2017-2018学年辽宁省大连市普兰店市第六中学高一上学期期中考试物理试题(解析版)
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2017-2018学年辽宁省大连市普兰店市第六中学高一上学期期中考试物理试题(解析版)一、填空题1. 某研究性学习小组进行了如下实验:如图1所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡块做成的小圆柱体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v0=3cm/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.同学们测出某时刻R 的坐标为(4,6),此时R速度大小为____cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图2是____.【答案】(1). 5(2). D【解析】试题分析:(1)小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动,有:,则有:,在x 轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动,有:,解得:,则R的速度大小:;(2)因合外力沿x轴,由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D.考点:考查了运动的合成和分解.【名师点睛】分析好小圆柱体的两个分运动,由运动的合成与分解求其合速度;讨论两个分运动的合运动的性质,要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上,如果在一条直线上,则合运动是直线运动,否则为曲线运动,由合外力的方向判断曲线弯曲的方向.二、选择题2. 如图所示,从同一条竖直线上两个不同点P、Q 分别向右平抛两个小球,平抛的初速度分别为v1、v2,结果它们同时落到水平面上的M 点处(不考虑空气阻力).下列说法中正确的是()A. 一定是P 先抛出的,并且v1=v2B. 一定是P 先抛出的,并且v1<v2C. 一定是Q 先抛出的,并且v1=v2D. 一定是Q 先抛出的,并且v1>v2【答案】B考点:本题考查平抛运动的规律。
3. 如图所示,火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某转弯处规定行驶的速度为v,则下列说法中正确的是()A. 火车行驶到弯道处的速度若大于规定速度v,则火车轮缘和内轨挤压B. 弯道半径越大,火车所需向心力越大C. 火车的速度若小于规定速度v,火车将做离心运动D. 火车若要提速行驶,弯道的坡度应适当增大【答案】D【解析】火车转弯时,为了保护铁轨,应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦,故火车受到重力和支持力的合力完全提供向心力,有:F=mgtanθ=m,解得:.火车行驶到弯道处的速度若大于规定速度 v,所需向心力增大,重力和支持力的合力提供向心力不够,还需要外轨对车轮向内的挤压来提供一部分,则火车轮缘和外轨挤压,故A错误;当m、v一定时,r越大,F向越小,故B错误;火车的速度若小于规定速度 v,所需向心力减小,重力和支持力的合力提供向心力过剩,还需要内轨对车轮向外的挤压来抵消一部分,则火车轮缘和内轨挤压,火车不会做离心运动,故C错误;合力F向与m一定时v变大,弯道的坡度适当增大,则θ增大,r也变大,由可知火车速度增大.故D正确.故选D.4. 如图所示,长为l 的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度v,下列叙述正确的是(重力加速度为g)()A. v的极小值为glB. v由零逐渐增大时,向心力也逐渐增大C. 当v由逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大D. 当v由逐渐减小时,杆对小球的弹力也逐渐减小【答案】BC点睛:解决本题的关键知道小球在最高点的临界情况,知道向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解.注意杆的弹力为零时的临界速度.5. 如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()A. tanφ=sinθB. tanφ=cosθC. tanφ=tanθD. tanφ=2tanθ【答案】D【解析】试题分析:竖直速度与水平速度之比为:tanφ=,竖直位移与水平位移之比为:tanθ==,故tanφ=2tanθ,故选:D.6. 如图所示,将完全相同的两个小球A、B,用长L=0.8m的细绳悬于以v0=4m/s向右匀速运动的小车的顶部,两球恰与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比F A:F B为(g=10m/s2)()A. 1:4B. 1:3C. 3:1D. 1:1【答案】C【解析】设小球的质量都是m,对A球有:F A-mg=m可得F A=mg+m=10m+20m=30m.对B球有:F B=mg=10m.所以F A:F B=3:1.故选C.点睛:解决本题的关键知道小车刹车后,A球将做圆周运动,最低点,重力和拉力的合力提供向心力.7. 如图所示,在水平面上小车A通过光滑的定滑轮用细绳拉一物块B,小车的速度为v1=5m/s,当细绳与水平方向的夹角分别为30°和60°时,物块B的速度v2为()A. B. C. D.【答案】A【解析】对小车A的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则沿着绳子方向的速度大小为v2cos30°;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为v1cos60°,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有v1cos60°=v2cos30°,因此.故A正确,BCD错误,故选A.8. 关于万有引力定律和引力常量的发现,下列说法中正确的是()A. 万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的B. 万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C. 万有引力定律是由伽利略发现的,而引力常量是由牛顿测定的D. 万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的【答案】D【解析】万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的,故选D.9. 如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧有两个完全相同的玻璃小球A、B 沿锥面在水平面做匀速圆周运动,则下列关系式正确的是()A. 它们的线速度v A>v BB. 它们的角速度ωA>ωBC. 它们的向心加速度a A=a BD. 它们的向心力F A=F B【答案】ACD【解析】对A、B两球分别受力分析,如图由图可知F合=mgtanθ,因为两小球质量相等,所以它们的向心力相等,故D正确;根据向心力公式有mgtanθ=ma=mω2R=m,解得线速度,角速度,向心加速度a=gtanθ,A转到的半径较大,则v A>v B,ωA<ωB,a A=a B,故A、C正确,B错误.故选ACD.点睛:本题关键知道向心力的来源,受力分析后,求出合力,然后根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解.10. 如图所示,两质量相等的卫星A、B 绕地球做匀速圆周运动,用R、T、v、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、速度、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有()A. T A<T BB. V A<V BC. S A=S BD.【答案】AD【解析】根据得线速度为:,周期为:,B的轨道半径较大,则T A<T B,V A>V B,故A正确,B错误.由开普勒第二定可知绕同一天体运动的天体与中心天体连线在同一时间内扫过的面积相等,AB不的同一轨道,则面积不同,故C错误.根据开普勒第三定律知:,故D正确.故选AD.11. 关于曲线运动下列说法中正确的是()A. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动B. 加速度变化的运动必定是曲线运动C. 曲线运动一定是变速运动D. 加速度大小不变的曲线运动一定是匀变速运动【答案】C【解析】加速度恒定的运动也可能是曲线运动,例如平抛运动,选项A错误;加速度变化的运动不一定是曲线运动,例如变加速直线运动,选项B错误;曲线运动的速度方向一定变化,则一定是变速运动,选项C 正确;加速度大小不变的曲线运动不一定是匀变速运动,例如匀速圆周运动,选项D错误;故选C.12. 质量为2kg的质点在x﹣y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是()A. 质点的初速度为5m/sB. 质点所受的合外力为3NC. 质点初速度的方向与合外力方向垂直D. 2s末质点速度大小为6m/s【答案】AB【解析】试题分析:A、x轴方向初速度为v x=3m/s,y轴方向初速度v y=﹣4m/s,质点的初速度v0==5m/s.故A正确.B、x轴方向的加速度a==1.5m/s2,质点的合力F合=ma=3N,故B正确;C、合力沿x轴方向,初速度方向在x轴与y轴负半轴夹角之间,故合力与初速度方向不垂直,C正确;D、2s末质点速度大小为v=>6m/s,故D错误;故选:ABC13. 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知万有引力常量为G.因此可求出S2的质量为()A. B.C. D.【答案】A【解析】设星体S1和S2的质量分别为m1、m2,星体S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得:,即,故选A.四、实验题14. 如图甲,是“研究平抛物体运动”的实验装置图甲,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,如图乙中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___.(3)如图丙,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v C为_____m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)【答案】(1). ac(2). c(3). 2.0(4). 4.0【解析】试题分析:(1)通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;用描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,故D错误。
(2)物体在竖直方向做自由落体运动,;水平方向做匀速直线运动,;联立可得:,因初速度相同,故为常数,故应为正比例关系,故C正确,ABD错误。
(3)根据平抛运动的处理方法,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,所以,,水平方向的速度,即平抛小球的初速度为,联立代入数据解得:,若C点的竖直坐标为,则小球在C点的对应速度:据公式可得:,所以,所以C点的速度为:。