2018-2019学年甘肃省高台县第一中学高一下学期期中考试物理试题(文科)(解析版)

甘肃省高台县第一中学2018-2019学年高一下学期

期中考试试题（文科）

一、单项选择题（每小题给出的四个选项中只有一个选项是是符合题意的，请选出后填在题后的括号内，每小题3分，共63分）。

1.做曲线运动的物体，在运动的过程中一定变化的物理量是（）

A. 速率

B. 速度

C. 加速度

D. 加速度的大小

『答案』B

『解析』

既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，而速率可以不变，如匀速圆周运动；加速度可以是不变的，例如平抛运动所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的．而受到的合力可以不变，如平抛运动．故ACD错误，B正确．故选B．

2.如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，对它的运动分析可知（）

A. 该运动的速度可能不变

B. 该物体受的合外力一定与速度同方向

C. 该物体加速度一定与速度方向在同一条直线上

D. 它的加速度方向与速度方向不可能在同一直线上

『答案』D

『解析』

【详解】A．物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，速度沿切线方向时刻变化，则速度是变化的，故A错误；

BCD．物体做曲线运动，故合外力(或加速度)与速度不共线，而合外力(或加速度)与速度同向只能做直线运动，故BC错误，D正确。

故选D。

3.如图所示，小球a 沿光滑水平地面以速度v 0向右做匀速直线运动，当它经过P 点时，将小球b 从P 点正上方以初速度v 0水平向右抛出（两小球均可视为质点，不计空气阻力），则b 球落地时（）

A. 正好击中a 球

B. 落在a 球的后方

C. 落在a 球的前方

D. 无法确定两球的位置关系

『答案』A 『解析』

【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度与a 球的速度相等，可知b 球落地时正好击中a 球，故A 正确，BCD 错误． 4.物体做平抛运动，决定运动时间的物理量是

A. 初速度

B. 下落高度

C. 水平位移

D. 初速度和下落高度

『答案』B 『解析』

平抛运动的物体竖直方向上做自由落体运动，由212

h gt =，得2h

t g =，可知运动时间只由下

落高度h 决定．故选B.

5.下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是（） A. 是线速度不变的运动 B. 是角速度不变的运动 C. 是加速度不变的运动

D. 是向心力不变的运动

『答案』B 『解析』

【详解】A ．匀速圆周运动是线速度的大小不变，线速度的方向时刻变化，故其线速度在变化，是匀速率圆周运动，故A 错误；

B ．匀速圆周运动的周期不变，则角速度大小不变，而角速度的方向因转动方向恒定而不变，故角速度不变，则B 正确；

C ．匀速圆周运动的加速度2

n v a R

=，其大小不变，方向指向圆心时刻变化，故加速度是变化

的，则C 错误；

D ．匀速圆周运动的向心力2

n v F m R

=，其大小不变，方向指向圆心时刻变化，故向心力是变

化的，则D 错误。故选B 。

6.一物体做匀速圆周运动的半径为r ，线速度大小为v ，角速度为ω，周期为T ．关于这些物理量的关系，下列关系式正确的是（） A. v r

B. 2v T π=

C. 2R T

πω= D. v r ω= 『答案』D 『解析』

【详解】AD 、根据线速度的定义可知l r v r t t

ω=== ，故D 正确，A 错误； BC 、因为2T

πω=

，所以2r

v r T πω== ，故B 、C 错误； 7.对于做匀速圆周运动的物体，若已知下列表达式中的各量，可以直接求出它的向心加速度的表达式有（） A. ω2

B. V 2

C. 2

24T

D. ωV

『答案』AD 『解析』

由2

v a R

= v =ωR 、2T πω=和ω=2πn 的关系可得向心加速度的表达式

222

22244v a R R n R v R T

πωπω=====，故A 、D 正确，B 、C 错误．故选AD ．

【点睛】本题的关键灵活应用v =ωr 、2T π

和ω=2πn 的关系和向心加速度公式

222

22244v a r r n r v r T

πωπω=====.

8.关于下列说法正确的是（）

A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力

B. 向心力不改变匀速圆周运动物体的速度的大小

C. 做匀速圆周运动的物体其向心力即为所受的多个力中的一个力

D. 做匀速圆周运动的物体，其向心力始终不变

『答案』B

『解析』

【详解】A．物体做圆周运动需要向心力，向心力由物体所受的力来提供，不是物体做圆周运动产生向心力，故A错误；

B．向心力只改变做匀速圆周运动物体的线速度方向，不改变线速度的大小，故B正确；C．做匀速圆周运动的物体其向心力不是物体受的一个力，而是物体受的力来充当向心力的效果，故C错误；

D．做匀速圆周运动物体的向心力的方向时刻改变，则向心力是变力，故D错误。

9.洗衣机的脱水筒采用电机带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（）

A. 在人看来水会从桶中甩出是因为水滴受到离心力很大的缘故

B. 脱水过程中，大部分衣物会向中心靠近

C. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好

D. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好

『答案』C

『解析』

【详解】A．在人看来水会从桶中甩出是因为水滴受到合外力不足以提供向心力，并不受离心力作用，故A错误；

B．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故B错误；

C．由F=ma=mω2R，ω增大会使所需向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去，脱水效果更好，故C正确；D．由F=ma=mω2R可知，半径越大，需要的向心力越大，所以靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好，故D错误。

10.某行星绕太阳运动的轨道如图所示,则以下说法不正确的是( )

A. 行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上

B. 该行星在a 点的速度比在b 、c 两点的速度都大

C. 该行星在a 点的向心加速度比在b 、c 两点的都大

D. 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的

『答案』A 『解析』

【详解】A. 行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，根据开普勒第二定律，太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，太阳行星的距离不同，线速度不同，则A 错误，D 正确；

B.每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，距离太阳越近，速度越大，该行星在a 点的速度比在b 、c 两点的速度都大，故B 正确； C ．根据万有引力提供向心力，

2GMm ma r =，即2

a r =，距离太阳越近，向心加速度越大，该行星在a 点的向心加速度比在

b 、

c 两点的都大，故C 正确；本题选择错误『答案』，故选A

11.“科学真是迷人。”如果已知地球表面的重力加速度g ，地球的半径R 和月球绕地球的转动周期T ，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数为G ，用M 表示地球质量，关于地球质量，下列说法正确的是（）

A. G gR M 2=

B. 2

gR M T

= C. M =234g GR π D. 222

4T R M G π= 『答案』A 『解析』

【详解】A ．在地球表面物体的重力与万有引力相等，则有2Mm

mg R

=，可得地球的质量为G

gR M 2

=，故A 正确；

BCD ．月球绕地球做圆周运动时的轨道半径为r ，根据万有引力提供向心力得

0022()Mm G m r r T π=，可得地球的质量为224r M GT

π=因轨道半径r 未知，则此法不能测出地球质量，故BCD 错误。故选A 。

12.如图所示，图中v 1、v 2和v 3分别为第一、第二和第三宇宙速度三个飞行器a 、b 、c 分别以第一、第二和第三字宙速度从地面上发射，三个飞行器中能够克服地球的引力，永远离开地球的是（）

A. 只有a

B. 只有b

C. 只有c

D. b 和c

『答案』D 『解析』

第一宇宙速度是最大的

环绕速度也是最小的发射速度，而第二宇宙速度是脱离地球的最小速度，第三宇宙速度是脱离太阳的最小速度，所以能离开地球的是b 和c ，故D 正确；故选D

13.经典力学只适用于“宏观世界”，这里的“宏观世界”是指( ) A. 行星、恒星、星系等巨大的物质领域 B. 地球表面上的物质世界 C. 人眼能看到的物质世界

D. 不涉及分子、原子、电子等微观粒子的物质世界

『答案』D 『解析』

根据中学物理中的规定，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界．故ABC 错误，D 正确，故选D.

14.两颗人造卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动，周期之比为T A ∶T B =1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）

A. R A ∶R B =4∶1，v A ∶v B =1∶2

B. R A ∶R B =4∶1，v A ∶v B =2∶1

C. R A ∶R B =1∶4，v A ∶v B =1∶2

D. R A ∶R B =1∶4，v A ∶v B =2∶1

『答案』D 『解析』

【详解】根据开普勒第三定律3

2a k T

=得：R A 3：R B 3=T A 2：T B 2=1：64，解得：R A ：R B =1：4

由卫星的速度公式GM

v r

得：A B B A ::2:1v v R R == A. R A ∶R B =4∶1，v A ∶v B =1∶2，与计算结果不符，故A 错误． B. R A ∶R B =4∶1，v A ∶v B =2∶1，与计算结果不符，故B 错误． C. R A ∶R B =1∶4，v A ∶v B =1∶2，与计算结果不符，故C 错误． D. R A ∶R B =1∶4，v A ∶v B =2∶1，与计算结果相符，故D 正确．

15.一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M ，地球的半径为R ，卫星的质量为m ，卫星离地面的高度为h ，引力常量为G ，则地球对卫星的万有引力大小为 A. 2Mm G

h B. 2

G R

C. 2()Mm G R h +

D. ()Mm G R h + 『答案』C 『解析』

根据万有引力的大小公式为2Mm F G r

=，r R h =+，所以()2Mm F G R h =+，故C 正确，A 、

B 、D 错误．

点睛：解决本题关键掌握万有引力的大小公式2

F G r =，以及知道r 为卫星到地心的距离．

16.下列说法符合史实的是( )

A. 开普勒在伽利略的基础上，导出了行星运动的规律

B. 牛顿发现了万有引力定律

C. 亚里士多德发现了万有引力定律

D. 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

『答案』B

【详解】开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，B正确．ACD错误.

17.如图所示的传动装置中，B、C两轮同轴转动．A、B、C三轮的半径大小关系是r A=r C=2r B．当皮带不打滑时，三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为（）

A. v A：v C=2：1

B. a A：a B=1：2

C. ωA：ωB=2：1

D. a A：a C=1：2

『答案』B

『解析』

因为AB两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内AB两点转过的弧长相等，即：v B=v C

由v=ωr知：ωA：ωB=R B：R A=1：2 ；又BC是同轴转动，相等时间转过的角度相等，即：ωC=ωB 由v=ωr知：v A：v C=R B：R C=1：2 ，所以：v A：v B：v C=1：1：2，ωA：ωB：ωC=1：2：2

再根据a=ωv得：a A：a B：a C=1：2：4，故B正确，ACD错误, 故选B．

点睛：解决传动类问题要分清是摩擦传动（包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同）还是轴传动（角速度相同）．

18.河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（）

A. 105s

B. 140s

C. 84s

D. 100s

『答案』A

『解析』

河宽420m，船在静水中速度为4m/s，当船头垂直河岸过河时，船过河的时间最短，则船过河

的最短时间

420

105

t s s

===．故A项正确，BCD三项错误．

19.将一小球以2m/s的水平初速度从20米的高台水平抛出，则其运动时间及水平方向的位移分别是多少？（）

A. t=2s，s=4m

B. t=4s，s=8m

C. t=2s，s=8m

D. t=4s，s=4m 『答案』A

【详解】平抛的竖直分运动为自由落体运动，有212h gt =

，解得平抛时间为22s h t g

== (2)平抛的水平分运动是匀速直线运动，有022m 4m s v t ==?=，故A 正确，BCD 错误。 20.如图所示，线段OA ＝2AB ，AB 两球质量相等，当它们绕O 点在光滑的水平桌面上以相同的角速度转动时，两线段拉力之比T AB ∶T OA 为（）

A. 2∶3

B. 3∶2 C 5∶3

D. 3∶5

『答案』D 『解析』

设OA=2r ，则OB=3r ，角速度为ω，每个小球的质量为m ．则根据牛顿第二定律得：对A 球：T AB =mω2?3r ；对A 球：T OA -T AB =mω2?2r ；联立以上两式得：T AB ：T OA =3：5，故选D. 21.一个质量为m 的物体，（体积可忽略），在半径为R ，的光滑半球顶点处以水平速度v 0运动，如图所示，则下列说法正确的是（）

A 若v 0=gR ，则物体对半球顶点无压力 B. 若v 0=gR ，则物体对半球顶点的压力为mg C. 若v 0=0，则物体对半球顶点的压力为2mg D. 若v 0=0，则物体对半球顶点的压力为零

『答案』A 『解析』

【详解】设最高点轨道的支持力为N F ，对物体受力分析可知，重力和支持力的合力提供向心

力，有2

N v mg F m R

AB ．若0v gR =，可得N 0F =，由牛顿第三定律可知物体对半球顶点无压力，故A 正确，

B 错误；

CD ．若00v =，可得N F mg =，由牛顿第三定律可知物体对半球顶点压力为mg ，故CD 错误。二、填空题（每空1分，共7分，）。 22.如图所示为研究平抛运动

的

实验装置。

(1)对该装置的轨道要求是（） A.必须光滑 B.可以粗糙

(2)描点过程中当小球不能穿过纸片小孔时，则应（） A.调整小球释放的高度 B.左右调整纸片的位置

(3)小球做平抛运动的轨迹是不是抛物线？（） A.是 B.不是

(4)轨道的末端必须_______(填写应该满足的条件），简述如何验证轨道末端是否满足该条件________；

(5)若测量出一个小球经过的点，其水平位移为x ，竖直位移为y ，试写出该平抛运动的时间_______以及初速度的的表达式_____。

『答案』 (1). B (2). B (3). A (4). 水平把小球轻放在斜槽末端，若小球能

保持静止，则说明斜槽末端水平 (5).

2g x y

『解析』

【详解】(1)本实验是想探究平抛运动在竖直方向的运动规律，而平抛运动竖直方向的分运动与水平方向的分运动具有独立性，故水平抛出时的速度大小不影响实验，所以实验装置中的轨道可以粗糙；故A 错误，B 正确。

(2)描点过程中当小球不能穿过纸片小孔时，则应左右调整纸片的位置，不改变小球的平抛运动轨迹，故A 错误，B 正确。

(3)将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，两分运动的时间相等，根据运动学公式，则有0x v t =，2

y gt =，联合解得2202g y x v =，因此平抛运动的轨迹是

抛物线，故A 正确，B 错误。

(4)为了保证小球飞出槽口后速度水平从而能做平抛运动，则轨道的末端必须水平；验证轨道末端是否水平的

方法是把小球轻放在斜槽末端，若小球能保持静止，则说明斜槽末端水平。

(5)由平抛的竖直分运动规律2

y gt =

，可得平抛时间2y t g

= 平抛的初速度为02x g

v x t y

= 三、计算题：（本题共3小题，，共29分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后『答案』的不能得分。有数值计算的题，『答案』中必须明确写出数值和单位）

23.如图所示，在水平转盘上有一小木块，随转盘一起转动（木块与转盘间无相对滑动），木块到转轴的距离r =0.2m ，圆盘转动的周期T =π（s ）。求：

(1)木块角速度大小； (2)木块的线速度大小；

(3)木块的向心加速度大小。

『答案』(1)2rad/s ω=；(2)0.4m/s v =；(3)2

0.8m/s n a =

『解析』

【详解】(1)根据匀速圆周运动的运动规律，可得角速度22rad/s T

ω=

= (2)根据线速度与角速度的关系，有20.2m/s 0.4m/s v r ω==?=

(3)由匀速圆周运动的运动规律，可得向心加速度22

0.8m/s n a r ω==

24.在距地面h =20m 高度处将一小球以v 0=15m/s 的速度水平抛出。（g =10m/s 2，sin37°=0.6，sin53°=0.8）求：

(1)小球在空中飞行的时间t ； (2)小球飞行的水平距离x ； (3)小球落地时的速度v 的大小。

『答案』(1)2s t =；(2)30m x =；(3)25m/s v = 『解析』

【详解】(1)平抛的竖直分运动为自由落体运动，有2

h gt = 解得平抛时间为22s h

t g

= (2)平抛的水平分运动是匀速直线运动，有0152m 30m x v t ==?=

(3)小球落地时的速度为两分速度的矢量和222

00225m/s y v v v v gh =+=+=

25.质量M = 1 000 kg 的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R =10 m ．试求： (1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；

(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的角速度．(重力加速度g ＝10 m/s 2) 『答案』

（1）52m/s （2）1rad/s 『解析』

【详解】（1）汽车在在最高点时，竖直方向受重力和支持力，其合力提供向心力，由向心力

公式得： 2

v Mg N M R

-= 由题意有 N =0.5M g

联立代入数据得：0.50.51010/52/v gR m s m s ==??=

（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车在竖直方向只受重力，由重力提供向心力，

由向心力公式得：20

v Mg M R

= 代入数据得：01010/10/v gR m s m s ==?=

则：010

/1/10

v rad s rad s R ω==