【解析】黑龙江省青冈县一中2017-2018学年高一下学期期中考试A卷物理试题含解析.doc

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1、青冈一中高一学年期中考试物理试题(甲卷)一、本题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，1、2、3、4、5、6、7、8题只有一个选项正确；9、10、11、12题有多个选项正确全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分1. 所谓“双星”，就是太空中有两颗质量分别为M1和M2的恒星，保持它们之间的距离不变，以它们连线上的某一位置为圆心，各自作匀速圆周运动， 不计其它星球对它们的作用力，则下列正确的是（ ）A. 它们运行的线速度之比v1:v2= M2:M1B. 它们运行的半径之比r1:r2= M1:M2C. 它们运行的周期之比T1:T2=M2:M1D. 它们的加速度之比

2、a1:a2= M:M2【答案】A【解析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，角速度相等，故C错误。根据G =M1r12=Mr22，则半径r1：r2=M2：M1，故B错误。根据v=r得，v1：v2=r1：r2=M2：M1，故A正确。根据a=r2得，a1：a2=r1：r2=M2：M1，故D错误。故选A。点睛：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，周期相等，角速度相等根据M1r1=M2r2，得出轨道半径比，以及根据v=r，a=r2，得出线速度之比、向心加速度之比2. 关于物体的运动，下列说法正确的是( )A. 物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动B. 做曲线运动的物体，其速

3、度一定变化C. 物体做曲线运动，其加速度一定变化D. 物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动【答案】B【解析】物体受到的合外力方向变化，物体不一定做曲线运动，如弹簧振子的运动。故A错误；做曲线运动的物体，其速度方向一定变化，即速度一定变化，选项B正确； 物体做曲线运动，其加速度不一定变化，例如平抛运动，选项C错误；物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做类平抛运动，选项D错误；故选B.3. 下列说法正确的是（ ）A. 万有引力定律仅对质量较大的天体适用，对质量较小的物体不适用B. 根据公式可知，当r趋近于零时，万有引力将趋于无穷大C. 两物体间相互吸引的一对万

4、有引力是一对平衡力D. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量G【答案】D.点睛：对于物理学上重要实验、发现和理论，要加强记忆，这也是高考考查内容之一。从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式。4. 如图所示的齿轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距轴为r左侧为一轮轴，大轮的半径为3r，d为它边缘上的一点；小轮的半径为r，c为它边缘上的一点若传动中齿轮不打滑，则（ ）A. b点与c点的线速度大小相等B. d点与a点的线速度大小相等C. b点与c点的角速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小之比为1:6【答案】D【解析】c、

5、a同缘转动，则ac两点线速度相等，b、a同轴转动，则根据v=r知a的线速度等于b线速度的2倍，则c点的线速度等于b线速度的2倍，选项A错误；c、d轮共轴转动，角速度相等，根据v=r知，d点的线速度等于c点的线速度的3倍，而a、c的线速度大小相等，则d点线速度等于a点的线速度的3倍，选项B错误；a、b的角速度相等，则ac的线速度相等，a的角速度是c的一半，所以b的角速度是c的一半，选项C错误；d点线速度等于a点的线速度的3倍，d、c的角速度相等，a的角速度是c的一半，则a的角速度是d的一半，根据a=v可知，a点与d点的向心加速度大小之比为1:6，选项D正确；故选D.点睛：此题关键是知道同轴转动角

6、速度相同；同缘转动线速度相同；记住公式a=v=2r=v2/r。5. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一 根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以vA20 m/s 匀速向右运动，在绳子与轨道成30角时，物体B的速度大小vB为( ) A. m/s B. m/sC. 40m/s D. 10m/s【答案】B【解析】将B点的速度分解如图所示，则有：v2=vA，v2=vBcos30。解得： 故选B。点睛：本题考查了运动的合成分解，知道小滑块沿着绳子的速度与A的速度大小相等，方向相以及知道分运动与合运动具有等时性6. 关于地球同步卫星,下列说法中正确的是（

7、 ）A. 它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间B. 它一定在赤道上空运行C. 周期为 24 小时的卫星一定是同步卫星D. 各国发射的这种卫星轨道半径不一样大【答案】B【解析】同步卫星的高度远大于地球的半径，则其速度小于第一宇宙速度，选项A错误；地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，故B正确；周期为24h的卫星不一定是同步卫星，故C错误。所有同步卫星都有相同的轨道半径，选项D错误；故选B.点睛：此题要知道第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动最大的环绕速度；同步卫星定轨道，在赤道上方，定周期，为24h，定高度，定速率。7. 关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）

8、 A. 如图a汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B. 如图b所示是一圆锥摆，若保持圆锥的高不变的同时增大，则圆锥摆的角速度变大C. 如图c两小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置做匀速度圆周运动，则小球在B位置时角速度大D. 火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用【答案】C点睛：此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，从而根据公式判定运动情况，如果能记住相应的规律，做选择题可以直接应用，从而大大的提高做题的速度，所以要求同学们要加强相关知识的记忆8. 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

9、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=2r，所以C物体的向心加速度最大，故A错误；根据f=m2r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

10、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。9. 已知地球的半径为R，宇宙飞船正在离地面高度为2R的轨道上绕地球做匀速圆周运动，飞船内有一弹簧秤下悬挂一个质量为m的物体，物体相对宇宙飞船静止，已知地球表面重力加速度为g。则（ ）A. 物体受力平衡 B. 物体受到万有引力为C. 物体受到万有引力 D. 弹簧秤的示数为0【答案】CD【解析】在宇宙飞船正在离地面高h=2R的轨道上做匀速圆周运动，受力不平衡，万有引力充当向心力，故物体处于完全失重状态，弹簧示数为0，选项A错误，D正确。在地面处 ；

11、在离地高度为2R的轨道上：，选项C正确，B错误；故选CD.点睛：此题关键要知道飞船绕地球做匀速圆周运动时，处于完全失重状态，一切弹力为零.10. 发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后经点火使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1与2相切于Q点,轨道2与3相切于P点,如图所示,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是( )A. 卫星在轨道3上的速率大于它在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的角速度小于它在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率D. 卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3

12、上经过P点时的速率【答案】BCD【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：，解得：可知v3v1，在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故A错误；万有引力提供向心力：，解得：，在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度，故B正确；卫星从轨道1上的Q点需加速，使得万有引力小于向心力，进入圆轨道2，所以在卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于在轨道2上经过Q点的速度，故C错误；卫星从轨道2上的P点需加速，使得万有引力小于向心力，进入圆轨道3卫星在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道3上经过P点时的速率，故D正确。所以BD正确，AC错误。11. 宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星后进行科学观测：该

13、行星自转周期为T；宇航员在该行星 “北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知 该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）A. 该行星的平均密度为B. 宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期小于C. 如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为D. 质量为m的宇航员在该星球表面赤道处的重力是【答案】AD【解析】根据自由落体运动h=gt2，求得星球表面的重力加速度g=；再由mg有：M=，所以星球的密度，故A正确；根据万有引力提供圆周运动向心力有：，小球的运行周期：T=2，可知轨道半径越小周期越小，卫星的最小半径为R，则周期最小：Tmin=2=t，知

14、周期大于或等于t，故B错误；同步卫星的周期与星球自转周期相同故有：，解得：h=-R，故C错误；质量为m的宇航员在该星球表面赤道处的重力等于万有引力减去向心力，即：，故D正确；故选AD。点睛：本题关键是通过自由落体运动求出星球表面的重力加速度，再根据万有引力提供圆周运动向心力和万有引力等于重力求解，同时要考虑星球自转的影响。12. 万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析，2016年3月8日出现了“木星冲日”当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球

15、到太阳距离的5倍下列说法正确的是 ( )A. 木星运行的向心加速度比地球的小B. 木星运行的周期比地球的小C. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年D. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年【答案】AC【解析】设太阳质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，周期为T，加速度为a。对行星由牛顿第二定律可得：Gmamr，解得a=，T=2，由于木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍，因此木星运行的加速度比地球小，木星运行周期比地球大，故A正确，B错误。地球公转周期T1=1年，根据开普勒第三定律可得，木星公转周期T2T111.18年。设经时间t，再次出现木星冲日，则有1t-2t=2，其中1，2

16、，解得t1.1年，因此下一次木星冲日发生在2017年，故C正确，D错误。故选AC。点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周。二、填空题。每空3分,共15分，把答案填在答题卡中的横线上。13. 如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中 以12cm/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37，则：（sin37 = 0.6；cos37 = 0.8）(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为_cm/s。(2

17、)如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的_。A.直线P B.曲线R C.曲线Q D.都不是【答案】 (1). 16 (2). C【解析】（1）根据平行四边形定则，有：。则有： （2）根据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合外力的方向，则有：图中的Q，故C正确，ABD错误。点睛：解决本题的关键知道运动的合成与分解遵循平行四边形定则，知道分运动与合运动具有等时性，并掌握三角知识的运用，注意曲线运动的条件也是解题的关键。14. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹. 在做该实验中

18、某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图象.(g=10m/s.且所有结果均保留2位有效数字)(1)试根据图象求出物体平抛运动的初速度大小为_m/s；(2)物体运动到B点时的速度大小为_m/s；(3)抛出点的横坐标为xo=_cm .【答案】 (1). 2.0 (2). 2.8 (3). 20【解析】在竖直方向上y=gT2，则T=s=0.1s则初速度为：B点竖直方向上的分速度为：vy=2m/s则运动到B点的速度为： 则运动到B点的时间：t=0.2s已运动的水平位移：x=vt=0.4m，所以平抛运动的初位置的横坐标为0.2-0.4m=-0.2

19、m=-20cm点睛：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，灵活根据匀变速直线运动规律的推论求解三、计算题。15题10分, 16题15分,共25分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 15. 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.16. 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

20、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，最后均冲出C点落回水平地面上，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 ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%