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安徽师大附中 2017-2018 学年高一下学期期末模拟物理试卷一、单选题1.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力 并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A. 太阳对小行星的引力相同B. 各小行星绕太阳运动的周期小于一年C. 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D. 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【答案】C【解析】 试题分析：小行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力MmF ，由于各小行星轨道半径质量均未知,球公转周期，即大于一年，故B 错误；GMC 小行星的加速度 a=知，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故 C 正确;知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地球公转A、太阳对小行星的引力故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故A 错误;B 由周期丁知，由于小行星轨道半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地的线速度，故 D 错误.故选：C.:视频2. 若以某固定点为起点画出若干矢量，分别代表运动质点在不同时刻的速度，则这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为 速矢端迹.由此可知（）1匀速直线运动的速矢端迹是线段；2匀加速直线运动的速矢端迹是射线；3匀速圆周运动的速矢端迹是圆；4平抛运动的速矢端迹是点A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】匀速直线运动的速度不变，即速度大小和方向都不变，根据“速矢端迹”的定义，作出其速矢端迹应为点，不是线段。故错误；2匀加速直线运动的加速度保持不变，速度随时间均匀增大，画出其“速矢端迹”为射线。故正确；3匀速圆周运动的速度保持不变，速度方向绕圆心匀速旋转，其“速矢端迹”为圆。故正确；4平抛运动的水平速度不变，竖直速度均匀增大，速矢端迹是竖直的射线.故错误。故选：B3. 如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B在各自不同的水平面内做匀速圆周运动以下关于A、B两球作圆周运动时的速度 （VA、VB）、角速度（3A、3B）、加速度（aA、aB）和对内壁的压力（FNAFNB）的说法正确的是（）3AWBC.aAaBD.FNAFNB【答案】A【解析】【详解】CD 对小球受力分析如图所示，也/由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，所以两个小球的受力相同，它们的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有 NA=NB，aA=aB,故 C、D 错误；2A. 由于它们的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式Fn=m 可知，半径大的，线r速度大，所以 VAVB,故 A 正确；B. 由向心力的公式 Fnmrw2可知，半径大的，角速度小，所以WAVBB.根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程。NimMm ,【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，RR2g 36 2-h因为星球的质量约为地球的 9 倍，半径约为地球的一半，可得- = -,根据 h =謂广，可得厂g 12晶可知平抛运动的时间之比为，根据X=Vot知，水平射程之比匚一，所以在星球上的水平射t 6x 6程为：.in，故 B 正确，ACD 错误。6 6【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用。5.如图所示，水平板上有质量二 I 2.5g，故 C 正确;D.在 0.4s -2.5s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P=FV 虽然 F 不变，但 V 是渐渐变小,所以其变化的，故 D 错误;故选：AC.【点睛】通过速度与时间的图象，由图象的斜率表示加速度大小，再由牛顿第二定律确定阻拦索的拉力，同时由图象与时间所构成的面积为位移的大小由功率P=FV 可确定大小如何变化.8.在一次体育活动中，两个同学一前一后在同一水平线上，分别抛出两个小球和，两个小球的运动轨迹如图所示，不计空气阻力.要使两个小球在空中发生碰撞，必须（）由于A的水平位移比B的水平位移大，在水平方向有：x=vct知A的初速度要大，故 C 正确;平抛运动的过程中，小球运动加速度都是g 与其质量无关，故 D 错。所以 BC 正确，AD 错误。9.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日据报道，2014 年各行星冲日时间分别是:1 月 6 日木星冲日；4 月 9 日火星冲日；5 月 11 日土星冲日；8 月 29 日海 王星冲日；10 月 8 日天王星冲日.已知地球及考题 2 各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表 所示,则下列判断正确的是()地球火星木星十星天王星海干.星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930A. 各地外行星每年都会出现冲日现象B. 在 2015 年内一定会出现木星冲日C. 天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D. 地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短【答案】BD【解析】试题分析：行星围绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期 T 的平方的比值都相等；从一次行星冲日到下一次行星冲日，为地球多转动一周的时间.R3斑解：根据开普勒第三定律，有：-；T2瑜I3解得：T=-；艮地故 T火=.=1 . 84 年；T木=11 . 86 年；T土=丄-=29. 28 年；T天=.：-=82. 82 年；.当地球恰好运行到某地外T海=.-=164 . 32 年；2兀_ 2开A、如果两次行星冲日时间间隔为1 年，则地球多转动一周，有：2n=( |)t97T 2兀代入数据，有：2n=（一- .）X1110解得：T。为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A 错误；B 2014 年 1 月 6 日木星冲日，木星的公转周期为11. 86 年，在 2 年内地球转动 2 圈，木星转动不到一圈，故在 2015 年内一定会出现木星冲日，故B 正确；C 如果两次行星冲日时间间隔为t 年，则地球多转动一周，有：2n =2兀一27T,)t10TQT 地解得：t=To- T 地故天王星相邻两次冲日的时间间隔为:82+82X1t天=1 01t天82.82 - 101年；土星相邻两次冲日的时间间隔为：.29.2SX1 .t土=,104年;故 C 错误；D 如果两次行星冲日时间间隔为t 年，则地球多转动一周，有：2n =2兀2JT)t10T 地丁地.解得：t= 冷，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D5 一 T 地亍10正确；故选：BD.10.飞船受大气阻力和地球引力的影响，飞船飞行轨道会逐渐下降，脱离预定圆轨道，为确保 正常运行，飞行控制专家按预定计划，决定在“神舟六号”飞船飞行到第 30 圈时,对飞船轨道 进行微调，使其轨道精度更高，在轨道维持的过程中下列说法正确的是（）A. 因为飞船在较高轨道所具有的运行速度比在较低轨道的具有的运行速度小，所以飞船在轨道维持时必须减速B. 在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中飞船的势能增加C. 飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道，当飞船沿椭圆轨道运动到较高的圆轨道时再瞬时加速使飞船进人到预定圆轨道【解析】D. 飞船的轨道半径、动能、动量及运行周期较维持之前都有一定程度的增大【答案】BC【详解】A.飞船的轨道高度逐渐降低，离地球越来越近，飞船在轨道维持时必须加速，做离 心运动脱离较低的圆轨道，故A 错误；B.在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中万有引力做负功，飞船的势能增加，故 B 正确；C. 飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道，当飞船沿椭圆轨道运行到较高的圆轨道时，再瞬时加速使飞船进入到预定圆轨道，故C 正确；D. 飞船的轨道半径较维持之前有一定程度的增大，根据， 匕二，所以速度、Q rJGM动能、动量较维持之前都有一定程度的减小，周期较维持之前都有一定程度的增大。故D 错误；故选：BC.11. 据国家航天局计划，2006 年已启动的”嫦娥奔月”工程，发射了一艘绕月球飞行的飞船 设另有一艘绕地球飞行的飞船，它们都沿圆形轨道运行并且质量相等，绕月球飞行的飞船的轨道半径是绕地球飞行的飞船轨道半径的，已知地球质量是月球质量的倍,则绕地球飞行的飞船4与绕月球飞行的飞船相比较（）A.向心加速度之比为 6:1B.线速度之比为C. 周期之比为D. 动能之比为【答案】BCD【解析】GMmGM【详解】A.研究飞船做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：，向rr心加速度之比为 81:16，故 A 错误；GMm vIGM、B.根据万有引力提供向心力 :-，得：.，线速度之比为 9:2 ,动能之比为 81:4 , 故 B正确，D 正确；2町【解析】C.根据.，得周期之比为 8:9，故 C 正确。v故选：BCD12. 如图所示，小球用两根长度相等的细线系在竖直杆上，当杆旋转时，细绳不可伸长，对小球受力分析正确的是（）【答案】(1). 0.8 (2).0.8m x lmA. 受重力、绳的拉力和向心力作用B. 可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用C. 可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用D. 上面一根绳的拉力总大于物体的重力【答案】BCD【解析】【详解】ABC 根据小球对绳的位置不同，绳可能是一根或两根有作用力，球受重力，故A 错误，BC 正确；D.只有上面一根绳有拉力时，绳的竖直分力大小等于重力；如果两根绳都有拉力，上面绳的 竖直分力大小等于重力和下面绳拉力的竖直分力之和，所以上面一根绳的拉力一定比重力大， 故 D 正确。故选：BCD、填空题13.如下图所示,宽为 的竖直障碍物上开有间距1 二的矩形孔，其下沿离地高I -,离地高订二:的质点与障碍物相距在障碍物以 1 广心怎匀速向左运动的同时，质点自由下落为使质点能穿过该孔,L 的最大值为 _ in；若=0 血 1】，乂的取值范围是 _.(取_: in -)试题分析：以障碍物为参考系，则质点具有水平向右的初速度v=4m/s，自由下落就变为平抛【解析】一-1 r- r运动，要穿过小孔，竖直方向经过小孔的上边沿一T =经过小孔下边沿二卜，经过小孔的时间最多有 打 i:一丄，水平方向 汀.，所以】最大值为：；：,：.上:。当I ：二时，小球在水平方向的运动、：，整理可得 H 匚丫二考点：平抛运动视频14.如下图所示，将一根长 20cm,劲度系数为 360N/m 的弹簧一端固定于 O 点,另一端接一质量 为 0.5kg 的小球.当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量为_ cm。【答案】5【解析】360 2兀【详解】设弹簧的伸长量为x,3=12rad/s , L=0.2m,Ti602向心力 F=kx=mw( L+x),贝U360 x =122X0.5X(0.2+x)伸长量 x=0.05m=5cm15.神舟”五号的飞行可看成近地运行，杨利伟的质量为 65kg,他在运动过程中的向心力可估算为_x102N.【答案】6.37【解析】【详解】“神舟”五号的飞行可看成近地运动，此时万有引力等于重力提供向心力，即：F向=F万=mg=637N=6.3X102N (g 取 9.8m/s2)。16.探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：(1) 设法让橡皮筋对小车做的功分别为、2 、3(2) 分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度 、作出匚草图；分析图象,如果盲图象是一条直线,表明门 7 ；如果不是直线,可考虑是否存在W Y W 伏 v、W 改&等关系。以下关于该实验的说法中有一项不正确，它是_。A. 本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为1、2 、3所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1 条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为，用 2 条、3 条橡皮筋并在一起进行第2 次、第 3 次实验时，橡皮筋对小车做的功分别是 2 、 3B. 小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。C. 某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D. 根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离 来进行计算的。【答案】D【解析】试题分析：当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W 用两根橡皮筋做功记为 2W 用三根橡皮筋做功记为 3W ，从而回避了直接求功的困难，故 A 正确；小 车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故B 正确；本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故C 正确；本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系.这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个 过程的平均速度，故 D 错误。考点：考查了探究功与速度变化的关系四、计算题17.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高为 h,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄影像机至少应拍地面上赤道圆周的弧长是多少？设地球半径为，地面处的重力加速度为，地球自转的周期为。【答案】1T8【解析】Mm4n?m（R十h）【详解】设卫星周期为，那么：，（R h）丁Mm又，R由得 .RJg设卫星上的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长为，地球自转周期为，要使卫星在一天T（地球自转周期）的时间内将赤道各处的情况全都拍摄下来，则二二:二丄1【点睛】摄像机只要将地球的赤道拍摄全，便能将地面各处全部拍摄下来；根据万有引力提 供向心力和万有引力等于重力求出卫星周期；由地球自转角速度求出卫星绕行地球一周的时 间内，地球转过的圆心角，再根据弧长与圆心角的关系求解.18.滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱如图是滑板运动的轨道，和匸 是一段圆弧形轨道，是一段长 7 -的水平轨道.一运动员从轨道上 点以 6 的速度下滑 经 轨道后冲上轨道，至 U .点时速度减为零已知运动员的质量 50 I -二，- 1 汽，不计圆弧轨道上的摩擦.（-.:：广）求：(1) .运动员第一次经过点、 点时的速度各是多少？(2) .运动员与=.：轨道的动摩擦因数.(3) .运动员最后停在轨道上距为多少米处？【答案】 I-.汕1八:F(2). -二：(3)2m【解析】试题分析：(1 )以水平轨道为零势能面，从A 到 B 的过程，根据机械能守恒定律，有mv +1mgh= - mv代入数据，解得- - 从 C 到 Q 的过程中，有：号 mv = mgH代入数据，解得- 一：:匚(2) 在 B 至 C 过程中，由动能定理有1丄Lmgs= _ mv _ _ mv代入数据，解得厂-(3) 由能量守恒知，机械能的减少量等于因滑动摩擦而产生的内能，则有L1mgs总=- mv+mgh代入数据，解得厂5i 2n= 2 二s 7故运动员最后停在距 B 点一 的地方.考点：动能定理的应用、能量守恒定律名师点睛：本题运用动能定理时，关键是灵活选择研究的过程，要抓住滑动摩擦力做功与总路程有关。19.有一光滑水平板，板的中央有一小孔，孔内穿入一根光滑轻线，轻线的上端系一质量为 I 的道做匀速圆周运动时，轻线下端的两个物体都处于静止状态，如图所示.若将两物体之间的轻线剪断，则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动？眄（3m I mJ&R【答案】v =，_叱J 3M【解析】【详解】选小球为研究对象 设小球沿半径为 的轨道做匀速圆周运动时的线速度为，由牛顿第定律得.III、. : I当剪断两物体之间的轻线后，轻线对小球的拉力减小，不足以维持小球在半径为 的轨道上继 续做匀速圆周运动，于是小球逐渐偏离原来的轨道，同时轻线下端的物体 逐渐上升，且小球 的线速度逐渐减小假设物体 上升的高度为，小球的线速度减为 时，小球在半径为* L 的二轨道上再次做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得1R-h再选小球和物体 组成的系统为研究对象两物体间的轻线被剪断后物体上升的过程，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒选小球做匀速圆周运动的水平面为零势能面，设小球沿半径为的轨道做匀速圆周运动时到水平板的距离为，由机械能守恒定律得1 , 1 ,八1T；, ;.1.-1E肘口 I mJgR由得4 3M【点睛】小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，而轻线下端的物 体处于静止状态，合力为零，在将两物体之间的轻线剪断之后，系统的机械能守恒，根据牛 顿第二定律、平衡条件小球,轻线的下端系着质量分别为和 的两个物体当小球在光滑水平板上沿半径为的轨和机械能守恒定律求解.20.质量为 2 的滑块以的初速度从倾角为 30的斜面底端向上滑行，上滑的最大距离为，则滑块回到原出发点的动能是多少?（取 10）【答案】三:；【解析】【详解】设滑块沿斜面向上滑行过程中克服摩擦力做功为，滑块在上滑过程中，根据动能定理有：I 飞.:1 1讥111 -. 1滑块上滑和下滑过程中克服摩擦力做功相等，滑块在下滑过程中，有：！讥一 1解得：I、=；，.【点睛】小球先上滑后下滑，上滑与下滑过程中滑动摩擦力做功相等，运用动能定理对两个过程分别列式，即可求解.
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