【高中物理】山西省沁县中学2017-2018学年高一物理下学期期中试卷.doc
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沁县中学2017-2018学年度第二学期期中考试高一物理答题时间：90分钟，满分：100分一、选择题（本题14小题，每小题4分，共56分。
其中1--9题为单选，10---14题多项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分。
）1．以下说法中正确的是（）A．哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行B．开普勒通过对行星运动规律的研究，总结出了万有引力定律C．卡文迪许利用扭秤装置测出了万有引力常量的数值D．牛顿运动定律和万有引力定律适用于宏观，低速，强引力的作用2. 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( )A．不能看作质点的两物体间也不存在相互作用的引力B．任何两物体间的引力都能直接用F=计算C．由F=知，两物体间距离r趋近于0时，它们间的引力无穷大D．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律3. 用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图所示，已知拉绳的速度v不变，则船速（）A．逐渐增大 B．逐渐减小C．不变 D．先增大后减小4.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y 轴重合，在R从坐标原点以速度v＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动．R(R视为质点)在上升过程中运动轨迹的示意图是( )5.如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服( )A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B．所需的向心力由摩擦力提供C．所需的向心力由弹力提供D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大6．如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的固定水平桌面上，小球在某一水平内做匀速圆周运动（圆锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中/P位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．细线所受的拉力变小B．小球P运动的角速度变小C．Q受到桌面的支持力变大D．Q受到桌面的静摩擦力变大7．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于gR，则tan( )A外轨对外侧车轮轮缘有挤压B 这时铁轨对火车的支持力小于θcos mgC 这时铁轨对火车的支持力等于θcos mgD 这时铁轨对火车的支持力大于θcos mg8．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是（ ）9．若宇航员在月球表面附近自高h 处以初速度v 0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。
已知月球半径为，万有引力常量为。
则下列说法不正确的是（ ）A ．月球表面的重力加速度B ．月球的质量22202GL Rh M υ＝月C ．月球的第一宇宙速度D ．月球的平均密度10.如图所示，有5个箭头代表船的划动方向（船头指向），其中C 与河对岸垂直．每两个箭头之间的夹角为30°．已知水流速度v 水=1m/s ，船在静水中的速度为v 划=2m/s ．下列说法正确的是( )A ．若船头指向为A ，则船能到达出发点的正对岸B ．若船头指向为B ，则船能到达出发点的正对岸C ．若船头指向为C ，则船过河的时间最短D ．若船头指向为D ，则船过河的实际位移最大11.已知引力常量G 和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（月球绕地球可认为做圆周运动（ ）A ．地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离B ．月球绕地球运行的周期及月球球心与地球球心之间的距离C ．月球绕地球运行的角速度及线速度D ．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度 12.某次同步卫星发射过程的示意图，先将卫星送入一个近地圆轨道，然后在P 处点火加速，进入椭圆转移轨道，其中P 是近地点，Q 是远地点，在Q 点再次点火加速进入同步轨道。
设卫星在近地圆轨道的运行速率为v 1，加速度大小为a 1；在P 点短时间点火加速之后，速率为v 2，加速度大小为a 2；沿转移轨道刚到达Q 点速率为v 3，加速度大小为a 3；在Q 处点火加速之后进入圆轨道，速率为v 4，加速度大小为a 4，则( )A ．v 1＝v 2 a 1<a 2B ．v 1<v 2 a 1＝a 2C ．v 3<v 4 a 3＝a 4D ．v 3<v 4 a 3<a 413. 一个质量为2kg 的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态.现同时撤去大小分别为6N 和10N 的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（ ）A.可能做加速度大小是2m/s 2匀变速直线运动B.可能做向心加速度大小是2m/s 2匀速圆周运动C.可能做加速度大小是8 m/s 2匀变速曲线运动D.可能做加速度大小是10 m/s 2匀变速曲线运动14.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为m 的小物体A 、B ，它们到转轴的距离分别为A 20cm r =，B 30cm r =，A 、B 与盘间最大静摩擦力均为重力的k = 0.4倍，现极其缓慢的增加转盘的角速度( )A.当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度3032rad/s B.当A 开始滑动时，圆盘的角速度52rad/s C.当A 开始滑动时，圆盘的角速度4 rad/sD. 当A即将滑动时，烧断细线，B将远离圆心，A将继续做圆周运动第Ⅱ卷主观题（44分）三、实验题（本题共10分）15.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：(1)(2分)甲同学采用如图(1)所示的装置。
用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明▲。
(2)(4分)乙同学采用如图(2)所示的装置。
两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。
实验可观察到的现象应是▲；仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明▲。
(3)(4分)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片。
图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每▲ s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为▲ m/s(g取10m/s2)。
四、计算题（共34分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。
）16．（9分）如图所示，轻质杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最低点时，杆对球B的作用力大小为2mg，已知当地重力加速度为g，求此时：（1）球B转动的角速度大小；（2）球A对杆的作用力大小和方向；（3）轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。
17．（9分）如图所示，质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为1 m，小杯通过最高点的速度为4 m/s，g取10 m/s2，求：(1)在最高点时，绳的拉力？(2)在最高点时水对小杯底的压力？(3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少?18. (16分)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的密度；（3）该星球的第一宇宙速度v；（4）人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。
沁县中学2017-2018学年度第二学期期中考试高一物理答案一、选择题15.(1)(2分) 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
(2)(4分) P ，Q 二球相碰 ； 平抛运动在水平方向上是匀速运动 。
(3)(4分) 0.1 ， 2.5 。
16. 解：（1）小球B 受重力和弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律： F 1-mg=m ω2（2L ）其中： F 1=2mg 联立解得：Lg 2=ϖ （2）球A 的角速度等于球B 的角速度，设杆对球A 是向下的拉力，根据牛顿第二定律，得：F 2+mg=m ω2L解得：0212<-=mg F故假设不成立，杆对球A 的作用力应是向上的支持力；根据牛顿第三定律可知，球A 对杆有向下的压力，大小为mg 21（3）球A 对杆有向下的压力，大小为mg F 21'2=球B 对某些有向下的拉力，大小为：F 1′=2mg杆受力平衡，故轴对杆的弹力方向向上，大小为：N=F 1′+F 2′=2.5mg 根据牛顿第三定律，杆对转轴的作用力方向下，大小为2.5mg17.解：选杯子和杯子里的水这个整体为研究对象，它们做圆周运动的向心力是重力和绳子的拉力T的合力。
则有(m+M)g＋T＝(m+M)v2R代入数据，解得T＝9N(2) 求水对杯底的压力，应该以水为研究对象，先求杯底对水的压力，然后根据牛顿第三定律得到水对杯底的压力。
水做圆周运动的向心力是重力和杯底对水的压力N的合力。
即mg＋N＝m v2R代入数据解得N’＝N=6N(3) 水不从杯子里流出的临界情况是水的重力刚好都用来提供向心力。
即mg＝m v2R解得v＝3.3（m/s）18（1）设该星球表现的重力加速度为g，根据平抛运动规律：水平方向：x=v0t 竖直方向：y=12gt2平抛位移与水平方向的夹角的正切值tanα=y x由以上三式得g=2v0tanαt（2）在星球表面有：GMmR2=mg所以M=gR2GV=43πR3该星球的密度：ρ=MV=3v0tanα2πGRt（3）由GMmR2=mv2R可得v=2v0R tanαt（4）绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，T=2πR v由T=2πRt2v0R tanα=2πRt2v0tanα。
