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定远民族中学2017-2018学年度下学期期中考试卷高一物理注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题 45分）一、选择题（本大题共15小题，第1至10题为单选题，第11至15题为多选题，每小题3分，共45分。）1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）A. 曲线运动可以是速度不变的运动B. 曲线运动定是变速运动C. 做曲线运动的物体受到的合力一定是恒力D. 做曲线运动的物体受到的合力一定是变力2.如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3 若甲轮的角速度为1 ， 则丙轮的角速度为（ ）A. B. C. D.3.如图，从地面上方某点，将一小球以10ms的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，g10m/s2，则可求出（ ）A小球落地时的速度方向与水平地面成600角 B小球从抛出点到落地点的位移大小是10mC小球落地时的速度大小是20m/s D小球抛出时离地面的高度是5m4.已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2v1，渡河时船头始终垂直河岸，用虚线表示小船过河的路径，则选项图中小船过河路径可能正确的是（）A. B. C. D. 5.如图所示，光滑半圆形碗固定在地面上，其半径为R，一质量为m的小球紧贴碗的内表面做匀速圆周运动，其轨道平面水平且距离碗底的高度为h，重力加速度为g，则小球做匀速圆周运动的转速为（单位r/s）（ ）A. B. C. D.2 6.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度减小到原来的12，卫星仍然做匀速圆周运动，则（ ）A. 卫星的向心加速度减小到原来的B. 卫星的角速度减小到原来的C. 卫星的周期增大到原来的8倍D. 卫星的周期增大到原来的2倍7.图是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是（ ）A. 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比B. 在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C. 发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度D. 在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力8.如图所示，沿水平地面建立x轴，沿竖直方向建立y轴，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）A. a球的初速度最大 B. a球在空中运动的时间最长C. b球的初速度最大 D. c球落地时的速度最大9.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定有质量相等的两个小球A、B，分别沿着筒的内壁在水平面内作匀速圆周运动如图所示A的运动半径较大，则（）A. A球的角速度必大于B球的角速度 B. A球的线速度必大于B球的线速度 C. A球的运动周期必小于B球的运动周期 D. A球对筒壁的压力必小于B球对筒壁的压力10.质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角2时（如图），下列判断正确的是（ ）A.P的速率为vB.P的速率为vcos2C.绳的拉力等于mgsinlD.绳的拉力小于mgsin111.如图所示，A、B、C是水平面上同一直线上的三点，其中AB=BC，在4点正上方的O点以初速度v0水平抛出一小球，刚好落在B点，小球运动的轨迹与OC的连线交与D点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )A. 小球经过D点的水平位移是落到B点水平位移的1/2B. 小球经过D点的水平位移是落到B点水平位移的 1/3C. 小球经过D点与落在B点时重力做功的比为1/4D. 小球经过D点与落在B点时重力做功的比为1/312.如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动。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。已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为，周期大小分别为TA、TB、TC，则下列关系正确的是（ ）A. B. C. D. 13.已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零；假想在地球赤道正上方高h处和正下方深为h处各修建一绕地心的环形真空轨道，轨道面与赤道面共面；两物件分布在上述两轨道中做匀速圆周运动，轨道对它们均无作用力，设地球半径为R，则（ ）A. 两物体的速度大小之比为B. 两物体的速度大小之比为C. 两物体的加速度大小之比为D. 两物体的加速度大小之比为14.如图所示，质量为m的小球，用长为L的细线悬挂在O点，在O点正下方 处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子等高的位置A，悬线被钉子挡住让小球在位置A由静止释放，当小球第一次经过最低点时（ ）A.小球的线速度突然增大 B.小球的角速度突然减小C.悬线上的拉力突然减小 D.小球的向心加速度突然增大15.如图所示，在水平圆盘上，放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们位于圆心同侧的一条半径上，与圆心距离RA=r，RB=2r，两个物体与与盘的动摩擦因数均为，现让圆盘由静止开始绕通过圆心的竖直轴转动，并逐渐加快到两物体刚好还未发生滑动，在这一过程中，下列说法正确的是（ ）A.B所受摩擦力一直增大B.A所受摩擦力先增大后减小再增大C.此时绳子张力为T= mgD.此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动第II卷（非选择题 55分）二、实验题（本大题共2小题，每空2分，共18分。）16.某同学用圆锥摆粗略验证向心力的表达式Fn=mr2 ， 实验装罝如图所示细线下悬挂一个钢球，上端固定在铁架台上，将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心处，与白纸接触但无挤压用手带动钢球，设法使它沿纸面上某个圆做圆周运动测得钢球质量m=0.100kg，转动的圆周半径为3.30cm，细线悬点与白纸上圆心的距离d=1.10m，当地重力加速度g=9.8m/s2 （计箅结果保留三位有效数字）（1）图中细线与竖直方向的夹角比较小，可认为tansin，其中sin=；依据受力分析，钢球做匀速圆周运动时所受的合外力F1=N；（2）用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为t=62.5s，则该圆周运动周期T=s，再利用向心力的表达式Fn=mr2可以得到钢球运动的向心力F2 =N（3）在误差允许的范围内，可认为F1F2（填“=”、“”、“”），证明向心力的表达式是正确的17.在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 a安装斜槽轨道，使其末端保持水平b每次小球释放的初始位置可以任意选择c每次小球应从同一高度由静止释放d为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距x为40.0cm则平抛小球的初速度v0为m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）三、解答题（本大题共4小题，第18题8分，第19、20题各10分，第21题9分，共37分。）18.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T19.跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造的跳台进行的运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆这项运动极为壮观设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出，到山坡上的B点着陆如图所示，已知运动员水平飞出的速度为v0=20m/s，山坡倾角为=37，山坡可以看成一个斜面（g=10m/s2 ， sin37=0.6，cos37=0.8） 求：（1）运动员在空中飞行的时间t（2）运动员在B点着陆时的速度20.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管置于竖直平面内，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速度进入管内，A通过最高点P时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点P时，对管壁下部的压力为0.75mg，求A、B两球落地点间的距离 21.如图，把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m，若A与转盘间最大静摩擦力为3N，g=10m/s2 ， 求：（1）转盘绕中心O以=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向；（2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围参考答案1.B【解析】A、曲线运动的轨迹是曲线，物体速度方向是该点的切线方向，所以速度方向时刻在变化，一定是变速运动，故A错误，B正确；C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受到的就是恒力重力的作用，当然也可能是变化的，所以CD错误。2.A【解析】由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3则1r1=2r2=3r3故3= 故选：A3.D【解析】小球抛出时的高度，故D正确小球抛出点到落地点的水平位移x=v0t=101m=10m，根据平行四边形定则知，抛出点与落地点的位移大小，故B错误小球落地时竖直分速度vy=gt=101m/s=10m/s，根据平行四边形定则知，落地的速度大小为，落地的速度方向与水平方向的夹角为450，故AC错误故选D4.B【解析】A、根据平行四边形定则知，合速度的方向夹在静水速和水流速之间，不可能垂直河岸故A错误B、若静水速的方向垂直河岸，水流速自西向东，根据平行四边形定则，则合速度的方向偏向下游，渡河的轨迹为倾斜的直线，故B正确，D错误C、当船头方向偏向上游时，才可能出现这样的运动轨迹，故C错误；故选：B5.C【解析】设小球与圆心连线与竖直方向的夹角为，受力如图所示，根据牛顿第二定律得：mgtan=mr（2n）2，根据几何关系知，h=RRcos，r=Rsin，解得转速n= ，C符合题意，A、B、D不符合题意故答案为：C6.C【解析】卫星绕地做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得： ，得， ， ， ，由可得，当卫星的线速度减小到原来的时，轨道半径增大为原来的4倍，由，得知，向心加速度减小到原来的，由，得知，卫星的周期增大到原来的8倍，由得知，卫星的角速度减小到原来的，故ABD错误，C正确。7.A【解析】：A、根据万有引力定律可得“嫦娥一号”卫星受到的月球的引力与卫星到月球球心的距离的平方成反比故A正确；B、根据万有引力提供向心力，解得，得在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量无关，故B错误；C、第三宇宙速度是指被发射物体能够脱离太阳系的最小的发射速度，而“嫦娥一号”仍然没有脱离地球的引力范围，故其发射速度小于第二宇宙速度故C错误D、卫星在绕月轨道上时所受合力提供向心力，而向心力指向轨迹的圆心即月球的球心，故月球对卫星的引力大于地球对卫星的引力，故D错误；故选：A8.A【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度b、c下降的高度相同，大于a的高度，根据知，b、c的运动时间相同，大于a的时间，B错误；a球的运动时间最短，水平位移最大，根据知，a球的初速度最大，故A正确C错误c球的水平位移小于b球的水平位移，则c球的初速度小球b球的初速度，两球竖直分速度相等，则c球落地的速度小于b球落地的速度，故D错误9.B【解析】由公式F=m2r，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，所以A错误如图所示，小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动由于A和B的质量相同，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的由向心力的计算公式F=m，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，所以B正确由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周期，故C错误竖直方向上受力相同，球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D错误故选B10.B【解析】A、B，将小车的速度v进行分解如图所示，则vp=vcos2，A不符合题意，B符合题意；C、D、小车向右运动，2减小，v不变，则vp逐渐增大，说明物体P沿斜面向上做加速运动，由牛顿第二定律Tmgsin1=ma，可知绳子对A的拉力Tmgsin1，C不符合题意，D不符合题意故答案为：B11.AC【解析】从O到B过程，根据平抛运动的分运动公式，有：AB=v0t，h=gt2，联立解得：AB=；在D点，速度偏转角正切值等于位移偏转角正切值的2倍， ；解得： ，因 ; ，解得 ，则 ，选项A正确，B错误； D点与出发点的竖直距离 ，根据W=mgh可知小球经过D点与落在B点时重力势能之比是1/4，选项C正确，D错误；故选AC.12.AC【解析】A、C转动的角速度相等，且,所以,根据，轨道越高，速度越小，A正确；B错误；A是静止在赤道上的物体，C是地球同步卫星，,B的轨道低于C,有,C正确;D错误；故选AC。13.AC【解析】设地球密度为，则有：在赤道上方： ，在赤道下方： 解得： ， ，故AC正确；BD错误故选AC14.BC【解析】A、小球经过最低点前后瞬间线速度不变，转动的半径增大，根据v=r知，角速度减小，A不符合题意，B符合题意；C、根据a= 知，速度大小不变，半径变大，向心加速度减小，向心力减小，根据牛顿第二定律Fmg=m 得，绳子的拉力减小C符合题意，D不符合题意故答案为：BC15.CD【解析】AB、刚开始转到时，AB都靠静摩擦力提供向心力，根据向心力公式F=m2r可知，B先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，绳中出现拉力，当A所受摩擦力达到最大静摩擦力时，开始滑动，所以B受到的摩擦力方向一直向左，大小是先增大后不变，A所受的摩擦力一直增大，AB不符合题意C、当两物块刚好还没发生相对滑动时，有：mgT=mr2，mg+T=m2r2，解得T= ，C符合题意D、烧断绳子后，A的最大静摩擦力大于向心力，A仍相对盘静止，B的最大静摩擦力小于向心力，B做离心运动，D符合题意故答案为：CD16.（1）3.00102,2.94102（2）2.08,3.00102（3）=【解析】（1）根据几何关系知，sin=tan= =3.00102，根据平行四边形定则知，钢球所受的合外力 N=2.94102N（2）圆锥摆的周期T= ，向心力 = N=3.00102N（3）在误差允许的范围内，可认为F1=F2，证明向心力的表达式是正确的17.（1）ac（2）c（3）2.0,4.0【解析】（1）a、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故a正确；b、为了使小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，故b错误，c正确；d、描绘小球的运动轨迹，用平滑曲线连接，故d错误故选：ac（2）根据x=v0t，y= 得，y= ，可知yx2的图线为一条过原点的倾斜直线，故选：C（3）5cm=0.05m，45cm=0.45m，40cm=0.40m，60cm=0.60m，根据 得： ，根据 得： ，则小球平抛运动的初速度为： C点的竖直分速度为： ，根据平行四边形定则知，C点的速度为： =4.0m/s故答案为：（1）ac；（2）c；（3）2.0，4.018.（1）解：设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足 得 GM=R2g 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力 式代入式，得到 故第一宇宙速度v1的表达式为 （2）解：卫星受到的万有引力为 由牛顿第二定律 、联立解得 故卫星的运行周期T为 19.（1）解：运动员由A到B做平抛运动水平方向的位移：x=v0t竖直方向的位移：y= gt2根据几何关系，有： 联立解得：t= = =3s答：运动员在空中飞行的时间t为3s；（2）解：在B点着陆时的竖直速度：vy=gt=103=30m/s根据运动的合成，在B点着陆时的速度： m/s 与初速度方向之间的夹角应满足：答：运动员在B点着陆时的速度为 m/s，与初速度方向之间的夹角的正切值满足 20.3R【解析】在最高点，小球A受到重力和向下的压力根据牛顿第二定律和向心力公式得 ，即则 在最高点，小球B受到重力和向上的压力根据牛顿第二定律和向心力公式得 ，即 则 A、B两小球都做平抛运动，水平方向上: xv0t竖直方向上: 2Rgt2则A、B两球落地点间的距离xvAtvBt(2) 所以x3R21.（1）解：静摩擦力提供向心力，有：f=mr2=0.60.24N=0.48N故转盘绕中心O以=2rad/s的角速度旋转时，A受到的摩擦力大小为0.48N，方向指向圆心答：转盘绕中心O以=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小为0.48N，方向指向圆心（2）解：当A所受最大静摩擦力提供向心力时，转盘绕中心O旋转的角速度最大，由 r解得： 则角速度的取值范围为：5rad/s答：为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围为5rad/s
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