【解析】河南省信阳市高级中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题含解析.doc

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1、信阳高中2020届20172018学年度下期期中考试物理试题一、选择题1. 关于功率的概念，下列说法中正确的是（ ）A. 功率是表示力做功快慢的物理量B. 功率是表示力做功多少的物理量C. 由可知，功率与时间成反比D. 只要F不为零，v也不为零，这个力的功率P就一定不为零【答案】A【解析】功率是表示力做功快慢的物理量，功是表示做功多少的物理量；是功率的定义式，功率与时间没有决定关系，不能说功率与时间成反比；由于，当时，功率P为零。综上分析，A正确。2. 如图，半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上，套在其上的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为，现用力F拉

2、动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，下列说法中正确的是（ ）A. 框架对小球的支持力先减小后增大B. 水平拉力F 先增大后减小C. 地面对框架的摩擦力一直减小D. 地面对框架的支持力先减小后增大【答案】C【解析】以小球为研究对象，分析受力情况如图所示：根据动态三角形可知：框架对小球的支持力不断减小，水平拉力F 一直减小，故AB错误；以框架与小球组成的整体为研究对象，整体受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；由图可知，水平拉力F 一直减小，所以地面对框架的摩擦力始终在减小，框架对地面的压力保持不变，故C正确，D错误。 3. 如图所示，吊篮P悬挂在天花

3、板上，与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托起，当悬挂吊篮的细绳被剪断的瞬间，吊篮P和物体Q的加速度大小为（ ）A. g，0 B. 2g，0C. g，2g D. 2g，g【答案】B【解析】吊篮的细绳被剪断的瞬间，弹力没有发生突变。弹力，故Q的加速度为0；对吊篮分析，由牛顿第二定律可知，。综上分析，B正确。4. 已知地球自转的角速度为7.29105 rad/s，月球到地球中心的距离为3.84108 m。在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为7.9103 m/s，第二宇宙速度为11.2103 m/s，第三宇宙速度为16.7103 m/s，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则当苹果脱离

4、苹果树后，将（ ）A. 飞向茫茫宇宙 B. 落向地面C. 成为地球的“苹果月亮” D. 成为地球的同步“苹果卫星”【答案】A【解析】地球自转的角速度为7.29105 rad/s，月球到地球中心的距离为3.84108m, 地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，根据得苹果的线速度v=2.8104m/s，第三宇宙速度为16.7103m/s，由于苹果的线速度大于第三宇宙速度，所以苹果脱离苹果树后，将脱离太阳系的束缚，飞向茫茫宇宙。综上分析，故A正确。5. 天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象，假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，周期分别是T1和T2，它们绕太阳运动的轨道基本上在同一

5、平面上，若某时刻地球和火星都在太阳的一侧，三者在一条直线上，那么再经过多长的时间，将再次出现这种现象（已知地球离太阳较近，火星较远）（ ）A. B. C. D. 【答案】C6. 2018年2月12日，长征三号乙运载火箭以“箭双星”的形式将北斗三号第五颗、第六颗全球组网导航卫星成功送入预定轨道，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，即采用圆轨道，轨道高度低于同步卫星的轨道高度，万有引力常量为已知，下列说法正确的是（ ）A. 这两颗卫星在其轨道上运行的速率都大于第一宇宙速度的大小B. 这两颗卫星在其轨道上运行的速率都大于同步卫星的速率C. 如果已知这两颗卫星在其轨道上运行的周期与轨道半径可以计算出地球密

6、度D. 如果已知这两颗卫星在其轨道上运行的周期可以计算出地球质量【答案】B【解析】卫星受万有引力等于向心力，得。r越大则v越小，故这两颗卫星在其轨道上运行的速率小于第一宇宙速度的大小；由于中圆轨道卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，故其线速度大于同步卫星的线速度；卫星受万有引力等于向心力，得，故要求解地球的质量，需要知道卫星的轨道半径和公转周期；若要求解地球的密度，需要知道地球的半径。综上分析，B正确。7. 如图所示，M为有缺口的方形木块，固定在水平桌面上，adbcd为圆周的光滑轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度。今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到

7、d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（ ）A. 小球通过a 点的最小速度为零B. 只要改变h 的大小，就能使小球通过a点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上C. 无论怎样调节h的大小，都不可能使小球飞到de面之外(即e的右侧)D. 无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内【答案】D【解析】在最高点由，可知，故A错误；由于最高点最小速度为，脱离后，做平抛运动，得最小水平位移为，若要让小球通过a点，无论如何调节h，小球都不会落到轨道内部。综上分析，D正确。8. 关于竖直上抛运动，下列说法正确的是A. 以初速度v0竖直上抛的物体升高的最大高度为h=B. 竖直上抛运动的物体从某点到

8、最高点和从最高点回到该点的时间不相等C. 竖直上抛运动先后两次经过同一点时速度相同D. 竖直上抛运动可看成匀速直线运动与自由落体运动的合运动【答案】AD【解析】由匀变速位移公式可知。竖直上抛时间具有对称性，上升与下降时间相等，。竖直上抛速度具有对称性，先后两次经过同一点时速度大小相等，方向相反；由运动的分解与合成思想可知，可知竖直上抛运动可看成匀速直线运动与自由落体运动的合运动。综上分析，AD正确。9. 如图所示为哈雷慧星轨道示意图，A点和B点分别为其轨道的近日点和远日点，则关于哈雷慧星的运动下列判断正确的是（ ）A. 在A点的加速度等于在B点的加速度B. 在A点的角速度等于在B点的角速度C.

9、 在A点的线速度大于在B点的线速度D. 哈雷慧星的公转周期一定大于1年【答案】CD【解析】根据牛顿第二定律有，由于，则，故A错误；由开普勒第二定律可知，近日点速度大，则；由，可知 ；由可知，。综上分析，CD正确。10. 如图，人以大小恒为10N的拉力通过一根轻绳拉船，人收绳的速度恒为1m/s，将船从A位置拉到B位置，A、B位置轻绳与水平方向的夹角分别为30和60，A、B间的水平距离为4m，则（ ）A. A位置船速为m/sB. B位置船速为2m/sC. 船从A运动到B的过程中，人拉力做的功为40(-1)JD. 船从A运动到B的过程中，人拉力做的功为20J【答案】BC【解析】轻绳两端相关连速度，沿

10、绳子方向速度大小相等。可知，船速为。当A位置时，当B位置时；由A到B可知人拉力做的功。综上分析，BC正确。二、实验题11. 在做“研究平抛运动”实验中，下列说法正确的是_A斜槽轨道必须光滑B斜槽轨道末端可以不水平C应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些【答案】CD【解析】为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需切线水平，斜槽不一定需要光滑，故A、B错误；为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故C正确；要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确综上分析，CD正确。12. 某同

11、学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系将装有力传感器的小车放置于水平长木板上，缓慢向小桶中加入细砂，直到小车刚开始运动为止，记下传感器的最大示数F0，以此表示小车所受摩擦力的大小再将小车放回原处并按住，继续向小桶中加入细砂，记下传感器的示数F1 （1）接通频率为50Hz的交流电源，释放小车，打出如图乙所示的纸带从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，则小车加速度a=_m/s2(保留两位有效数字）（2）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，记下小车加速运动时传感器的示数F2，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F2F0）的关系图象，不计纸带与计时

12、器间的摩擦，下列图象中正确的是 _（3）同一次实验中，小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2 _ F1（选填“”、“=”或“”） （4）关于该实验，下列说法中正确的是_ A小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量B实验中需要将长木板右端垫高C实验中需要测出小车和传感器的总质量D用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据【答案】 (1). 0.16 ； (2). B； (3). ； (4). D.(2)由于已经平衡摩擦力，所以图象应该过原点，一条倾斜的直线。故B正确，ACD错误；故选：B.(3)对小桶受力分析，设小桶重力为mg，木板释

13、放前弹簧秤的示数F1，所以F1=mg，设小车的重力为Mg，小车在加速运动时弹簧秤的示数F2，根据牛顿第二定律得：mgF2=ma所以F1F2；(4)A、在该实验中力传感器可以直接得出力的大小，不需要使小车和传感器的总质量远大于小桶和砂的总质量，故A错误；B. 实验中不需要将长木板右端垫高，因为已经测量了小车所受摩擦力的大小，故B错误；C. 实验中不需要测出小车和传感器的总质量，只需要保证小车和传感器的总质量不变，故C错误；D. 用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，可更方便地获取多组实验数据，故D正确；故选：D.三、计算题13. 1956年7月13 日，第一批解放牌汽车在长春第一汽车制造

14、厂试制成功。已知解放牌汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为4000kg，它在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的0.2倍，g取10m/s，求：(1)解放汽车以额定功率从静止启动后，能达到的最大速度；(2)若解放汽车以1m/s的加速度匀加速启动，其匀加速运动的时间多长。【答案】(1) 7.5m/s (2)【解析】试题分析：当a=0时，即F=f时，汽车的速度最大；根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力，再根据P=Fv求出汽车匀加速运动的末速度，从而求出匀加速运动的时间。（1）汽车所受的阻力为：f=0.2mg=8000N以额定功率启动，达到最大速度时：代入数据解得：vm=7.5m/s.（2）根据牛顿

15、第二定律可得：代入数据解得：F=ma+f=12000N根据P=Fv解得：v=5m/s所以匀加速时间为：点睛：本题主要考查了汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程。14. 双星系统的两个星球A、B相距为L，质量都是m，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。（1）求星球A、B组成的双星系统周期理论值；（2）实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值，且（k1），于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星AB的连线正中间，星球A、B围绕C做匀速圆周运动，试求星球C的质量（结果用k和m表达）。

16、【答案】(1) (2) 【解析】试题分析：双星绕两者连线的中点做圆周运动，由相互之间万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律求解运动周期；假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着暗物质，由暗物质对双星的作用与双星之间的万有引力的合力提供双星的向心力，由此可以得到双星运行的角速度，进而得到周期T2，联合第一问的结果可得周期之比，进而求出质量。（1）两个星球A、B组成的双星系统周期相同，设两个轨道半径分别为，两星之间万有引力是两星做匀速圆周运动的向心力对星球A：；对星球B：且，得双星系统周期理论值（2）由于星体C的存在，星球A、B的向心力由两个力的合力提供，则对星球A或B均有：又由，可得星球C的

17、质量点睛：本题主要考查了双星问题，要抓住双星系统的条件：角速度与周期相同，再由万有引力充当向心力进行列式计算即可。15. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速为零、加速度为a的匀加速直线运动。起动后2s悬挂器脱落。设人的质量为m（看作质点），人与转盘间的最大静摩擦力为mg，重力加速度为g。（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任

18、何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？（2）若H=3.2m，R =0.9m，取g=10m/s2，当a=2m/s2时选手恰好落到转盘的圆心上，求L。（3）若H=2.45m，R=0.8m，L=6m，取g=10m/s2，选手要想成功落在转盘上，求加速度a的范围。【答案】（1） （2）7.2m （3）2m/s2【解析】试题分析：（1）设人落在圆盘边缘处不至被甩下，临界情况下，最大静摩擦力提供向心力则有：mg=m2R解得故转盘的角速度（2）匀加速过程m=4mvc =at=4m/s平抛过程得t2=08sx2= vc t2 = 408m=32m故L=x1 + x2=72m（3）分析知a最小时落在转盘左端，a最大时落在转盘右端得解得解得a2=2m/s2考点：牛顿第二定律、平抛运动【名师点睛】解决本题的关键理清选手的运动过程，结合牛顿第二定律、平抛运动的分位移公式、运动学公式灵活求解：根据静摩擦力提供向心力，结合牛顿第二定律求出转盘角速度的范围抓住平抛运动的水平位移和匀加速直线运动的位移等于L，结合位移公式和速度公式求出匀加速运动的时间；根据平抛运动的分位移公式列式求解。