高一下學(xué)期期中考試物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第二冊(cè)第五章至第七章。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在古代，人們?cè)谟^察日月的升落、星辰的移動(dòng)時(shí)，對(duì)天體模型做了各種想象。最早提出日心說和認(rèn)為行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓的科學(xué)家分別是（）A.哥白尼、第谷 B.哥白尼、開普勒C.開普勒、第谷 D.第谷、牛頓【答案】B【解析】【詳解】日心說的提出者是哥白尼；所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，這就是開普勒第一定律，是開普勒提出。故選B。2.一架飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行，在不同時(shí)間分別從飛機(jī)上釋放一個(gè)物體，共釋放三個(gè)物體。不計(jì)空氣阻力。這三個(gè)物體均在空中做曲線運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）A.飛機(jī)上的人和站在地面上的人均看到它們?cè)谝粭l直線上B.飛機(jī)上的人和站在地面上的人均看到它們不在一條直線上C.飛機(jī)上的人看到它們不在一條直線上，站在地面上的人看到它們?cè)谝粭l直線上D.飛機(jī)上的人看到它們?cè)谝粭l直線上，站在地面上的人看到它們不在一條直線上【答案】A【解析】【詳解】地面上的人看到三個(gè)物體均做平拋運(yùn)動(dòng)，由于平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以地面上的人看到三個(gè)物體均在同一豎直線上，而飛機(jī)上的人與飛機(jī)具有相同的水平初速度，看到三個(gè)物體均做自由落體運(yùn)動(dòng)，看到三個(gè)物體也在同一豎直線上。故選A。3.如圖所示，有一種用鋼絲操縱的玩具飛機(jī)，裝有發(fā)動(dòng)機(jī)以提供動(dòng)力，操縱者手拉鋼絲下端，使飛機(jī)在傾斜平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A.飛機(jī)的向心力大小不變B.鋼絲的彈力不變C.飛機(jī)所受合力的水平分量為零D.飛機(jī)所受合力的豎直分量為零【答案】A【解析】【詳解】A．飛機(jī)在傾斜平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知飛機(jī)的向心力大小不變，故A正確；B．飛機(jī)在傾斜平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，鋼絲的彈力方向時(shí)刻發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；CD．飛機(jī)在傾斜平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)所受合力提供向心力，方向指向圓心，處于傾斜方向，根據(jù)平行四邊形定則可知，飛機(jī)所受合力的水平分量和豎直分量均不為零，故CD錯(cuò)誤。故選A。4.如圖甲所示，《天工開物》記載了水轉(zhuǎn)翻車的使用場(chǎng)景：水輪通過水流沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)龍骨板將水提升至高處灌溉農(nóng)田。如圖乙所示，若水輪邊緣某點(diǎn)的線速度大小為v，水輪的半徑為r，則下列說法正確的是（）A.水輪上的質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中處于平衡狀態(tài) B.水輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為vrC.水輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為 D.該點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．水輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到的合力不為零，并非處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．水輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．水輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的向心加速度大小選項(xiàng)D正確故選D。5.影視作品中的武林高手通常是通過吊威亞（鋼絲）展示輕功的。如圖所示，水平向右運(yùn)動(dòng)的軌道車通過鋼絲跨過滑輪拉著特技演員上升，便可呈現(xiàn)出演員飛檐走壁的效果。當(dāng)鋼絲與水平方向的夾角為時(shí)，演員與軌道車的速度大小的比值為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)此時(shí)軌道車與演員的速度大小分別為v、，有可得故選B。6.如圖甲所示，鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌的高度是不同的。如圖乙所示，彎道處兩鐵軌平面的傾角為θ，彎道處半徑為R的軌道圓弧處于水平面內(nèi)。火車在彎道處以安全速度行駛時(shí)，車輪輪緣與內(nèi)、外軌恰好都沒有擠壓。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A.火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全速度大小為B.火車以安全速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車的質(zhì)量越大，車輪輪緣對(duì)內(nèi)軌的彈力越大C.火車以大小為的速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣對(duì)內(nèi)軌有擠壓D.火車以大小為的速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣對(duì)內(nèi)軌有擠壓【答案】C【解析】【詳解】A．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)以安全速度行駛，對(duì)內(nèi)、外軌剛好沒有壓力，此時(shí)火車的重力與軌道對(duì)火車的支持力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力，對(duì)火車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律則有解得火車轉(zhuǎn)彎時(shí)安全速度大小為A錯(cuò)誤；B．火車以安全速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣對(duì)內(nèi)外軌均無擠壓，對(duì)內(nèi)外軌均為彈力，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)火車的速度大小為火車重力與支持力的合力大于火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力，內(nèi)軌會(huì)產(chǎn)生彈力來平衡多余的力，即車輪輪緣對(duì)內(nèi)軌有擠壓，C錯(cuò)誤；D．同理當(dāng)火車以火車重力與支持力的合力小于火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力，外軌會(huì)對(duì)車輪輪緣產(chǎn)生向里的支持力，因此車輪輪緣對(duì)外軌有擠壓，D錯(cuò)誤。故選C。7.月球是人類開展地外空間探索理想基地。某宇航員在月球表面將一物體從距水平月面高度為h處以大小為的速度水平拋出，物體在水平月面上的落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離為x。若月球的半徑為R，不計(jì)月球的自轉(zhuǎn)，則月球的第一宇宙速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設(shè)物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，月球表面的重力加速度大小為，則有，由第一宇宙速度的物理意義為則月球的第一宇宙速度聯(lián)立解得故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.據(jù)報(bào)道，未來兩年內(nèi)，我國(guó)還將發(fā)射多顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星。地球是自西向東自轉(zhuǎn)的，為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，關(guān)于在地球上發(fā)射衛(wèi)星的發(fā)射方向以及發(fā)射地點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.發(fā)射方向應(yīng)自東向西 B.發(fā)射方向應(yīng)自西向東C.發(fā)射地點(diǎn)應(yīng)靠近赤道 D.發(fā)射地點(diǎn)應(yīng)靠近兩極【答案】BC【解析】【詳解】AB．為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，應(yīng)沿著地球自轉(zhuǎn)的方向發(fā)射衛(wèi)星，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；CD．根據(jù)可知，地面上越靠近赤道的位置，其隨地球自轉(zhuǎn)的線速度越大，為了充分利用地球的自轉(zhuǎn)速度，發(fā)射地點(diǎn)應(yīng)靠近赤道，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。故選BC。9.某小船（視為質(zhì)點(diǎn)）要渡過一河流，河流某區(qū)域兩岸平行，河流寬度為900m，小船在靜水中行駛的速度大小為1.5m/s，水流的速度大小為2.5m/s。下列說法正確的是（）A.小船以最短的時(shí)間渡河時(shí)，渡河的時(shí)間為600sB.小船以最短的時(shí)間渡河時(shí)，沿河岸方向的位移大小為2400mC.小船以最短的路程渡河時(shí)，渡河的時(shí)間為750sD.小船以最短的路程渡河時(shí)，最短路程為1500m【答案】ACD【解析】【詳解】A．要使小船過河時(shí)間最短，船頭始終垂直河對(duì)岸即可，則有A正確B．小船以最短的時(shí)間渡河時(shí)，沿河岸方向的位移大小為B錯(cuò)誤；CD．由于水流速度大于船速，當(dāng)船頭方向與合速度的方向垂直時(shí)，小船過河的位移最短，其大小為過河的時(shí)間CD正確。故選ACD。10.小球（視為質(zhì)點(diǎn)）由輕繩a和輕繩b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿上，如圖所示，當(dāng)輕桿繞軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩a水平。下列說法正確的是（）A.輕繩a一定有拉力B.若逐漸增大小球的轉(zhuǎn)速，則輕繩b的拉力大小不變C.若突然剪斷輕繩a，則小球可能下降一些高度繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.若突然剪斷輕繩b，則小球一定下降一些高度繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案】BD【解析】【詳解】AB．設(shè)小球的質(zhì)量為m，輕繩b與水平方向的夾角為，長(zhǎng)度為l，細(xì)桿的角速度大小為，則有，當(dāng)時(shí)，輕繩a的拉力大小輕繩b的拉力大小增大轉(zhuǎn)速即增大角速度，輕繩b的拉力大小不變，輕繩a的拉力增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確。C．若在時(shí)剪斷輕繩a，則小球仍保持原軌跡運(yùn)動(dòng)；若在時(shí)剪斷輕繩a，則小球?qū)⑸仙恍└叨壤^續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D．剪斷輕繩b，因?yàn)橐胶庑∏蛩艿闹亓?，?xì)繩必然要向下傾斜，所以小球下降一些高度，選項(xiàng)D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)探究平拋運(yùn)動(dòng)。（1）如圖甲所示，調(diào)整軌道末端切線水平時(shí)，若將小球靜置于軌道末端a處，小球會(huì)自動(dòng)滾向b處，則軌道a端應(yīng)向______（填“P”或“Q”）方向適當(dāng)調(diào)整，直至小球靜置于a處后處于靜止?fàn)顟B(tài)。（2）小球從軌道上E處由靜止開始沿軌道下滑，用描跡法在背景為方格的紙上描下小球球心在紙上的投影點(diǎn)A、B、C，Oy為重垂線方向，如圖乙所示。已知紙上最小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，則小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間______，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小______。（均用g、L表示）【答案】（1）Q（2）①.②.【解析】【小問1詳解】小球在a處自動(dòng)滾向b處，說明a端偏高，軌道末端不水平。將軌道a端向Q方向調(diào)整，可適當(dāng)降低a端的高度，使軌道末端水平，小球保持靜止?！拘?詳解】[1][2]經(jīng)分析可知解得小球離開a處時(shí)的速度大小小球通過B點(diǎn)時(shí)在豎直方向上的分速度大小又解得12.某物理興趣小組探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量、半徑均一定時(shí)，向心力大小與線速度大小的關(guān)系，裝置如圖甲所示。細(xì)線的一端連接固定在懸點(diǎn)O處的力傳感器，細(xì)線的另一端連接小球，將小球拉至細(xì)線偏離豎直方向某一角度（細(xì)線伸直）后由靜止釋放，懸點(diǎn)下方的光電門可以測(cè)量小球通過光電門的擋光時(shí)間，力傳感器可以顯示細(xì)線對(duì)力傳感器的拉力大小。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法是______.A.控制變量法 B.放大法 C.等效法（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，當(dāng)小球靜止時(shí)，光電門______（填“需要”或“不需要”）通過球心。（3）僅改變細(xì)線偏離豎直方向的角度（細(xì)線伸直），得到多組小球通過光電門時(shí)的力傳感器示數(shù)F以及小球通過光電門的擋光時(shí)間，以F為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出的圖像為直線，如圖乙所示。若小球的質(zhì)量為m，直徑為d，已知圖線的斜率為k，圖線在縱軸上的截距為，則力傳感器與小球表面間的細(xì)線的長(zhǎng)度______，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮_____。（均選用m、d、k、表示）【答案】（1）A（2）需要（3）①.②.【解析】【小問1詳解】本實(shí)驗(yàn)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量、半徑均一定時(shí)，向心力大小與線速度大小的關(guān)系，需控制其他變量不變，僅改變速度，這是控制變量法?！拘?詳解】當(dāng)小球靜止時(shí)，光電門需要對(duì)準(zhǔn)小球的球心，確保測(cè)量的是小球通過光電門時(shí)的線速度大小。【小問3詳解】[1][2]小球通過最低出時(shí)的速度大小又可得結(jié)合題圖乙有，解得，13.圓盤式給料機(jī)是中、細(xì)粒度的物料常用的給料設(shè)備，其簡(jiǎn)化原理圖如圖甲所示，電機(jī)帶動(dòng)圓形料盤水平轉(zhuǎn)動(dòng)。料盤的半徑為r，料盤上的物料與料盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。料盤下方的電機(jī)用相互垂直的齒輪嚙合，達(dá)到轉(zhuǎn)向變速的目的，料盤齒輪與電機(jī)齒輪的半徑的比值為k，如圖乙所示。重力加速度大小為g，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。（1）當(dāng)電機(jī)齒輪以大小為的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求料盤齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T；（2）若物料不發(fā)生翻滾，分布在料盤外側(cè)（半徑）圓環(huán)帶內(nèi)，即最內(nèi)側(cè)的物料到料盤中心O的距離為，使料盤上的物料最后都從邊緣出料口離開，求電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小應(yīng)滿足的條件。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)電機(jī)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為，根據(jù)兩齒輪邊緣線速度相等，可知可得又解得【小問2詳解】設(shè)在最內(nèi)側(cè)質(zhì)量為m的物料恰好可以從邊緣出料口離開的情況下，料盤齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為，有又解得故電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小應(yīng)滿足的條件為。14.有a、b兩顆人造地球衛(wèi)星，如圖所示，a在赤道上空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)地張角，b為貼地飛行的超低空軌道衛(wèi)星（圖中未畫出）。地球（視為質(zhì)量分布均勻的球體）的半徑為R，地球的密度為，地球自轉(zhuǎn)的周期為，引力常量為G，球的體積公式為，其中r為球的半徑。（1）求a運(yùn)行的周期以及b運(yùn)行的周期；（2）若a、b的運(yùn)行方向相同，求二者不能直接通信的連續(xù)時(shí)間t。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】設(shè)地球質(zhì)量為M，a的質(zhì)量為m1，根據(jù)幾何關(guān)系可知，a的軌道半徑為，有地球的體積又解得設(shè)b的質(zhì)量為m2，對(duì)b有解得【小問2詳解】在時(shí)間t內(nèi)，a、b轉(zhuǎn)過的角度分別為、經(jīng)分析可知解得15.消防隊(duì)正在進(jìn)行消防演練。如圖所示，消防車出彈口O與高樓著火處P的連線與水平面的夾角θ=30°，O、P間的高度差為h。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，將從出彈口O射出的滅火彈（圖中未畫出）視為質(zhì)點(diǎn)。（1）若滅火彈恰好垂直擊中P處，求滅火彈從出彈口O射出時(shí)的速度大小v1；（2）若滅火彈擊中P處時(shí)的速度方向恰好垂直O(jiān)P向下，求：①滅火彈從出彈口O射出時(shí)的速度大小v2及其方向與OP的夾角α的正切值；②滅火彈在空中運(yùn)動(dòng)的過程中到OP的最大距離d。【答案】（1）（2）①