七校联考高一(下)期中物理试卷(解析版)

荆州中学、襄阳五中、黄冈中学、夷陵中学等七校联考高一（下）期中物理试卷一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多个选项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s，下列叙述正确的是（）A．第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．第二宇宙速度是成为地球卫星的最小发射速度C．所有地球卫星环绕地球的运行速度介于7.9km/s和11.2km/s之间D．宇宙速度是相对于地面，而不是相对地心2．一质点自t=0时从静止开始做直线运动，其速度随时间变化如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为50mC．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD．在4～6s内，物体所受的合外力发生了变化3．关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是加速度大小不变、方向不断改变的曲线运动B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是不等的C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动的线速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B．做匀速圆周运动的物体，速度的方向时刻都在改变，所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D．做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，是恒力作用下的曲线运动5．如图所示，在某次自由式滑雪比赛中，一运动员沿弧形雪坡加速滑下，在斜面雪坡的顶端沿水平方向飞出，之后落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡相对水平面的倾角为θ，水平飞出时的速度大小为v0，运动员的成绩为L，不计空气阻力，则（）A．运动员在空中飞行的时间与初速度大小v0无关B．运动员落到雪坡时的速度大小是C．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同D．该运动员的成绩L为6．如图所示，A、B、C、D为四个完全相同的光滑圆柱体，质量均为m，两块相同的光滑竖直挡板在大小相等的水平推力F作用下使四个圆柱体处于如图所示的静止状态．已知当地的重力加速度为g．在保持如图所示的状态下，以下说法正确的是（）A．B和A之间的弹力不可能为零B．C和A之间的弹力不可能为零C．保持如图所示静止状态，力F的最大值为mgD．保持如图所示静止状态，力F的最小值为mg7．如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），两物体都可看做质点，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R．若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙之间的连线正好沿半径方向拉直，从静止开始增大圆盘的转速，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，圆盘旋转的角速度最大值ω1；若把甲、乙两物体一起向圆盘的边缘平移，使乙位于圆盘的边缘，甲、乙之间的连线仍然沿半径方向拉直，再次从静止开始增大圆盘的转速，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，圆盘旋转的角速度最大值ω2．则ω1：ω2（）A．B．C． D．8．在天文观测中，发现一颗与其它天体相距较远的球形天体A，它有一靠近表面飞行的卫星a；另一颗与其它天体相距较远的球形天体B，它也有一靠近表面飞行的卫星b，测得两颗卫星a、b分别环绕天体A、B的周期相等．以下说法正确的是（）A．天体A、B的质量一定相等B．天体A、B的密度一定相等C．天体A、B的第一宇宙速度一定相等D．天体A和天体B表面附近物体的重力加速度之比为天体A、B的半径之比9．如图所示，“神舟”十号宇宙飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，它记录了飞船在地球表面沿地心方向投影到地面的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球匀速圆周运动飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…）．若地球质量为M，地球半径为R，万有引力恒量为G，地球自转周期为24小时，飞船绕地球运行的周期T．以下说法中正确的是（）A．飞船绕地球做圆周运动①、②、③、④的过程中可能经过北极点的正上方B．飞船轨道平面与赤道平面的夹角为42.4°C．飞船绕地球运行的周期T为100分钟D．飞船运行轨道距地球表面的高度h=﹣R10．一个质量为m的质点以速度v0做匀速直线运动，某时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为，质点从受到恒力作用到速度减至最小值的过程（）A．经历的时间为B．经历的时间为C．发生的位移为D．发生的位移为二、实验题：本题共2小题，共15分.请按题目要求将答案规范填写到答题卡的相应位置．11．（6分）在“探究物体的加速度与外力和质量的关系”的实验中：（1）为消除摩擦力对实验的影响，可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力，下面操作合理的有A．进行平衡摩擦阻力的操作时小车不挂钩码，要连接纸带B．进行平衡摩擦阻力的操作时小车要挂钩码，要连接纸带C．按正确要求摆放好装置后，放开小车，小车能在长木板上运动即可D．按正确要求摆放好装置后，打开打点计时器，轻推小车，得到一条点距均匀的纸带即可（2）图2是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取出相邻的计数点A、B、C、D、E．若相邻的计数点间的时间间隔为T，各点间距离用图2中长度符号表示，为了减小偶然误差，则打C点时小车的速度可表示为v C=，小车的加速度可表示为a=．12．（9分）某物理小组的同学设计了一个测量玩具小车通过凹形桥最低点时速度的实验．所用器材有：玩具小车m车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器m桥（圆弧部分的半径为R=0.20m）．完成下列填空：（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数m桥为1.00kg；（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数m桥+m车为kg；（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：（4）根据以上数据，可求出小车m车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N；小车通过最低点时的速度大小为m/s．（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）三、计算题：本题共4小题，共45分.解答过程要求写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤，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．13．（10分）如图所示是倾角θ=45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方Q点以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能以垂直斜坡的速度落在斜坡上，运动时间为t1．小球B从同一点Q自由下落，下落至P点的时间为t2．不计空气阻力．求t1与t2的比值．14．（11分）在粗糙的水平面上有两个静止的物体A、B，它们的质量均为m=2kg．A 与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.4，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.2．在水平恒力F=20N的作用下从静止开始向右做匀加速直线运动，F作用了t=2s然后撤掉．求：（1）A、B一起运动的过程中B对A的作用力；（2）A、B都静止时它们之间的距离L．（g=10m/s2）15．（12分）随着汽车工业的发展和轿车进入千家万户，汽车的行驶安全已引起人们的广泛关注．汽车在弯道上转弯时若不注意控制好车速，很容易造成侧滑或侧翻而酿成交通事故．（1）若汽车在水平路面上沿半径为R1=144m的弯道行驶，路面作用于汽车的最大侧向静摩擦力是车重的μ=0.4倍，要使汽车不侧滑，则车速最大值v1为多少？重力加速度g取10m/s2．（2）为有效防止侧滑或侧翻，在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面稍低一些（路面与水平面的夹角θ很小）．若弯道为半径R2=1200m的一段圆弧，路面宽度L=15米．当车速v2为72km/h时要使车轮与路面之间恰无侧向摩擦力，则道路外沿比内沿高h为多少？同样，路面作用于汽车的最大侧向静摩擦力是车重的μ=0.4倍，估算此段弯道汽车行驶的安全速度v m为多少？（提示：当θ很小时，cosθ≈1，tanθ≈sinθ）16．（12分）如图所示，地球和某行星在同一轨道平面内绕太阳同向公转，均可视为匀速圆周运动．地球的公转轨道半径为R，公转周期为T．地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）．已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期．求：（1）该行星的公转周期T行（2）若某时刻该行星正处于最佳观察期，则到紧接着的下一次最佳观察期需经历的时间t．2015-2016学年湖北省荆州中学、襄阳五中、黄冈中学、夷陵中学等七校联考高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多个选项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s，下列叙述正确的是（）A．第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．第二宇宙速度是成为地球卫星的最小发射速度C．所有地球卫星环绕地球的运行速度介于7.9km/s和11.2km/s之间D．宇宙速度是相对于地面，而不是相对地心【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．【解答】解：A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．所以沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于等于7.9km/s，故A正确；B、第二宇宙速度为11.2 km/s，是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，故B 错误；C、当r=R时，由得v==7.9km/s，卫星的轨道半径越大，运行速度越小，所以卫星的运行速度不大于7.9km/s，故C错误．D、宇宙速度是相对于地心，而不是相对地面，故D错误；故选：A．【点评】理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，及掌握引力定律与牛顿第二定律的应用．2．一质点自t=0时从静止开始做直线运动，其速度随时间变化如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为50mC．在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD．在4～6s内，物体所受的合外力发生了变化【考点】匀变速直线运动的图像【分析】在v﹣t图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负；平均速度等于位移除以时间．根据牛顿第二定律分析合外力的变化．【解答】解：AB、0﹣5s内，物体向正向运动，5﹣6s向负向运动，故5s末离出发点最远；由面积法求出0﹣5s的位移x1=×10m=35m，5﹣6s的位移x2=﹣×1×10m=﹣5m，所以在0～6s内总路程为：S=x1+|x2|=40m，故A、B错误；C、在0～4s内，位移为x=m=30m，平度速度为：===7.5m/s 故C正确；D、速度时间图象中图象的斜率表示加速度，据图可知4﹣6s内物体加速度没有发生变化，由牛顿第二定律知，合外力不变，故D错误．故选：C【点评】本题考查了速度﹣时间图象的应用及做功正负的判断，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别．3．关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．平抛运动是加速度大小不变、方向不断改变的曲线运动B．做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是不等的C．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D．落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关【考点】平抛运动【分析】平抛运动的加速度不变，在相等时间内的速度变化量相同，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．【解答】解：A、平抛运动的加速度大小和方向均不变，做匀变速曲线运动，故A错误．B、平抛运动的加速度不变，则在任何相等时间内速度的增量是相等的，故B错误．C、平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，故C正确．D、根据t=知，落地的时间只与高度有关，落地的速度v=，知落地的速度与高度和初速度均有关，故D错误．故选：C．【点评】解决本题的关键知道平抛运动的特点，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．4．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动的线速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B．做匀速圆周运动的物体，速度的方向时刻都在改变，所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D．做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，是恒力作用下的曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件；线速度、角速度和周期、转速【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．【解答】解：A、B、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，故速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，不是处于平衡状态，故A错误，B正确；C、匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速曲线运动，故C错误；D、匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，其大小不变，但方向时刻在变化，不是恒力作用下，故D错误；故选：B．【点评】矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的．5．如图所示，在某次自由式滑雪比赛中，一运动员沿弧形雪坡加速滑下，在斜面雪坡的顶端沿水平方向飞出，之后落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡相对水平面的倾角为θ，水平飞出时的速度大小为v0，运动员的成绩为L，不计空气阻力，则（）A．运动员在空中飞行的时间与初速度大小v0无关B．运动员落到雪坡时的速度大小是C．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同D．该运动员的成绩L为【考点】平抛运动【分析】根据竖直位移与水平位移的关系求出运动员飞行的时间，从而得出水平位移，结合平行四边形定则求出运动员的成绩．抓住平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，结合位移方向得出速度方向的关系．【解答】解：A、根据得运动员飞行的时间为：t=，与初速度有关，故A错误．B、因为运动员速度方向与位移方向不同，根据平行四边形定则知，落在斜面上的速度v≠，故B错误．C、因为平抛运动在某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，由于位移方向相同，则速度方向相同，故C错误．D、运动员的成绩L=，故D正确．故选：D．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．6．如图所示，A、B、C、D为四个完全相同的光滑圆柱体，质量均为m，两块相同的光滑竖直挡板在大小相等的水平推力F作用下使四个圆柱体处于如图所示的静止状态．已知当地的重力加速度为g．在保持如图所示的状态下，以下说法正确的是（）A．B和A之间的弹力不可能为零B．C和A之间的弹力不可能为零C．保持如图所示静止状态，力F的最大值为mgD．保持如图所示静止状态，力F的最小值为mg【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【分析】当A球与B球之间的弹力等于零时，F最小，对B球受力分析，根据几何关系求出F的最小值，根据分析可知，B球对A球的弹力大小不是恒定的值，可以为零．【解答】解：A、若A与B、D之间的弹力是0时，A只受到重力和C对A的支持力，可以处于平衡状态；而B和D只受到重力、C的支持力和挡板的压力，也可以处于平衡状态．故A错误，B错误；C、当A球与B球之间的弹力最大时，A恰好要离开球C，对A球受力分析如图1：根据几何关系可知，α=60°，则：mg=2N m•cosα所以：N m=mg以B为研究对象，其受力如图2，则：根据几何关系可知，θ=30°，则竖直方向：Nsinθ﹣N m sinθ=mg水平方向：F m=N•cosθ+N m cosθ联立得：N=3mg；mg．故C错误；D、当A球与B球之间的弹力等于零时，F最小，对B球受力分析，如图3所示：则tan30°=，解得：F=mg，所以F的最小值为mg，故D正确．故选：D【点评】本题主要考查了共点力平衡的直接应用，知道当A球与B球之间的弹力等于零时F最小，并能根据几何关系求出角度与力的大小，难度适中．7．如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），两物体都可看做质点，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R．若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙之间的连线正好沿半径方向拉直，从静止开始增大圆盘的转速，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，圆盘旋转的角速度最大值ω1；若把甲、乙两物体一起向圆盘的边缘平移，使乙位于圆盘的边缘，甲、乙之间的连线仍然沿半径方向拉直，再次从静止开始增大圆盘的转速，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，圆盘旋转的角速度最大值ω2．则ω1：ω2（）A．B．C． D．【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】当角速度从0开始增大，乙所受的静摩擦力开始增大，当乙达到最大静摩擦力，角速度继续增大，此时乙靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度越大，拉力越大，当拉力和甲的最大静摩擦力相等时，角速度达到最大值，同理可以求出把甲、乙两物体一起向圆盘的边缘平移，使乙位于圆盘的边缘时的最大角速度，进而求出比值关系．【解答】解：当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T+μmg=mLω12，T=μMg．所以有：ω1=…①，把甲、乙两物体一起向圆盘的边缘平移，当甲乙都达到最大静摩擦力时，圆盘转速最大，则有：…②，…③，联立①②③解得：，故A正确．故选：A【点评】解决本题的关键知道当角速度达到最大时，绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力，乙靠拉力和乙所受的最大静摩擦力提供向心力8．在天文观测中，发现一颗与其它天体相距较远的球形天体A，它有一靠近表面飞行的卫星a；另一颗与其它天体相距较远的球形天体B，它也有一靠近表面飞行的卫星b，测得两颗卫星a、b分别环绕天体A、B的周期相等．以下说法正确的是（）A．天体A、B的质量一定相等B．天体A、B的密度一定相等C．天体A、B的第一宇宙速度一定相等D．天体A和天体B表面附近物体的重力加速度之比为天体A、B的半径之比【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】卫星绕球形天体运动时，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律得出天体的质量、天体密度、第一宇宙速度、重力加速度的表达式，从而进行比较．【解答】解：A、根据得天体质量为：M=，由于天体A、B 的半径关系未知，则无法判断质量是否一定相等，故A错误．B、天体的密度为：，两颗卫星a、b分别环绕天体A、B的周期相等，则天体A、B的密度一定相等，故B正确．C、根据得：v==，因为A、B的半径关系未知，无法判断第一宇宙速度一定相等，故C错误．D、根据得：g==，可知天体A和天体B表面附近物体的重力加速度之比为天体A、B的半径之比，故D正确．故选：BD．【点评】本题是卫星绕行星运动的问题，要建立好物理模型，采用比例法求解．要熟练应用万有引力定律、圆周运动的规律结合处理这类问题．9．如图所示，“神舟”十号宇宙飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，它记录了飞船在地球表面沿地心方向投影到地面的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球匀速圆周运动飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…）．若地球质量为M，地球半径为R，万有引力恒量为G，地球自转周期为24小时，飞船绕地球运行的周期T．以下说法中正确的是（）A．飞船绕地球做圆周运动①、②、③、④的过程中可能经过北极点的正上方B．飞船轨道平面与赤道平面的夹角为42.4°C．飞船绕地球运行的周期T为100分钟D．飞船运行轨道距地球表面的高度h=﹣R【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为l80°，即“神舟十号”转一圈，地球自转转过22.5°，可求出“神舟六号”与地球自转周期的关系，从而可求出“神舟十号”的周期．根据万有引力提供向心力，通过周期关系，得出轨道半径关系，从而求出“神舟十号”离地面的高度．【解答】解：A、由图可知，飞船的轨道平面与赤道平面的夹角为42.4°，可知飞船绕地球做圆周运动①、②、③、④的过程中不可能经过北极点的正上方，故A 错误，B正确．C、飞船每运行一周，地球自转角度为180°﹣157.5°=22.5°，则神舟飞船运行的周期T=h=1.5h=90min，故C错误．D、根据得飞船运行轨道距离地球表面的高度为：h=，故D正确．故选：BD．【点评】解决本题的关键通过“神舟十号”转一圈，地球转过的角度，得出他们的周期关系，通过万有引力提供向心力，得出轨道半径关系．10．（2016秋•武侯区期末）一个质量为m的质点以速度v0做匀速直线运动，某时刻开始受到恒力F的作用，质点的速度先减小后增大，其最小值为，质点从受到恒力作用到速度减至最小值的过程（）A．经历的时间为B．经历的时间为C．发生的位移为D．发生的位移为【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】由题意可知，物体做斜抛运动，根据运动的合成与分解，求出速度与合力方向的夹角，结合力的平行四边形定则与运动学公式，即可求解．【解答】解：AB、质点减速运动的最小速度不为0，说明质点不是做直线运动，。