg20(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14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
19、BCD 轨道上放置一个倾角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B 点做平抛运动的时间为1t,落地点到C点距离为s竖直方向:2112hgt解得:1225110htssg水平方向:12Bsvtm?-13-(2)小球达 B 受重力G和向上的弹力F作用,根据向心力公式和牛顿第二定律得:2mvFGR解得:3FN由牛顿第三定律知球对B 的压力FF,即小球到达B 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45,则有5tan45hdm因为ds,所以小球离开B 点后能落在斜面上,假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B 点到F点的时间为2t则有:2BLcosv t,2212Lsingt联立解得:20.4ts它第一次落在斜面上时下落的高度:2210.82hgtm-14-