湖北省宜昌市部分示范高中教學(xué)協(xié)作體2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）（通用）

1、湖北省宜昌市部分示范高中教學(xué)協(xié)作體2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析） 一、單選題1. 作勻速圓周運(yùn)動的物體，下列不會變化的物理量是（ ）A. 速度B. 角速度C. 向心加速度D. 向心力【答案】B【解析】試題分析：勻速圓周運(yùn)動的過程中，線速度、向心加速度和向心力的大小不變，但是方向時(shí)刻改變角速度不變，周期沒有方向也不變故選：B2.河寬d=60m，水流速度V1=4m/s不變，小船在靜水中的行駛速度為V2=3m/s，則（）A. 小船能垂直直達(dá)正對岸B. 若船頭始終垂直于河岸渡河，渡河過程中水流速度加快，渡河時(shí)間將變長C. 小船渡河時(shí)間最短20sD. 小船渡河的實(shí)際速度一定為【答案】C【解

2、析】【詳解】A、由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，故選項(xiàng)A錯誤；BC、當(dāng)船速垂直于河岸時(shí)，小船渡河時(shí)間最短為，當(dāng)水速增大時(shí)，渡河時(shí)間不受影響，故選項(xiàng)B錯誤，C正確；D、由于船速方向未知，無法求解渡河速度，故選項(xiàng)D錯誤。3.在同一水平直線上的兩位置分別沿相同方向水平拋出兩小球A和B，其運(yùn)動軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力。要使兩球在空中相遇，則必須（）A. 先拋出A球B. 先拋出B球C. A球的初速度大于B球的初速度D. A球的初速度等于B球的初速度【答案】C【解析】【詳解】相遇時(shí)，A、B下落的高度相同，根據(jù)知，下落的時(shí)間相同，知兩球同時(shí)拋出，又因?yàn)锳球的水平位移大于B球的水平位移，根據(jù)

3、知，A球的水平速度大于B球的水平速度，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤。4.如圖所示為皮帶傳動裝置。A、C、D分別為三個(gè)輪子邊緣上的質(zhì)點(diǎn)，B是左側(cè)小輪上的一點(diǎn)，左側(cè)兩個(gè)輪子為同軸轉(zhuǎn)動，左右輪子通過皮帶傳動，各點(diǎn)到軸心的距離已標(biāo)出。若傳動過程中皮帶不打滑，則關(guān)于各點(diǎn)的線速度和角速度的判斷，正確的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】由于A、C兩點(diǎn)是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點(diǎn)，線速度相等，由于 ，根據(jù)可知；B、C、D三點(diǎn)為共軸的輪子上的點(diǎn)，角速度相等，由于，根據(jù)可知，所以，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯誤；5.如圖所示，圓柱形轉(zhuǎn)筒繞其豎直中心軸轉(zhuǎn)動，小物體貼在圓筒內(nèi)壁上隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而

4、不滑落。則下列說法正確的是（）A. 小物體受到重力、彈力、摩擦力和向心力共4個(gè)力的作用B. 小物體隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力是由摩擦力提供的C. 筒壁對小物體的摩擦力隨轉(zhuǎn)速增大而增大D. 筒壁對小物體的彈力隨轉(zhuǎn)速增大而增大【答案】D【解析】【詳解】A、橡皮塊隨圓筒一起做圓周運(yùn)動，受重力、彈力和靜摩擦力作用，故選項(xiàng)A錯誤；BCD、水平方向上，彈力指向圓心提供向心力，據(jù)牛頓第二定律有：，可知角速度越大，則橡皮塊所受的彈力越大，在豎直方向上，橡皮塊所受的重力和靜摩擦力平衡，故選項(xiàng)B、C錯誤，D正確。6.如圖所示，當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為10m/s時(shí)，橋?qū)ζ嚨闹С至槠囍亓Φ谋?，如果要使汽車能安?/p>

5、地通過此拱橋，則汽車通過橋頂?shù)淖畲笏俣缺仨毿∮冢ǎ〢. B. C. D. 【答案】B【解析】當(dāng)汽車通過拱橋定點(diǎn)的速度是10m/s時(shí)由公式得，當(dāng)汽車通脫拱橋頂點(diǎn)時(shí)對橋恰無壓力則，由公式得，所以B正確。7.某X星球的質(zhì)量為地球質(zhì)量的36倍，半徑為地球半徑的2倍。忽略行星自轉(zhuǎn)的影響，已知地球表面的重力加速度為g，則X星球表面的重力加速度大小為（）A. 9gB. 4gC. 3gD. 18g【答案】A【解析】【詳解】忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式： ，解得：，星體質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍，星體半徑是地球半徑2倍，則有：，X星球表面的重力加速度大小為為9g，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯誤。8

6、.如圖所示，a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步衛(wèi)星，b、c在同一軌道上，三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是（）A. 衛(wèi)星a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B. 衛(wèi)星b的運(yùn)行速度可能大于C. 衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD. 衛(wèi)星a在運(yùn)行時(shí)有可能經(jīng)過宜昌市的正上方【答案】A【解析】【詳解】A、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，軌道半徑越大，周期越大，可知a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期，故選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑等于地球半徑時(shí)，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故選項(xiàng)B錯誤；C、衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大

7、于萬有引力，所以衛(wèi)星將做離心運(yùn)動，所以不能追上前面的衛(wèi)星c，故選項(xiàng)C錯誤；D、a為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過宜昌市的正上方，故選項(xiàng)D錯誤。二、多選題9.有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動；b處于地面附近的近地軌道上正常運(yùn)動，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則有（）A. a隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度等于重力加速度gB. b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長C. c在4小時(shí)內(nèi)繞地心轉(zhuǎn)過的圓心角是D. d的運(yùn)動周期有可能是20小時(shí)【答案】BC【解析】A項(xiàng)：同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)

8、a=2r知，c的向心加速度大由，解得：，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A錯誤；B項(xiàng)：由，解得：，衛(wèi)星的半徑越大，角速度越小，所以b的角速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長故B正確；C項(xiàng)：c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是，故C正確；D項(xiàng)：由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動周期大于c的周期24h，故D錯誤。點(diǎn)晴：對于衛(wèi)星問題，要建立物理模型，根據(jù)萬有引力提供向心力，同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，根據(jù)a=2r比較a與c的向

9、心加速度大小，再比較c的向心加速度與g的大小根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式得出角速度與半徑的關(guān)系，分析弧長關(guān)系根據(jù)開普勒第三定律判斷d與c的周期關(guān)系。10.如圖，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在水平的旋轉(zhuǎn)圓盤上，座椅A離轉(zhuǎn)軸的距離較近。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后A、B都在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則下列說法正確的是（）A. 座椅B的角速度比A大B. 座椅B的向心加速度比A大C. 懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D. 懸掛B的纜繩所承受的拉力比懸掛A的纜繩所承受的拉力大【答案】BD【解析】【詳解】AB、同軸轉(zhuǎn)動角速度相同，由

10、于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，由得B的向心加速度比A的大，故選項(xiàng)A錯誤，B正確；CD、設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為，由牛頓第二定律得：，解得：，由于座椅B的圓周半徑比座椅A的半徑大，故B與豎直方向的夾角大，在豎直方向上有：，解得：，懸掛B的纜繩所受到的拉力比懸掛A的大，故選項(xiàng)C錯誤，D正確；11.已知月球繞地球做圓周運(yùn)動公轉(zhuǎn)周期為T，軌道半徑為r，地球的半徑為R，萬有引力常量為G根據(jù)這些信息可以求出（）A. 地球的質(zhì)量B. 月球的質(zhì)量C. 地球的平均密度D. 地球的第一宇宙速度【答案】ACD【解析】【詳解】AB、設(shè)地球質(zhì)量為，密度為，月球質(zhì)量為，對月球繞地球的運(yùn)動，由萬有引力提供向心力可得：

11、，解得：，所以能求出地球的質(zhì)量，不能求出月球的質(zhì)量，故選項(xiàng)A正確，B錯誤；C、根據(jù)密度等于質(zhì)量比體積，可得地球平均密度：，故選項(xiàng)C正確；D、繞地球表面運(yùn)動的物體受到的萬有引力提供向心力，由，可得地球的第一宇宙速度：，故選項(xiàng)D正確。12.宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的某固定點(diǎn)O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示?，F(xiàn)測得兩星球球心之間的距離為L，運(yùn)動周期為T，已知萬有引力常量為G若AOOB，則（）A. 星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B. 星球A的線速度一定大于B的線速度C. 星球A所受向心力大于星球B所受向心力D. 兩星球的

12、總質(zhì)量等于【答案】BD【解析】【詳解】A、雙星A、B之間萬有引力提供向心力，有：，可知，由于，則星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故選項(xiàng)A錯誤；B、雙星的角速度相等，根據(jù)知星球A的線速度一定大于星球B的線速度，故選項(xiàng)B正確；C、雙星靠相互間萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律知向心力大小相等，故選項(xiàng)C錯誤；D、雙星A、B之間萬有引力提供向心力，有：，其中，聯(lián)立解得：，故選項(xiàng)D正確。三、實(shí)驗(yàn)題探究題13.如圖甲所示，豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上浮?，F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動，測得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動的方向與水平方

13、向的夾角為37，則（sin37=0.6；cos37=0.8）（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動速度為_m/s。（2）若玻璃管的長度為0.6m，則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過程中，玻璃管水平運(yùn)動的距離為_m。（3）如圖乙所示，若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平向右作勻加速直線運(yùn)動，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動的軌跡是圖中的_A直線PB曲線QC曲線RD無法確定?！敬鸢浮?(1). 0.4 (2). 0.8 (3). B【解析】【詳解】解：(1)根據(jù)平行四邊形定則，有：則有：(2)在豎直方向上運(yùn)動的時(shí)間為：則玻璃管在水平方向上運(yùn)動的距離為：(3)根據(jù)運(yùn)動的合成與分解，運(yùn)動的軌跡偏向合外力的方向

14、，則有Q，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤。14.在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中：（1）為減小空氣阻力對小球的影響，選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇下列的_A實(shí)心小鐵球B空心小鐵球C實(shí)心小木球D以上三種球都可以（2）高一某班某同學(xué)為了更精確的描繪出物體做平拋運(yùn)動的軌跡，使用頻閃照相機(jī)（每隔相等時(shí)間T拍一次照片）拍攝小球在空中的位置。如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長表示實(shí)際長度8mm，如果取g=10m/s2，那么：照相機(jī)閃光周期T=_s；小球做平拋運(yùn)動的水平初速度大小是_m/s；【答案】 (1). A (2). 0.04 (3). 0.6【解析】【詳解】解：(1)為了減小空氣

15、阻力對小球的影響，要選擇體積較小質(zhì)量較大的小球，故選實(shí)心小鐵球，故選項(xiàng)A正確；(2)在豎直方向上，根據(jù)得：小球平拋運(yùn)動的初速度大小為：四、計(jì)算題15.如圖所示，從O點(diǎn)水平拋出的小球，到達(dá)斜面頂端P處，其速度方向恰好沿斜面向下，然后沿斜面滑下。已知斜面傾角=60，小球初速度v010m/s，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小球從拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的豎直高度h；（2）拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的水平距離x（計(jì)算結(jié)果中可以有根號）?！敬鸢浮浚?）小球從拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的豎直高度h為15m；（2）拋出點(diǎn)O到P點(diǎn)的水平距離x為10；【解析】【詳解】解：(1)小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為：由速度位移關(guān)系公式得：解

16、得：（2）飛行時(shí)間：從O到P點(diǎn)的水平距離:；16.如圖所示，有一長為L=0.9m的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動已知水平地面上的C點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方，且到O點(diǎn)的距離為h=1.9m，不計(jì)空氣阻力（g取10m/s2）（1）求小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA；（2）若小球通過最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對小球的拉力T恰好為小球重力的6倍，且小球經(jīng)過B點(diǎn)的瞬間讓細(xì)線斷裂，求小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離【答案】（1）3m/s（2）3m【解析】試題分析：（1）小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動，則小球通過A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力剛好為零根據(jù)向心力公式有：2分解得：=3m/s 2分（

17、2）小球在B點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有：1分由已知T6mg。解得小球在B點(diǎn)的速度大小為1分細(xì)線斷裂后，小球從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動，則由平拋運(yùn)動的規(guī)律得：豎直方向上hL=gt2/2 1分水平方向上 xvBt 1分解得：x3m 1分即小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為3m?？键c(diǎn)：考查圓周運(yùn)動點(diǎn)評：本題難度較小，剛好通過最高點(diǎn)的最小速度是只由重力提供向心力，在B點(diǎn)之后小球做平拋運(yùn)動，根據(jù)各分運(yùn)動特點(diǎn)求解17.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G某人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的軌道離地高度等于地球半徑；忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求：（1）地球的密度；（2）地球的第一宇宙速度；（3）該人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)

18、動的周期；（4）該人造衛(wèi)星所在軌道處的重力加速度?！敬鸢浮浚?）（2）（3）4（4）g【解析】【詳解】解：(1)設(shè)地球質(zhì)量為,地面上質(zhì)量為的物體受重力等于萬有引力：解得：地球的地球體積：地球的密度：(2)第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，由得第一宇宙速度：(3)根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體的向心力得：，聯(lián)立解得：(4)該衛(wèi)星軌道處重力加速度，根據(jù)重力等于萬有引力得：聯(lián)立解得：18.“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項(xiàng)運(yùn)動時(shí)，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動球拍時(shí)，球卻不會掉落地上?，F(xiàn)將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者手握平板讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離平板而做勻速圓周運(yùn)動，且在運(yùn)動到圖中的A、B、C、D