全国校级联考鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟14校学年高一下学期期中考试.docx
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全国校级联考鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟14校学年高一下学期期中考试
鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟14校2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题
一、单选题（本大题共6小题，每小题5分，共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
）
1.如图所示，质量为m的小球固定在长为L的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动。
小球转到最高点A时，线速度v的大小为
，此时（）
A.杆受到1.25mg的拉力B.杆受到1.25mg的压力
C.杆受到0.75mg的拉力D.杆受到0.75mg的压力
【答案】D
【解析】以小球为研究对象，进行受力分析，,受重力mg和杆的作用力N，合力提供向心力，有：
，得：
，负号说明小球受向上的支持力作用，由牛顿第三定律可知,杆受到小球的压力作用，大小为
，故D正确，ABC错误；
故选D。
【点睛】对球进行受力分析，找出向心力，代入速度的大小，即可得知杆对球的作用力的情况，结合牛顿第三定律即可得知杆的受力情况。
2.如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。
先将卫星发射至近地圆轨道I；然后在A点（近地点）点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在B点（远地点）再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。
下列说法正确的是（）
A.轨道Ⅱ上A点的速度一定不超过第一宇宙速度
B.如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则在该轨道上运行的任何卫星，其角速度和北京“鸟巢”的角速度相同
C.在赤道上顺着地球自转方向发射卫星可节省能量，所以卫星发射场必须建在赤道上
D.卫星在圆轨道I上运行时的周期和向心加速度小于在圈轨道Ⅲ上的周期和向心加速度
【答案】B
【解析】A、7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星在地面附近做匀速圆周运动所具有的线速度，由轨道I变为轨道Ⅱ需在A点加速，故A错误；
B、如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则定位在赤道上空，因此在该轨道上运行的任何卫星，其角速度都和在地面上静止物体的角速度相同，故B正确；
C、虽然在赤道上顺着地球自转方向发射卫星可节省能量，但是发射场并不是必须建在赤道上的，如我国酒泉卫星发射中心不在赤道上，故C错误；
D、轨道半径越高卫星的周期越大，而线速度和角速度以及向心加速度越小，故D错误；
故B正确；
【点睛】明确人造地球卫星的运行规律，知道半径越大的卫星线速度、角速度以及向心加速度越小，而周期增大；同时明确卫星在变轨时需要加速，从而做离心运动而进入高轨道。
3.某星球的质量是地球质量的4倍，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/4（忽略该星球与地球的自转），该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的比值为（）
A.1：
1B.2：
1
C.1：
2D.4：
1
【答案】A
【解析】由万有引力提供近地卫星的向心力，得：
，可得第一宇宙速度
，该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的比值为
，故A正确，BCD错误；
故选A。
4.字宙中两个相距较近的星球可以看成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕两球心连线上的某一固定点做周期相同的匀速圆周运动。
高速转动的双星，由于某种原因而使两个星球的质量均缓慢变小，观测到周期在缓慢减小，则该双星间的距离将（）
A.不变B.变大C.变小D.以上三种都有可能
【答案】C
【解析】根据万有引力提供向心力得
，解得
，由于某种原因而使两个星球的质量均缓慢变小，观测到周期在缓慢减小，则该双星间的距离将减小，故C正确，ABD错误；
故选C。
【点睛】双星做匀速圆周运动具有相同的周期，靠相互间的万有引力提供向心力,应用万有引力定律与牛顿第二定律求出。
5.下列关于物理学史和物理思想方法，叙述错误的是（）
A.卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”
B.“牛顿第一定律”是牛顿通过大量实验得出的
C.从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想
D.功率是采用“比值法”定义的物理量
【答案】B
【解析】A、卡文迪许在测量万有引力常量的实验中，运用了“放大法”，故A正确；
B、牛顿第一定律是在大量经验实验的基础上通过科学推理得到的，故B错误；
C、从物理思想方法上讲，平均速度体现了“等效替代”的物理思想，故C正确；
D、功率是采用“比值法”定义的物理量，故D正确；
故叙述错误的是选B。
6.一物体在恒定的合外力作用下做曲线运动，下列判断正确的是（）
A.该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角可能越来越大
B.该物体的运动轨迹可能为圆
C.该物体在任意相等时间内速度变化可能不同
D.该物体速度大小可能先减小后增大
【答案】D
【解析】A、设加速度为a，速度方向与恒力方向的夹角为
根据速度的合成
，因为时间逐渐增大，则
逐渐减小,故A错误；
B、物体做匀速圆周运动时合外力提供向心力,向心力方向是变化的,所以在恒定合外力作用的运动轨迹不可能是圆,故B错误；
C、由
，该物体在任意相等时间内速度变化相同，故C错误；
D、若初速度方向与恒定的合外力大于
，该物体速度大小先减小后增大，故D正确；
故选D。
【点睛】本题关键是对质点做曲线运动的综合考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
二、多选题（本大题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得2分，有选错的得0分。
）
7.已知地球的半径为R，地球的第一字宙速度为v，地球自转周期为T，地球同步卫星轨道半径为r，万有引力常量为G，则地球的平均密度可表示为（）
A.
B.
C.
D.
【答案】ABC
【解析】地球同步卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则有
，
，解得
，地球的平均密度可表示为
，联立解得
，所以
，故ABC正确，D错误；
故选ABC。
8.如图所示，带正电的小球A用绝缘细线悬于O点，带正电的小球B固定在O点正下方绝缘支柱上。
不计小球大小，两小球之间的斥力始终沿两球的连线方向。
两小球的电量会随时间逐渐流失，A球会缓慢下降，下列说法正确的是（）
A.细线拉力越来越小B.细线拉力大小不变
C.两小球的斥力越来越大D.两小球的斥力越来越小
【答案】BD
【解析】以小球为研究对象，球受到重力G，A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，作出力图，如图：
作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得：
F=G，根据
得：
，在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，OA、OB、G均不变，则线的拉力F2不变，AB减小，两小球的斥力越来越小，故BD正确，AC错误；
故选BD。
【点睛】本题是力学中动态平衡问题，采用的是三角形相似法，得到力的大小与三角形边长的关系，进行分析，也可以应用函数法求解。
9.将一质量为m的小石块从水面上方某处无初速度释放，石块在空气中运动时不计空气阻力，在水中运动时阻力与速度的平方成正比，比例系数为k。
其v-t图象如图所示，以下判断正确的是（）
A.t1时刻至t2时刻，石块在水中的阻力越来越大
B.石块初始位置与水面的高度差为v1t1/2
C.t1时刻至t2时刻，重力的平均功率为mg（v1+v2）/2
D.v2大小为
【答案】BD
【解析】A、
时间，在水中运动时阻力与速度的平方成正比，先做加速度减小的减速运动再做匀速运动，
，t1时刻至t2时刻，石块在水中的阻力越来越小，故A错误；
B、石块初始位置与水面的高度差为
，故B正确；
C、t1时刻至t2时刻，平均速度
，重力的平均功率为
，故C错误；
D、在水中运动时阻力与速度的平方成正比，先做加速度减小的减速运动再做匀速运动，则有
，解得
，故D正确；
故选BD。
10.如图所示，一圆球固定在水平地面上，球心为O。
直细棒AB的B端搁在地面上，棒与球面的切点为P，细棒与水平面之间的夹角为θ。
若移动棒的B端沿水平地面匀速靠近圆球，始终保持棒身靠在球面上并和球心在同一竖直平面内，则（）
A.P点匀速转动
B.θ角随时间变化越来越慢
C.PB长度随时间均匀减小
D.P点角速度越来越大
【答案】CD
【解析】A、将B点速度沿着平行杆和垂直杆方向分解,如图所示：
故
，其中
因v不变，
变大，故
减小，P点做减速圆周运动，故A错误；
...............
C、PB的长度等于CB的长度，因为B点向右是匀速运动，故PB长度随时间均匀减小，故C正确；
【点睛】B点向右运动，看作沿着杆子的运动和绕着点P的转动的合运动，故将B点速度沿着平行杆子和垂直杆子方向正交分解，其中平行杆子的分速度与P点的速度相等。
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、实验题（本大题共2小题，共15分）
11.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某同学组装的实验装置如图所示，该同学的实验装置中有多处错误，请指出其中的三处：
①_______________________________________________________；
②_______________________________________________________；
③_______________________________________________________；
【答案】
（1）.①未平衡摩擦力
（2）.②打点计时器应该接交流电源（3）.③小车应当靠近打点计时器④细线应该与木板平行
【解析】①打点计时器的电源应为交流电源，而试验中用干电池，干电池为直流电；②由于实验中存在摩擦力，所以在做实验时要平衡摩擦力，防止由于摩擦力造成的误差，具体做法为慢慢抬升木板远离定滑轮的一端，直到使小车以一定初速度能够匀速运动为止，③小车应当靠近打点计时器，④细线应该与木板平行。
12.如图所示，用频闪照相机记录小球平抛运动的部分轨迹，在相片上建立平面直角坐标系，小球在A、B和C点的坐标分别为（0，0）、（5，2.5）和（10，7.5）。
g取10m/s2，那么：
①频闪照相机的频闪频率为_________Hz；
②小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s；
③小球开始做平抛运动的初始位置坐标为_________
【答案】
（1）.20
（2）.1（3）.（-2.5,-0.3125）
【解析】解：
（1）在竖直方向上,根据
得,
频闪照相机的频闪频率为
则小球平抛运动的初速度.
B点的竖直分速度
则平抛运动到B点的时间
B点与抛出点的水平位移
竖直位移
则小球做平抛运动的初始位置坐标为.
【点睛】在竖直方向上,根据连续相等时间内的位移之差等于恒量求出相等的时间间隔,从而结合水平位移和时间间隔求出初速度的大小.根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度,结合速度时间公式求出运动的时间,从而根据运动学公式求出B与抛出点的水平位移和竖直位移,得出抛出点位置的坐标。
13.一物块质量为2kg，在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图象如图所示，求：
（g=10m/s2）.
（1）物块与水平面的动摩擦因数；
（2）整个运动过程中推力F所做的功。
【答案】
（1）0.4
（2）432J
【解析】【分析】根据图线的斜率求出匀减速直线运动的加速度大小，根据牛顿第二定律，求出摩擦力大小，从而得出动摩擦因数的大小，根据W=Fx求出整个运动过程中推力F所做的功；
解;
（1）撤去F，由图像可得
解得
（2）在水平推力F的作用下，由图像可得
14.已知地球半径R=6400km，地球质量ME=6×1024kg，重力加速度g=9.8m/s2，太阳光从太阳到达地球需8分钟20秒，一年时间约为3.14×107s，忽略地球自转。
求：
（计算结果保留两位有效数字）.
（1）万有引力常量G；
（2）太阳的质量Ms
【答案】
（1）6.7×10-11Nm2kg-2
（2）2.0×1030kg
【解析】【分析】由万有引力提供近地卫星的向心力，万有引力等于重力求出万有引力常量和太阳的质量；
解：
（1）万有引力等于重力
代入数据
（2）由万有引力提供近地卫星的向心力:
r=ct
代入数据MS=2.0×1030kg
15.如图所示，水平圆盘上沿直径方向放置以轻绳相连的两个小物块A和B。
两物块的质量分别为mA和mB，到圆心的距离分别为r和3r。
两物块与圆盘间的最大静摩擦力均为自身重力的μ倍，重力加速度为g。
不考虑轻绳拉力上限，轻绳伸直且最初拉力为零。
圆盘绕过圈心的竖直轴转动，转动的角速度由零缓慢增大，求：
（1）角速度增大至多少时轻绳开始出现拉力?
（2）若mA=mB，角速度在什么范围内，两物块与圆盘之间都不发生相对滑动?
（3）是否存在这种可能性：
当两物块的质量满足一定关系，无论角速度多大，两物块与圆盘之间都不发生相对滑动?
若不可能请说明原因，若可能请求出需满足的条件。
【答案】
两物块不会与圆盘发生相对滑动
解：
（1）物块B先到达最大静摩擦力，此时绳子开始出现张力
解得
（2）当两物块与圆盘到达最大静摩擦力时，恰好不与圆盘发生相对滑动，物块A的摩擦力延半径向外
所以
（3）有可能
联立解得
若满足：
mA=3mB，物块A的摩擦力总满足fA=μmBg<μmAg
无论角速度多大，两物块不会与圆盘发生相对滑动
16.如图所示，在倾角θ=45°的斜面底端正上方H高处以某一初速度水平抛出一质量为m的小球（小球运动平面与斜面垂直），重力加速度为g，不计空气阻力。
求：
（1）若小球垂直打在斜面上，小球平抛的初速度多大?
小球落在斜面时重力的瞬时功率为多少?
（2）当小球以不同的初速度抛出，落在斜面上的位置不同，落在斜面上的速度大小也随之不同。
平抛运动的竖直位移多大时，落在斜面上的速度最小?
落在斜面上的速度最小值是多少?
【答案】
【解析】解：
（1）小球做平抛运动，则有：
x=v0t
y=
gt2
x+y=H
=1
P=mg·gt
解得
，
（2）
x+y=H
解得
当
时，速度取最小值
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