1、平罗中学2018-2019学年度第二学期期中考试试卷高一物理一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。1-8题每题只有一个选项正确，9-12题每题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.下列说法正确的是（ ）A. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量B. 开普勒解释了行星运动背后的原因是太阳对行星的引力C. 卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量D. 引力常量G的大小由中心天体决定【答案】C【解析】【详解】牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，选项A错误；牛顿解释了行星运动背后的原因是太阳对行星的引力，选项B错误；卡文迪许通过扭秤实验测
2、出了万有引力常量，选项C正确；引力常量G的大小与中心天体无关，选项D错误.2.关于抛体运动下列说法正确的是( )A. 平抛运动是曲线运动，加速度和速度都在不断变化B. 由可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短C. 由可知，做平抛运动的物体下落的高度越大，飞行时间越长D. 做斜抛运动的物体到最高点时速度为零【答案】C【解析】【详解】平抛运动是曲线运动，速度不断变化，但是加速度不变，选项A错误；由可知，做平抛运动的物体下落的高度越大，飞行时间越长，与初速度无关，选项B错误，C正确；做斜抛运动的物体到最高点时还有水平速度，则速度不为零，选项D错误.3.不可回收的航天器在废弃后，将成为太空垃圾。如图
3、所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是( )A. 离地越低的太空垃圾运行周期越大B. 离地越高的太空垃圾运行角速度越小C. 由公式v得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D. 太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞【答案】B【解析】【详解】设地球质量为M，垃圾质量为m，垃圾的轨道半径为r；由牛顿第二定律可得：，垃圾的运行周期：，所以离地越低的太空垃圾运行周期越小，故A错误；由牛顿第二定律可得：，垃圾运行的角速度，所以离地越高的垃圾的角速度越小，故B正确；由牛顿第二定律可得：，垃圾运行的线速度，所以离地越高的垃圾线速度越小，故C错误；由线速度公式可知，在同一轨道上的航
4、天器与太空垃圾线速度相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故D错误.4.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是A. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C. 摩托车过凸型路面时，若速度过快，容易飞离地面D. 洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出【答案】B【解析】【分析】利用圆周运动的向心力分析过水路面、火车转弯和洗衣机脱水原理即可，如防止车轮边缘与铁轨间的挤压，通常做成
5、外轨略高于内轨，火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供。【详解】A、汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度向心加速度，超重，故对桥的压力大于重力，故A错误；B、在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故B正确；C、摩托车过凸型路面时，根据牛顿第二定律可知，当支持力为零时，摩托车容易飞离桥面，故速度越大越容易飞离地面，故C正确D、衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要提供的向心力较大，力无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。故选：BC。【点睛】本题是实际应用问题，
6、考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，知道圆周运动向心力的来源，会根据加速度的方向确定超失重。5.关于功和功率的说法中,正确的是( )A. 由可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B. 因为功有正功和负功之分，所以功是矢量C. 由可知，汽车功率与它的速度成正比D. 正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力【答案】D【解析】【详解】由可知，只要知道W和t就可求出在时间t内的平均功率，选项A错误；功虽然有正功和负功之分，但是功无方向，是标量，选项B错误；由P=Fv可知，在牵引力一定的情况下，汽车的功率与它的速度成正比，选项C错误；正功表示做功的力与位移方向夹角小于90，则为动力，负功表
7、示做功的力与位移方向夹角大于90，则为阻力，选项D正确.6.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。下列说法中正确的是（ ）A. 卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B. A、B的线速度大小关系为vAvBC. A、B的向心加速度大小关系为aBaAD. A、B、C周期大小关系TATCTB【答案】D【解析】【详解】第一宇宙速度是绕地球做圆周运动最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误。对B、C，根据知，因C的轨道半径大于B的轨道半径，则vBvC，aBaC；
8、A、C的角速度相等，根据v=r，a=2r知，vCvA ，aCaA，所以vBvA，aBaA，故BC错误。A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据可知 知，C的周期大于B的周期，则A、B、C周期大小关系为TATCTB，故D正确。7.如图所示，以10m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（取g=10m/s2）（ ）A. sB. sC. 2sD. s【答案】D【解析】【详解】物体撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图。则，解得：，故ABC错误，D正确.8.宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,
9、称之为双星系统。在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。若AOOB,则( )A. 星球A的角速度一定大于B的角速度B. 星球A的质量一定小于B的质量C. 双星的总质量一定,双星之间的距离越小,其转动周期越大D. 双星之间的距离一定,双星的总质量越大,其转动周期越大【答案】B【解析】【详解】A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等；根据万有引力提供向心力公式得，因为rBrA，所以mBmA，即B的质量一定大于A的质量;故A错误.B、双星系统角速度相等，根据v=r，且AOOB，可知，A的线速度大于B的线速度;故B正确.C、根据万
10、有引力提供向心力公式得：，解得周期为，可知双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小;故C错误.D、根据周期为，可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大;故D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度以及会用万有引力提供向心力进行求解9. 若某人造地球卫星的轨道半径缩小到原来的1/3，仍作匀速圆周运动，则:A. 根据公式，可知卫星的线速度将缩小到原来的1/3B. 根据公式，可知地球提供的向心力将增大到原来的9倍C. 根据公式，可知卫星所需要的向心力将增大到原来的3倍D. 根据上述B和C选项中给出的公式，可知卫星运动的线速度将增
11、大到原来的倍【答案】BD【解析】试题分析：根据，可得，则当卫星的轨道半径缩小到原来的1/3时，可知卫星的线速度将增加到原来的倍，选项A 错误，D 正确；根据公式，当卫星的轨道半径缩小到原来的1/3时，可知地球提供的向心力将增大到原来的9倍，选项B正确C错误。考点：万有引力定律的应用；人造卫星。10.将卫星发射至近地圆轨道1，然后经过变轨，可将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：（ ）A. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度B. 卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度C. 卫星在
12、轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度D. 卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P的加速度【答案】BD【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，得，得，所以卫星在同步轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故A错误。卫星在轨道2到轨道1要在Q点减速做向心运动，则卫星在轨道2上经过Q点时的速度大于它在轨道1上经过Q点时的速度，选项B正确；根据牛顿第二定律得 ，则卫星的加速度，所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P的加速度，故C错误，D正确。11.一条小船由岸上的人通过滑轮用绳牵
13、引如图所示，小船以速度v0作匀速运动，它经过图示位置时拉船的绳与水平面的夹角为，以下说法正确的是( )A. 拉绳的速度为B. 应当减速拉绳可使小船匀速运动C. 拉绳的速度为v0D. 应当匀速拉绳可使小船匀速运动【答案】BC【解析】【详解】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有：v=v船cos=v0cos，则随角的变大，v减小，则应当减速拉绳可使小船匀速运动；故选BC.12.如图所示，金属块Q放在带有光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的轻绳，上端与Q相连，下端拴着一个小球P。小球P在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），轻绳与竖直方向的夹角为30o；现使小球P在原
14、水平面内做半径更大的匀速圆周运动，且轻绳与竖直方向的夹角为60o，金属块Q更靠近小孔。两种情况下Q都静止，则后一种情况与原来相比较（ ）A. 小球P的线速度更大B. 小球P运动的周期更大C. 小球P的向心力大小之比为3 : 1D. 金属块Q所受摩擦力大小之比为3 : 1【答案】AC【解析】【分析】金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化。以P为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断Q受到桌面的静摩擦力的变化。由向心力知识得出小球P运动的角速度、加速度与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化。【详解】A项：设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线
15、的长度为L，孔到圆心的高度为h，P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有： 解得：，所以越大，线速度越大，故A正确；B项：由公式，所以小球的周期不变，故B错误；C项：小球的向心力为：，所以向心力之比为：，故C正确；D项：细线拉力T=，对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，所以金属块Q所受摩擦力大小之比为，故D错误。故选：AC。【点睛】本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，采用隔离法，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键。二、填空题（每空2分，共12分）13.一小船要渡过宽d180 m，水流速度v12.5 m/s的河，
16、若船在静水中的速度为v25 m/s，小船至少需要_s才能到达对岸，如果要求小船渡河距离最短那么渡河又需要_s【答案】 (1). 36s (2). 24s【解析】【详解】当船头垂直河岸渡河时，船过河的时间最短，最短时间为：；当实际航线与河岸垂直时，渡河航程最短，此时船头偏向上游，与河岸成一定夹角，合速度与河岸垂直；渡河时间14.质量为2103kg汽车，保持60kW的功率行驶，能达到的最大速度为20m/s当它以最大速度前进时，所受阻力的大小为_N，若汽车受阻力大小不变，它的速度为10m/s时加速度的大小为_m/s2【答案】 (1). 3000 (2). 1.5【解析】【详解】当牵引力等于阻力时，速
17、度最大，根据P=fvm得，阻力；根据P=Fv得，牵引力 ，根据牛顿第二定律得，汽车的加速度15.如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则aA:aB=_；A：C=_。【答案】 (1). 2：1 (2). 2：1【解析】【详解】A、B两点是同轴转动，角速度相等，根据a=2r可知，aA:aB= RA:RB=2：1；由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vC=vB，角由速度和线速度的关系式v=R可得B：C=2：1；由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即A=B，则A：C=2：1.三、计
18、算题（本题共4小题，共40分，解答过程应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16.一细绳拴一质量m=0.1kg的小球，在竖直平面内做半径R=40cm的圆周运动，取g=10m/s2，求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？（3）小球以4m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？【答案】（1）2m/s（2）1.25N（3）5N【解析】【详解】（1）小球恰能通过圆周最高点时的条件为重力提供向心力，由牛顿第二定得：解得：（2）重力与拉力的合力提供向心
19、力，由牛顿第二定律得：解得： （3）重力与拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得： 解得：17.如图所示，位于光滑水平面上的物体，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动，移动的距离为4m。已知物体质量为10kg，F的大小为100 N，方向与水平面的夹角为37。 （sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）求：（1）此过程中外力F对物体所做的功及平均功率；（2）移动到4m时外力F的瞬时功率。【答案】（1）320J 320W（2）640W【解析】【详解】（1）外力F对物体所做的功 根据牛顿第二定律：Fcos37=ma；可得： 运动4m的时间 拉力F的平均功率 （2
20、）移动4m时的瞬时速度 外力F的瞬时功率18.2013年6月11日，我国成功发射了神舟十号飞船，升空后和目标飞行器天宫一号交会对接，3名航天员再次探访天宫一号，并开展相关空间科学试验已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，设神舟十号飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T求：（1）地球质量M和平均密度；（2）神舟十号飞船的轨道半径r【答案】（1） ; （2） 【解析】试题分析：（1）根据地球表面万有引力等于重力求得地球质量，然后根据球体体积公式，由平均密度定义求得地球密度；（2）由飞船做圆周运动，万有引力做向心力求解（1）设地球质量为M，地球的密度为，飞船质量为m由飞船在地表时所受重力等于万有
21、引力可得：解得：地球质量地球体积解得：地球密度（2）设飞船的轨道半径为r，由万有引力做向心力可得：解得：轨道半径【点睛】万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解19.如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角=60，不计空气阻力。求：（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；（2）小球在D点时的速度大小；（3）在D点处小球对
22、管壁的作用力的大小和方向。【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向下【解析】【分析】根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小；根据平抛运动知识求出小球在D点的速度，再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用。【详解】(1) 小球从A到B的过程做平抛运动。如图所示,由几何关系可得 联立解得：；(2) 小球从D到B的过程做平抛运动 解得： ；(3) D处小球做圆周运动，设管壁对小球的支持力为，由牛顿第二定律有 解得： 由牛顿第三定律可得,小球在D处对管壁的压力大小为，方向竖直向下。【点睛】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源。
