湖北省重点高中联考协作体学年高一下学期期中联考物理精校解析 Word版.docx

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湖北省重点高中联考协作体学年高一下学期期中联考物理精校解析Word版

湖北省重点高中联考协作体2017-2018学年高一下学期期中联考

物理试题

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分.其中1-7小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求，选对的得5分，选错或不选的得0分；8-10小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求，全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分.）

1.物体做曲线运动，则

A.物体的加速度大小一定变化B.物体的加速度方向一定变化

C.物体的速度的大小一定变化D.物体的速度的方向一定变化

【答案】D

【解析】曲线运动速度时刻改变，速度方向沿着曲线的切线方向，故方向一定改变，但大小不一定改变，A错误、B正确；曲线运动可以受到恒力作用，CD错误。

2.如图所示的三个人造地球卫星，下列说法正确的是

A.卫星可能的轨道为a、b、c

B.卫星可能的轨道为a、b

C.同步卫星可能的轨道为a

D.同步卫星可能的轨道为a、c

【答案】C

【解析】卫星围绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，由于万有引力指向地心，故卫星轨道的圆心为地心。

由图可知，轨道b的平面与地心不共面，故b不可能是地球卫星的轨道，故AB错误；同步卫星与地球自转同步，故其轨道平面与赤道平面重合，轨道c不与赤道共面，不可以是同步卫星轨道。

同步卫星可能的轨道为a，故C正确，D错误；故选C。

点睛：

本题主要考查卫星轨道问题，知道卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，而万有引力指向地心，故卫星轨道平面与地心共面，同步卫星因与地球自转同步，故同步卫星的轨道平面与赤道平面重合，掌握卫星轨道平面是正确解决问题的关键．

3.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转的水平圆盘面上，物体与盘面间的最大静摩擦力均是其重力的k倍，三物体的质量分别为2m、m、m，它们离转轴的距离分别为R、R、2R.当圆盘旋转时，若A、B、C三物体均相对圆盘静止，则下列判断中正确的是

A.A物的向心加速度最大

B.B和C所受摩擦力大小相等

C.当圆盘转速缓慢增大时，C比A先滑动

D.当圆盘转速缓慢增大时，B比A先滑动

【答案】C

【解析】由于C物体的半径最大，依据an=ω2r，所以C物体的向心加速度最大，故A错误；根据f=mω2r可知C所受的摩擦力大于B，选项B错误；当圆盘转速增大时，仍由静摩擦力提供向心力。

当向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动。

可得当半径越大时，需要的向心加速度越大。

所以C比A先滑动。

故C正确；A、B转动的半径小相同，则两物体同时滑动，故D错误；

故选C。

点睛：

物体做圆周运动时，静摩擦力提供向心力。

由于共轴向心力大小是由质量与半径决定；而谁先滑动是由半径决定，原因是质量已消去。

4.在运动描述的实例中，若内塑光滑的玻璃管底部的蜡块能以位置变化关系

向上运动，在蜡块开始运动的同时，将管向右移动，速度变化关系为v=3t，则蜡块作

A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.变加速曲线运动D.匀变速曲线运动

【答案】B

【解析】由题可知蜡块在竖直方向满足y=2t2，则做初速度为0，加速度为4m/s2的匀加速运动；水平方向满足v=3t，则做初速度为零，加速度为2m/s2的匀加速运动，可知两个运动的合速度仍为匀加速直线运动，故选B.

点睛；此题是运动的合成问题；蜡块参与了水平方向上的匀加速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动，根据运动的合成，判断运动的轨迹．

5.某外服系中有一行展绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期为2年，此行星运动轨道半径是地球绕大阳运动轨道半径的0.5倍.则此行星的中心恒星与太阳的质量之比为

A.16：

1B.1：

16C.32：

1D.1：

32

【答案】D

【解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：

，解得：

，

此行星的中心恒星与太阳的质量之比为：

，故选D。

点睛：

本题考查了求天体的质量，知道万有引力提供向心力，应用牛顿第二定律可以解题，解题时要注意隐含条件：

地球绕太阳公转的周期为1年．

6.甲乙两赛车在跑道上同时在同一起跑线启动，并选同一方向为正方向，以启动时刻为零时刻，它们的运动图像如图所示，两图线在

时相交于P点，图中两阴影部分面积相同。

下列说法正确的是

A.甲做直线运动，乙做曲线运动

B.在0<

时间段.甲的平均速度大于乙的平均速度

C.甲乙在0<

时间段只相遇一次

D.甲乙在

时刻相遇

【答案】C

【解析】甲乙两图像都表示物体做直线运动，选项A错误；图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移，由图像可知，在0<

时间段.甲的位移小于乙，则甲的平均速度小于乙的平均速度，选项B错误；因图中两阴影部分面积相同，可知甲乙在0<

时间段内的位移相同，即甲乙只相遇一次，且在t2时刻相遇，选项C正确，D错误；故选C.

点睛：

本题根据速度图象分析两车的运动情况，抓住“面积”等于位移大小，确定两车的位置关系，两图线的交点表示速度相等，两车相距最远.

7.如图，1/6段光滑圆弧轨道竖直放置，轨道的最低点刚好与水平面相切，质量为M与m的小球用柔钦轻绳连接，m竖直悬挂，M在圆弧轨道内部，正好处于静止状态，不计一切摩擦。

已知α=30º，则圆弧对M的支持力为

A.

mgB.mgC.

mgD.

mg

【答案】A

【解析】对小球受力分析，如图；

...............

8.下列有关物理学史的说法中正确的是

A.伽利路用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因

B.开普勒整理了“天才观察家”第谷的数据，得出了行星运动的定律

C.牛顿发现了万有引力定律并通过努力测出了万有引力常量的数值

D.海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被称之为“笔尖下发现的行星”

【答案】ABD

【解析】伽利略用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，选项A正确；开普勒整理了“天才观察家”第谷的数据，得出了行星运动的定律，选项B正确；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过努力测出了万有引力常量的数值，选项C错误；海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被称之为“笔尖下发现的行星”，选项D正确；故选ABD.

9.将一质量为m的小球用轻质组线悬挂在0点，在O点的正下方某处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间（设线没有断裂），则下列说法正确的是

A.小球的角速度突然增大

B.小球的瞬时速度突然威小

C.小球的向心加速度突然减小

D.小球对悬线的拉力突然增大

【答案】AD

【解析】把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于绳子拉力与重力都与速度垂直，所以不改变速度大小，即线速度大小不变，而半径变小，根据v=rω，则角速度增大。

故A正确、B错误。

当悬线碰到钉子后，半径减小，线速度大小不变，则由

分析可知，向心加速度突然增大，故C错误。

根据牛顿第二定律得：

T-mg=m

得，T=mg+m

，R变小，其他量不变，则绳子的拉力T增大，故D正确。

故选AD.

点睛：

解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度和半径的关系，抓住线速度的大小不变，去分析角速度、向心加速度等变化.

10.如图所示，在以

匀加速上升的电梯地板上放有质量为m的物体，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在电梯壁上，另一端与物体接触（未相连），弹簧水平且无弹性形变，用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x，此时物体静止，撤去F后物体开始向左运动，向左运动的最大距离为2x，物体与电梯地板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则撤去F后

A.物体与弹簧分离前加速度越来越大

B.物体与弹簧分离前加速度越来越小

C.弹簧压缩量

时，物体速度最大

D.物体做匀减速运动的时间为

【答案】CD

【解析】撤去力F后，弹力大于摩擦力，则物体向左做加速度减小的加速运动，当弹力等于摩擦力时加速度减为零，此时物体的速度最大，然后物块继续向左运动时，摩擦力大于弹力，物块的加速度反向增加，直到弹力为零时，物块离开弹簧，则物体与弹簧分离前加速度先减小后增加，选项AB错误；物块在竖直方向：

解得FN=

；当弹力等于摩擦力时速度最大，此时

解得

，选项C正确；物块离开弹簧后做匀减速运动，位移为x，加速度为

根据x=

at2解得：

，选项D正确；故选CD.

点睛：

此题关键是分析物体的受力情况，从而分析物体的加速度变化情况；注意物体对地板的正压力不是mg，这是容易出错的地方。

二、实验题（共14分）

11.“探究加速度与力、质量的关系”实验的装置如图甲所示：

（1）下列关于该实验说法中正确的是________.（填选项前字母）

A.平衡率擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.平衡好摩擦力以后改变小车质量或者改变细线上所挂钩码数量时要重新平衡摩擦力

C.为减小系统误差，应使细线上所挂钩码质量远大于小车质量

D.实验时，应使小车靠近打点计时器处由静止释放

（2）图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为_________m/s，小车的加速度大小是_________m/s.（计算结果均保留三位有效数字）

【答案】

（1）.D

（2）.0.815（3）.2.10

（2）计时器打点的时间间隔为0.02s，则T=5×0.02s=0.1s，由匀变速直线运动中，中点时刻的瞬时速度等于相应时间内的平均速度得：

，根据作差法得：

点睛：

解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用，会平衡摩擦力．

12.

（1）研究平抛运动，下面那些做法可以减小实验误差_________.

A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦

B.使用密度大、体积小的钢球

C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下

D.使斜槽术端切线保持水平

（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为________m/s.小球做平抛运动的抛出点的坐标是x=______cm.（取g=10m/s²，计算结果均保留两位有效数字）

【答案】

（1）.BCD

（2）.1.0（3）.-10-5.0

【解析】

（1）钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响，只要到达斜槽末端的速度相等即可，选项A错误；使用密度大、体积小的钢球可减小相对的阻力，从而减小误差，选项B正确；实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下，以保证初速度相同，选项C正确；使斜槽术端切线保持水平，以保证抛出时的初速度水平，选项D正确；故选BCD.

（2）由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有△h=gT2，由图可知△h=h2-h1=（40cm-15cm）-15cm=10cm=0.1m；将△h=0.1m，g=10m/s2带入△h=gT2解得T=0.1s．物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T，将s=10cm=0.1m带入解得v0=

；因竖直方向两段相等时间的位移比为15:

25=3:

5，则根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，抛出点到原点的竖直位移为5cm；水平位移是10cm，则抛出点的坐标是（-10cm，-5cm）.

点睛：

解决本题的关键知道实验的原理，以及知道实验的注意事项．由于物体在水平方向做匀速直线运动，可以根据在水平方向的间距相同确定相隔的时间相同，而在竖直方向做自由落体运动，即匀变速直线运动故有△h=gT2，求出T，再根据s=v0T进行求解．这种方法一定要掌握．

三、论述计算题（8分+12分+12分+14分=46分.解答应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答家的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）

13.某未如星球质量分布均匀，半径为R，该星球的某一卫星在距星球表面上空为2R的轨道上做匀速圆周运动，周期为T.已知万有引力常量为G，求此星球的第一宇宙速度.

【答案】

【解析】设星球的质量为M，卫星的质量为m，星球的第一宇宙速度是v

由万有引力提供向心力：

在星球表面：

解得：

即该星球的第一宇宙速度为

.

14.如图甲，质量为m=2kg的物体置于倾角为θ=37º的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，在

=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，重力加速度g取10m/s²，试求：

拉力F的大小和物体与斜面间的动摩擦因数μ.

【答案】拉力为60N，动摩擦因数为0.5

【解析】由图像可知，有力F时加速度的大小为

撤力F后加速度大小为

由牛顿第二定律：

解得：

F=60N

μ=0.5

即所求的拉力为60N，动摩擦因数为0.5.

点睛：

此题关键是从图像中获取物体的运动的规律，求解物体运动的加速度，然后根据牛顿第二定律列出方程求解.

15.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个略小于管径、质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，最后均落回水平地面上，若A球通过圆周最高点C，对管壁下部的压力为0.75mg，B球通过最高点C时，对管壁内外侧的压力刚好均为零，求A、B球落地点间的距离.

【答案】

【解析】设a球到达最高点时的速度为

，

则：

mg-0.75mg=m

得

同理，设a球到达最高点时的速度为

，

mg=m

得

A、B两球脱离轨道的最高点后均做平抛运动，设平抛运动得时间为t

则

得

故A的水平位移为

B的水平位移为

故a、b两球落地点间的距离

16.直角坐标系处于竖直平面内，将一质量m=1kg的小球从坐标原点O处抛出，抛出的初速度大小为

=1m/s，方向与y轴正向成30º角，抛出小球的同时施加一与y轴正向成30º角，大小F=10

N的恒定作用力，已知F和

与坐标系处于同平面内，如图所示，不计空气阻力，g取10m/s²。

求：

（1）小球受到的合力；

（2）小球第一次经过y轴所用时间；

（3）小球第一次经过y轴时的速度.

【答案】

（1）10N

（2）

（3）

【解析】

（1）小球受重力和拉力F，将F分解到x轴和y轴上，得x轴方向的合力

N，沿x轴负向

y轴方向的合力

=5N，沿y轴正向

故小球所受合力大小为

=10N

方向与y轴正方向夹角为a，则

故α=60º

（2）F合为恒力且与

垂直，故小球做类平抛运动，设历时t第一次经过y轴，坐标为y

加速度为

=10m/s²方向与y轴正向成60º

则

方向的位移

F合方向的位移

解得

（3）F合方向的分速度

方向的分速度

故合速度

方向与

的夹角为θ则