1、- 1 -合肥一六八中学 2018-2019 学年第二学期期中考试高一物理试卷(考试时间:90 分钟 满分:100 分）注意事项：1、本试卷分第卷和第卷两部分。2、选择题答案请用2B铅笔准确地填涂在答题卡上相应位置，非选择题答案必须填写在答题卷相应位置，否则不得分。第卷一、选择题（1-8 为单项选择题，9-12 为多项选择题，每题 4 分，共 48 分）1牛顿是最有影响的科学家，他是经典力学基础牛顿运动定律的建立者，是过去一千多年中最杰出的科学巨人之一。下列说法中正确的是（ ）A牛顿利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动B牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力C牛顿利
2、用扭秤最先测出了引力常量D为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位2在任意相等时间内，物体的速度变化不相同的运动是A匀减速直线运动 B匀速圆周运动C平抛运动 D自由落体运动3如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为（ ）A min B1 min C min D min4两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位- 2 -置关系示意图正确的是（ ）A B C D52019 年 1
3、月 3 日 10 时 26 分，嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航空工程进入了一个新高度，图示是“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球和月球的半径之比为 4:1，其表面重力加速度之比为 6:1。则地球和月球的密度之比为A2:3 B3:2 C4:1 D6:16某类地天体可视为质量分布均匀的球体，由于自转的原因，其表面“赤道”处的重力加速度为 g1， “极点”处的重力加速度为 g2，若已知自转周期为 T，则该天体的半径为A B C D7如图为玩具陀螺的示意图， a、 b 和 c 是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线 匀速旋转时 A b、 c 两点的线速度相同 B a、
4、 c 两点的角速度相同C b、 c 两点的周期不同 D a、 b 两点的转速不同8如图，有一倾斜的匀质圆盘 半径足够大 ，盘面与水平面的夹角为 ，绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度 匀速转动，有一物体 可视为质点 与盘面间的动摩擦因数为 设最大静摩擦力等手滑动摩擦力 ，重力加速度为 g。要使物体能与圆盘始终保持相对静止，则物体与转轴间最大距离为 - 3 -A B C D9有一种“套环”游戏:把一金属小环平抛出去,环落地时套住摆放在地上的奖品,游戏者就可以获得这个奖品。一次抛环的轨迹如图所示,要想下一次套中奖品,游戏者该如何调整(不计空气阻力)A不改变抛出点的高度,适当增大抛出的速度B不改变抛出
5、点的高度,适当减小抛出的速度C不改变抛出的速度,适当增大抛出点的高度D不改变抛出的速度,适当减小抛出点的高度10如图，在光滑的水平面上两个质量相等的小球 A、 B，用两根等长的轻绳连接 现让两小球A、 B 以 C 为圆心、以相同的角速度做匀速圆周运动， A 球的向心加速度为 ， B 球的向心加速度为 ， AC 段绳所受拉力记为 ， AB 段绳所受拉力记为 ，则下列说法中正确的是 A ： ：1 B ： ：2 C ： ：1 D ： ：211我国在 2018 年 12 月 8 日发射的“嫦娥四号” ，可以更深层次、更加全面的探测月球地貌、资源等方面的信息。已知月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为
6、 g，引力常量为G， “嫦娥四号”绕月球做圆周运动时，离月球中心的距离为 r，根据以上信息可知下列结果正确的是（ ）- 4 -A “嫦娥四号”绕月球运行的周期为B “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为C月球的平均密度为D “嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为12如图所示，倾角 =30的斜面 AB，在斜面顶端 B 向左水平抛出小球 1、同时在底端 A正上方某高度处水平向右拋出小球 2，小球 1、2 同时落在 P 点， P 点为斜边 AB 的中点，则（ ）A小球 2 一定垂直撞在斜面上B小球 1、2 的初速度一定相等C小球 1 落在 P 点时与斜面的夹角为 30D改变小球 1 的初速度，小球 1 落
7、在斜面上的速度方向都平行第II卷二、实验题（每空 2 分，共 16 分）13在研究“平抛运动”实验中，(1)图 1 是横档条，卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的_ 。- 5 -A.球心 B.球的上端 C.球的下端（2）图 2 是利用图 1 装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作错误的是_ 。A.释放小球时初速度不为零 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平（3）图 3 是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是_。14 “研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做
8、平抛运动每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是_- 6 -A天平 B秒表 C刻度尺在此实验中，小球与斜槽间有摩擦_（选填“会”或“不会” ）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间_（选填“相同”或“不同” ）如图
9、乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点 O 水平抛出的，经测量 A 点的坐标为（40cm，20cm） ， g 取 10m/s2，则小球平抛的初速度 v0=_m/s，若 B 点的横坐标为 xB=60cm，则 B 点纵坐标为 yB=_m。三、解答题（共 4 题，15 题 6 分、16 题 8 分、17 题 10 分、18 题 12 分，共计 36 分）152019 年 1 月 3 日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑的预选着陆区，月球车“玉兔二号”到达月面开始巡视探测。作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是继续更深层次更加全面地科学探测月球地质
10、、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。已知地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R，月球质量与地球质量之比为 q，月球半径与地球半径之比为 p。求：月球表面的重力加速度？ 16如图所示的光滑斜面长为 l，宽为 b，倾角为 ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点 P 水平射入，恰好从底端 Q 点离开斜面，设重力加速度为 .试求：（1）物块由 P 运动到 Q 所用的时间 t；（2）物块由 P 点水平射入时的初速度 ；17如图所示，一个质量为 m 的小球（可视为质点）以某一初速度从 A 点水平抛出，恰好从圆管 BCD 的 B 点沿切线方向进入圆弧，经 BCD 从圆管的最高点 D 射出，恰好又落到
11、B 点。已知圆弧的半径为 R 且 A 与 D 在同一水平线上， BC 弧对应的圆心角 =60，不计空气阻力。求：- 7 -（1）小球从 A 点做平抛运动的初速度 v0的大小；（2）小球在 D 点时的速度大小；（3）在 D 点处小球对管壁的作用力的大小和方向。18现有一根长 L=0.4m 的刚性轻绳，其一端固定于 O 点，另一端系着质量 m=1kg 的小球（可视为质点） ，将小球提至 O 点正上方的 A 点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示不计空气阻力， （g=10m/s 2， =1.7） 则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在 A 点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球
12、以速度 v1=4m/s 水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度 v2=1m/s 水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间- 8 -合肥一六八中学 2018-2019 学年第二学期期中考试高一物理试卷(宏志班）参考答案1B【解析】【详解】A 项：伽利略利用“冲淡”重力实验证明自由落体运动是匀变速直线运动，故 A 错误；B 项：牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力，故 B 正确；C 项：卡文迪许利用扭秤最先测出了引力常量，使万有引力定律有了真正的使用价值，故 C错误；D 项：力的单位牛顿并不是基本单位，故 D 错误。故应选 B。2B【解析】【分析】据 知，加速度恒定的运动
13、，在任意相等时间内，速度变化相等；加速度变化的运动，在任意相等时间内，速度变化不相等。根据四个运动加速度的特点，可得在任意相等时间内，物体的速度变化是否相等。【详解】A：匀减速直线运动的加速度不变，据 知，匀减速直线运动，在任意相等时间内，物体的速度变化相等。B：匀速圆周运动的加速度变化(大小不变，方向不断变化)，据 知，匀速圆周运动，在任意相等时间内，物体的速度变化不相等。C：平抛运动的加速度不变，据 知，平抛运动，在任意相等时间内，物体的速度变化相等。D：自由落体运动的加速度不变，据 知，自由落体运动，在任意相等时间内，物体的速度变化相等。综上，在任意相等时间内，物体的速度变化不相同的运动
14、是匀速圆周运动。故 B 项正确。3C【解析】- 9 -分针的角速度 ，秒针的角速度 ，由题可知 ，所以，故 C 正确，ABD 错误；故选 C。【点睛】由公式 可知分针、秒针的角速度，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合相差一周。4B【解析】【详解】小球做匀速圆周运动，拉力和重力的合力提供向心力，故 ，整理得是常量，即两球处于同一高度，故 B 正确，ACD 错误，故选 B。5B【解析】【分析】根据星球表面上的物体重力和万有引力相等，求星球质量；根据 求星球体积；根据求星球密度的通式，然后带数据求密度的比值。【详解】在某星表面的物体，重力和万有引力相等，即 ，解得某星球的质量为 。因为某星球的体
15、积为 ，则某星球的密度为 。所以地球和月球的密度之比：故选 B。【点睛】本题关键是用好万有引力提供向心力的各个表达式，能熟练应用圆周运动公式是解决万有引力问题的关键。6C【解析】【分析】- 10 -在天体两极万有引力等于重力，在赤道处万有引力等于重力与物体随星球自转做圆周运动的向心力的合力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出天体半径。【详解】在“极点”处： ；在其表面“赤道”处： ；解得：，故选 C.【点睛】本题考查了万有引力定律的应用，知道两极万有引力等于重力、在赤道上万有引力等于重力与物体随星球自转做圆周运动的向心力之和是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律即可解题。7B【解析】
16、【分析】a、 b、 c 共轴转动，角速度 大小相等，根据线速度与角速度的关系公式 比较线速度的大小。【详解】陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时， a、 b 和 c 三点的角速度相同， c 半径小，根据 ， c 的线速度要比 b 的小，故 A 错误；陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时， a、 b 和 c 三点的角速度相同，所以它们的周期、转速都相等。故 B 正确， CD 错误。故选： B。【点睛】共轴转动角速度相等，同缘传动边缘点线速度相等，角速度与线速度关系公式为： 。8C【解析】【分析】当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，此种情况下
17、不滑动的半径最大，由牛顿第二定律列方程求解.【详解】当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度一定，由牛顿第- 11 -二定律得： mg cos -mgsin =m 2r，解得： ，故 A、B、D 错误，C 正确.故选 C.【点睛】本题关键要分析向心力的来源，明确静摩擦力在什么位置最大，由牛顿第二定律进行解题即可.9AC【解析】【分析】金属小环做平抛运动，落地点在奖品的左方，说明水平位移偏小，应增大水平位移才能使小环套在奖品上；将平抛运动进行分解：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析选择。【详解】金属
18、环做平抛运动，设其初速度大小为 ，跑出点高度为 ，水平位移为则在竖直方向上：在水平方向上：联立得：金属小环做平抛运动，落地点在奖品的左方，说明水平位移偏小，应增大水平位移才能使小环套在奖品上所以保持抛出点的高度 不变，适当增大 ，可以增大水平位移；若保持抛出点速度 不变，应适当增加 ，同样能使水平位移增大。故本题选 AC。【点睛】本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题，比较简单，关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式10BD【解析】【详解】设 ，角速度相等，根据 ，有： ： ： ：2；故 A 错误， B 正确；对 B- 12 -球有： 。对 A 球有： 。联立两式解得： ： ：2；故
19、C 错误， D 正确；故选 BD。11ABC【解析】【分析】根据根据万有引力等于向心力 分析各个选择。【详解】根据万有引力等于向心力可得： 且 ，联立解得 ，选项 A 正确；根据万有引力等于向心力可得： ，解得 ，选项 B 正确；月球的平均密度为 ，选项 C 正确； 根据 ，可知“嫦娥四号”所在轨道处的重力加速度为 ，选项 D 错误；故选 ABC.12BD【解析】【分析】两个小球同时做平抛运动，又同时落在 P 点，说明运动时间相同，根据小球 2 落在斜面上的速度与竖直方向的夹角分析小球 2 是否垂直撞在斜面上。根据小球 1 落在斜面上时两个分位移的关系，分析小球 1 落在斜面上的速度方向关系。
20、【详解】两个小球同时做平抛运动，又同时落在 P 点，说明运动时间相同，水平位移大小相等，由x=v0t 知初速度相等。小球 1 落在斜面上时，有 ；小球 2 落在斜面上的速度与竖直方向的夹角正切 ，所以小球 2 没有垂直撞在斜面上，故 A 错误，B 正确。小球 1 落在 P 点时速度与水平方向的夹角正切 ，60，所以小球 1 落在 P 点时与斜面的夹角小于 30，故 C 错误。根据 tan=2tan 知，小球 1落在斜面上的速度方向与水平方向的夹角相同，相互平行，故 D 正确。故选 BD。【点睛】- 13 -对于平抛运动，要熟练运用分解法研究，同时要抓住两个球之间的关系，如位移关系、时间关系等。
21、13BCB【解析】【详解】（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选 B;（2）由图可知，小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置，选 C。（3）竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速也恒定，如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，故选 B综上所述本题答案是：(1). B (3). C (4). B14C；不会；相同；2；0
22、.45；【解析】(1).这个实验中只需要描绘出小球做平抛运动的轨迹，然后根据轨迹进行计算，实验所需的器材有：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片，除此之外还需要的一项器材是刻度尺，故选 C；(2) 只要小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，由于每次摩擦力的影响相同，因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同，对实验没有影响，所以在此实验中，小球与斜槽间有摩擦不会使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间相同；(3).到达 A 点的时间 ，小球平抛的初速度 ；到达 B
23、点的时间 ， B 点纵坐标为 ；15. - 14 -【解析】在地球表面： ；在月球表面： ，其中： 联立解得： 16.【解析】 （1）沿斜面向下有 ， ，联立解得 ；（2）沿水平方向有 ， ；17 （1） ；（2） ；（3） ，方向竖直向下【解析】【分析】根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小；根据平抛运动知识求出小球在 D 点的速度，再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用。【详解】(1) 小球从 A 到 B 的过程做平抛运动。如图所示,由几何关系可得 联立解得： ；(2) 小球从 D 到 B 的过程做平抛运动解得： ；- 15
24、 -(3) D 处小球做圆周运动，设管壁对小球的支持力为 ，由牛顿第二定律有解得： 由牛顿第三定律可得,小球在 D 处对管壁的压力大小为 ，方向竖直向下。【点睛】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源。18(1) （2）30N（3）0.34s【解析】试题分析：（1）小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向心力可以求得最小的速度；（2）根据第一问的判断可以知道 ，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；（3）由于 ，故绳中没有张力，小球将做平抛
25、运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间。（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时重力恰好提供的向心力则有：代入数据解得：（2）因为 ，所以绳中有张力，根据牛顿第二定律得：代入数据解得：T=30N，即绳中的张力大小为 30N（3）小球将做平抛运动，经时间 t 绳拉直，如图所示：在竖直方向有： ，在水平方向有：由几何知识得：- 16 -联立并代入数据解得：t=0.34s【点睛】要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，这是本题中的一个临界条件，与此时的物体的速度相对比，可以判断物体能否做圆周运动，进而再根据不同的运动的规律来分析解决问题。
