1、高一年级第二学期期中联合调研考试物理试题一、单项选择题(每小题只有一个正确答案，选对得4分，不选或选错不得分，共8个小题，计32分)1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述中正确的是 （ ）A. 丹麦天文学家第谷发现了行星运动三定律B. 牛顿发现了万有引力定律测出了引力常量C. 在研究行星运动规律时，开普勒的第三行星运动定律中的k值与地球质量有关D. 1798年英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量【答案】D【解析】试题分析：开普勒发现了行星运动三定律，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了
2、引力常量，选项B错误；在研究行星运动规律时，开普勒的第三行星运动定律中的k值与太阳的质量有关，而与地球质量无关，选项C错误；1798年英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量，选项D正确；故选D考点：物理学史【名师点睛】本题主要考查了学生对物理学史的掌握情况，对于该部分知识要加强记忆，不断积累，尤其是课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大的贡献都应该掌握2.如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口水后，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，再“喝”一口水。A、B是鸟上两点，则在摆动过程中A. A、B两点的线
3、速度大小相同B. A、B两点的向心加速度大小相同C. A、B两点的角速度大小相同D. A、B两点的向心加速度方向相同【答案】C【解析】【分析】A、B在同一轴上转动角速度相等，根据v=r比较线速度大小关系；根据a=r2比较向心加速度大小关系。【详解】A、B在同一轴上转动角速度相等，故C正确；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据v=r可知A点的线速度大于B点的线速度，故A错误；由图可知A的转动半径大于B的转动半径，根据a=r2可知A点的向心加速度大于B点的加速度，且方向不同，故BD错误。所以C正确，ABD错误。【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度、加速度的关系，以及知道共轴转动，角速度相
4、等。3.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于.则( )A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压C. 这时铁轨对火车的支持力等于D. 这时铁轨对火车的支持力大于【答案】B【解析】【详解】火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误；当内外轨没有挤压力时，受重
5、力和支持力，如图所示，对竖直方向根据平衡可得：，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，故这时铁轨对火车的支持力小于，故CD错误。4.对于环绕地球做圆周运动卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如图所示图象，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)()A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：由万有引力提供向心力有：，得：，由图可知：，所以地球的质量为：，故A正确、BCD错误故选A考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题要掌
6、握万有引力提供向心力这个关系，找到r3-T2函数关系，同时要能理解图象的物理含义，知道图象的斜率表示什么。5.关于“亚洲-号”地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是( )A. 它的运行速度为7.9km/sB. 已知它的质量为1.42t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍C. 它可以绕过北京的正上方，所以我国能够利用它进行电视转播D. 它距地面的高度约是地球半径的5倍，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的【答案】D【解析】同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A错误；7.9 km/s是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度
7、越小同步卫星距地面很高，故其运行速度小于7.9 km/s，B错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C错误；由可得，同步卫星的加速度，D正确【点睛】同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期6.如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球；另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，小球过最高点的速度为v，下列叙述中不正确的是A. v的值可以小于B. 当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大C. 当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D. 当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小【答案】D【解析】细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为零故A正确
8、根据 知，速度增大，向心力增大故B正确当 ，杆子的作用力为零，当 时，杆子表现为拉力，速度增大，拉力增大故C正确当 时，杆子表现为支持力，速度减小，支持力增大故D错误本题选错误的，故选D7.假设“嫦娥三号”在地球表面的重力为G1，在月球表面的重力为G2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R1、R2；地球表面重力加速度为g.则A. 月球表面的重力加速度为 B. 月球与地球的质量之比为C. 月球卫星与地球卫星分别绕月球表面附近与地球表面附近运行的速度之比为 D. “嫦娥三号”环绕月球表面附近做匀速圆周运动的周期为 【答案】B【解析】试题分析：根据重力表达式G=mg表示出g进行比较，忽略星球自转的影
9、响，根据万有引力等于重力列出等式研究卫星在月球表面轨道上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求解该卫星在地球表面重力为，在月球表面的重力为，地球表面处的重力加速度为g，根据重力表达式得：月球表面处的重力加速度为，A错误；忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式，已知地球半径为，月球半径为，所以月球的质量与地球的质量之比，B正确；最大环绕速度，C错误；研究卫星在月球表面轨道上做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，而，所以由得卫星在月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为，D错误8.2013年6月20日，航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图实验：细线的一端固定，
10、另一端系一小球，在最低点给小球一个初速度，小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动。若将此装置带回地球，仍在最低点给小球相同初速度，则在竖直平面内A. 小球仍能做匀速圆周运动B. 小球不可能做匀速圆周运动C. 小球一定能做完整的圆周运动D. 小球一定不能做完整的圆周运动【答案】B【解析】【分析】分析在太空中和地面上物体受力情况，明确在太空中物体处于完全失重状态；而在地面上时物体受到重力的作用，在最高点时需要满足临界条件才能做完整的圆周运动；同时注意明确匀速圆周运运动的性质；【详解】AB、把此装置带回地球表面，在最低点给小球相同初速度，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相
11、互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动，故A错误，B正确；CD、若小球到达最高点的速度，则小球可以做完整的圆周运动，若小于此速度，则不能达到最高点，则不能做完整的圆周运动，故C、 D错误；故选B。【点睛】关键是小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动。二、多项选择题(每小题有两个或以上正确答案，每题4分，选对但不全的得2分，共4小题，计16分)9.下列有关运动的说法正确的是( )A. 图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的角越小B. 图乙质量为m的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg
12、，则此时小球的速度大小为C. 图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度D. 图丙皮带轮上c点的线速度等于d点的线速度【答案】BC【解析】【详解】A.小球在水平面做匀速圆周运动，其向心力由重力和绳子拉力的合力提供，即mgtan=mLsin2，解得：，知角速度越大，偏离竖直方向的夹角越大，故A错误；B.小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg，根据牛顿第二定律知其向心力为：F=m=mg+FN=mg+3mg=4mg，解得，故B正确；C.因为b、c两点角速度相等，根据a=r2知，b、c两点的向心加速度之比为1：2，a、c两点线速度相等，根据a=v2/r知，a、c两点的向心加速度之比为2：1，故a、b
13、两点的向心加速度之比为4：1，故C正确；Dc、d两点角速度相等，根据v=r知，c、d两点的线速度之比为1：2，故D错误；10.2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径根据以上信息可以确定()A. 冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B. 冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C. 冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D. 冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇
14、宙速度【答案】AB【解析】试题分析：根据得，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较。11.用三合板模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。
15、在拱桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是( )A. 玩具车静止在拱桥顶端时电子称示数小一些B. 玩具车运动通过拱桥顶端时电子称示数大一些C. 玩具车运动通过拱桥顶端时处于失重状态D. 玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，电子称示数越小【答案】CD【解析】【详解】玩具车静止在拱桥顶端时压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高达时，合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg-N=m，解得N=mg-mmg，所以玩具车运动通过拱桥顶端时的示数小，故AB错误；玩具运动通过拱桥顶端时，加速度方向
16、向下，处于失重状态，故C正确；根据N=mg-m可知，玩具运动通过拱桥顶端时速度越大（未离开拱桥），示数越小，故D正确。12.宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示，已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为，则以下判断正确的是( )A. 飞船绕地球运动的线速度为B. 一个天内飞船经历“日全食”的次数为C. 飞船每次“日全食”过程的时间为D. 飞船周期为【答案】AD【解析】【详解】飞船绕地球匀速圆周运动，线速度为；又由几何关系知，解得：，故A正确；
17、地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，故B错误；由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过角所需的时间为：，故C错误。万有引力提供向心力则：得：，故D正确.三、实验题(每空3分，共计6分)13.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：(g=10m/s2)(1)物体抛出时的初速度为_m/s；(2)物体经过B时速度为_
18、m/s。【答案】 (1). 2.0m/s (2). 2.5m/s【解析】【详解】在竖直方向上，根据h2h1gT2得：则物体平抛运动的初速度为：B点的竖直分速度为：根据平行四边形定则知，B点的速度为：四、计算题：(共计46分)14.2018年11月23日，北京国际雪联单板滑雪大跳台世界杯在国家体育场举办。如图，运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度飞出，落到斜坡上的B点，已知AB两点距离，斜坡与水平面的夹角，不计空气阻力。求：运动员在空中飞行时间；运动员在A点水平速度的大小；【答案】 3s； 【解析】【详解】解：将运动员位移分解为水平位移，竖直位移运动员在竖直方向做自由落体运动，解得：； 运动
19、员在水平方向做匀速直线运动：代入数据可得：答：运动员在空中飞行的时间是3s；运动员在A点水平速度的大小是；15.如图所示，绳的一端固定在天花板上，通过一动滑轮将质量m10 kg的物体由静止开始以2 m/s2的加速度提升3 s求绳的另一端拉力F在3 s内所做的功(g取10 m/s2，动滑轮和绳的质量及摩擦均不计)【答案】 【解析】物体受到两个力的作用：拉力F和重力mg，由牛顿第二定律得则力F60 N物体从静止开始运动，3 s内的位移为力F作用在绳的端点，而在物体发生9 m位移的过程中，绳的端点的位移为所以力F所做的功为16.(8分)宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间t小球落
20、回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14，求该星球的质量与地球质量之比M星M地。【答案】（1）2 m/s2（2）1:80【解析】试题分析：运用运动学公式求出时间t与初速度之间的关系，求出地球表面重力加速度g与星球表面附近的重力加速度g间的关系根据万有引力等于重力表示出质量，求出星球的质量与地球质量之比（1）根据匀变速直线运动规律t=得：从竖直上抛到最高点，上升的时间是=，上升和下降的时间相等，所以从上抛到落回原处
21、t=由于在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处根据匀变速直线运动规律得：5t=由得星球表面附近的重力加速度g=g=2m/s2，（2）根据万有引力等于重力得：=mgM=所以=【此处有视频，请去附件查看】17.AB两球质量分别为m1与m2用一劲度系数为k的弹相连，一长为L1的细线与m1相连，置于水平光滑桌面上，细线的另一端拴在竖直轴00上，如图所示。当m1与m2均以角速度绕OO做匀速圆周运动时，弹簧长度为L2，求：(1)此时弹簧的伸长量；(2)绳子的弹力；(3)将线突然烧断瞬间A、B两球的加速度大小分别是多少。【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】（1）由题意可知，B球受到的弹簧弹力充当B球做圆周运动的向心力。设弹簧伸长L，满足：解得弹簧伸长量：（2）对A球分析，绳的弹力和弹簧弹力的合力充当A球做匀速圆周运动的向心力。满足：所以绳子的弹力为：（3）绳子烧断的瞬间，A、B两球都由弹簧的弹力提供加速度A球：解得：B球：解得：
