高一下學期期中考試物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內容：人教版必修第二冊第五章至第七章。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.在古代，人們在觀察日月的升落、星辰的移動時，對天體模型做了各種想象。最早提出日心說和認為行星繞太陽運動的軌道都是橢圓的科學家分別是（）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；所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處于橢圓的一個焦點上，這就是開普勒第一定律，是開普勒提出。故選B。2.一架飛機在某一高度水平勻速飛行，在不同時間分別從飛機上釋放一個物體，共釋放三個物體。不計空氣阻力。這三個物體均在空中做曲線運動的過程中，下列說法正確的是（）A.飛機上的人和站在地面上的人均看到它們在一條直線上B.飛機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在一條直線上D.飛機上的人看到它們在一條直線上，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物體均做平拋運動，由于平拋運動在水平方向為勻速直線運動，所以地面上的人看到三個物體均在同一豎直線上，而飛機上的人與飛機具有相同的水平初速度，看到三個物體均做自由落體運動，看到三個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，裝有發(fā)動機以提供動力，操縱者手拉鋼絲下端，使飛機在傾斜平面內做勻速圓周運動。下列說法正確的是（）A.飛機的向心力大小不變B.鋼絲的彈力不變C.飛機所受合力的水平分量為零D.飛機所受合力的豎直分量為零【答案】A【解析】【詳解】A．飛機在傾斜平面內做勻速圓周運動，可知飛機的向心力大小不變，故A正確；B．飛機在傾斜平面內做勻速圓周運動，鋼絲的彈力方向時刻發(fā)生變化，故B錯誤；CD．飛機在傾斜平面內做勻速圓周運動，飛機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，飛機所受合力的水平分量和豎直分量均不為零，故CD錯誤。故選A。4.如圖甲所示，《天工開物》記載了水轉翻車的使用場景：水輪通過水流沖擊轉動，轉輪帶動龍骨板將水提升至高處灌溉農田。如圖乙所示，若水輪邊緣某點的線速度大小為v，水輪的半徑為r，則下列說法正確的是（）A.水輪上的質點轉動過程中處于平衡狀態(tài) B.水輪轉動的角速度大小為vrC.水輪轉動的周期為 D.該點轉動的向心加速度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．水輪在轉動過程中受到的合力不為零，并非處于平衡狀態(tài)，選項A錯誤；B．水輪轉動的角速度大小選項B錯誤；C．水輪轉動的周期選項C錯誤；D．該點轉動的向心加速度大小選項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，水平向右運動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。當鋼絲與水平方向的夾角為時，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】設此時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、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。火車在彎道處以安全速度行駛時，車輪輪緣與內、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.火車轉彎時的安全速度大小為B.火車以安全速度轉彎時，火車的質量越大，車輪輪緣對內軌的彈力越大C.火車以大小為的速度轉彎時，車輪輪緣對內軌有擠壓D.火車以大小為的速度轉彎時，車輪輪緣對內軌有擠壓【答案】C【解析】【詳解】A．火車轉彎時以安全速度行駛，對內、外軌剛好沒有壓力，此時火車的重力與軌道對火車的支持力的合力提供火車轉彎時的向心力，對火車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律則有解得火車轉彎時安全速度大小為A錯誤；B．火車以安全速度轉彎時，車輪輪緣對內外軌均無擠壓，對內外軌均為彈力，B錯誤；C．當火車的速度大小為火車重力與支持力的合力大于火車轉彎時所需要的向心力，內軌會產生彈力來平衡多余的力，即車輪輪緣對內軌有擠壓，C錯誤；D．同理當火車以火車重力與支持力的合力小于火車轉彎時所需要的向心力，外軌會對車輪輪緣產生向里的支持力，因此車輪輪緣對外軌有擠壓，D錯誤。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到拋出點的水平距離為x。若月球的半徑為R，不計月球的自轉，則月球的第一宇宙速度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】設物體在空中運動的時間為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選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.據(jù)報道，未來兩年內，我國還將發(fā)射多顆風云氣象衛(wèi)星。地球是自西向東自轉的，為了充分利用地球的自轉速度，關于在地球上發(fā)射衛(wèi)星的發(fā)射方向以及發(fā)射地點，下列說法正確的是（）A.發(fā)射方向應自東向西 B.發(fā)射方向應自西向東C.發(fā)射地點應靠近赤道 D.發(fā)射地點應靠近兩極【答案】BC【解析】【詳解】AB．為了充分利用地球的自轉速度，應沿著地球自轉的方向發(fā)射衛(wèi)星，選項A錯誤、B正確；CD．根據(jù)可知，地面上越靠近赤道的位置，其隨地球自轉的線速度越大，為了充分利用地球的自轉速度，發(fā)射地點應靠近赤道，選項C正確、D錯誤。故選BC。9.某小船（視為質點）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.小船以最短的時間渡河時，渡河的時間為600sB.小船以最短的時間渡河時，沿河岸方向的位移大小為2400mC.小船以最短的路程渡河時，渡河的時間為750sD.小船以最短的路程渡河時，最短路程為1500m【答案】ACD【解析】【詳解】A．要使小船過河時間最短，船頭始終垂直河對岸即可，則有A正確B．小船以最短的時間渡河時，沿河岸方向的位移大小為B錯誤；CD．由于水流速度大于船速，當船頭方向與合速度的方向垂直時，小船過河的位移最短，其大小為過河的時間CD正確。故選ACD。10.小球（視為質點）由輕繩a和輕繩b分別系于一輕質細桿上，如圖所示，當輕桿繞軸AB勻速轉動時，小球在水平面內做勻速圓周運動，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)做勻速圓周運動D.若突然剪斷輕繩b，則小球一定下降一些高度繼續(xù)做勻速圓周運動【答案】BD【解析】【詳解】AB．設小球的質量為m，輕繩b與水平方向的夾角為，長度為l，細桿的角速度大小為，則有，當時，輕繩a的拉力大小輕繩b的拉力大小增大轉速即增大角速度，輕繩b的拉力大小不變，輕繩a的拉力增大，選項A錯誤、B正確。C．若在時剪斷輕繩a，則小球仍保持原軌跡運動；若在時剪斷輕繩a，則小球將上升一些高度繼續(xù)做勻速圓周運動，選項C錯誤。D．剪斷輕繩b，因為要平衡小球所受的重力，細繩必然要向下傾斜，所以小球下降一些高度，選項D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學探究平拋運動。（1）如圖甲所示，調整軌道末端切線水平時，若將小球靜置于軌道末端a處，小球會自動滾向b處，則軌道a端應向______（填“P”或“Q”）方向適當調整，直至小球靜置于a處后處于靜止狀態(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為L，當?shù)刂亓铀俣却笮間，則小球從A點運動到B點所用的時間______，小球經(jīng)過B點時的速度大小______。（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方向調整，可適當降低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處時的速度大小小球通過B點時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動的物體的質量、半徑均一定時，向心力大小與線速度大小的關系，裝置如圖甲所示。細線的一端連接固定在懸點O處的力傳感器，細線的另一端連接小球，將小球拉至細線偏離豎直方向某一角度（細線伸直）后由靜止釋放，懸點下方的光電門可以測量小球通過光電門的擋光時間，力傳感器可以顯示細線對力傳感器的拉力大小。（1）本實驗采用的實驗方法是______.A.控制變量法 B.放大法 C.等效法（2）為了減小實驗誤差，當小球靜止時，光電門______（填“需要”或“不需要”）通過球心。（3）僅改變細線偏離豎直方向的角度（細線伸直），得到多組小球通過光電門時的力傳感器示數(shù)F以及小球通過光電門的擋光時間，以F為縱坐標、為橫坐標建立坐標系，描點作出的圖像為直線，如圖乙所示。若小球的質量為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線的長度______，當?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】本實驗探究做圓周運動的物體的質量、半徑均一定時，向心力大小與線速度大小的關系，需控制其他變量不變，僅改變速度，這是控制變量法?！拘?詳解】當小球靜止時，光電門需要對準小球的球心，確保測量的是小球通過光電門時的線速度大小?！拘?詳解】[1][2]小球通過最低出時的速度大小又可得結合題圖乙有，解得，13.圓盤式給料機是中、細粒度的物料常用的給料設備，其簡化原理圖如圖甲所示，電機帶動圓形料盤水平轉動。料盤的半徑為r，料盤上的物料與料盤間的動摩擦因數(shù)為。料盤下方的電機用相互垂直的齒輪嚙合，達到轉向變速的目的，料盤齒輪與電機齒輪的半徑的比值為k，如圖乙所示。重力加速度大小為g，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）當電機齒輪以大小為的角速度轉動時，求料盤齒輪轉動的周期T；（2）若物料不發(fā)生翻滾，分布在料盤外側（半徑）圓環(huán)帶內，即最內側的物料到料盤中心O的距離為，使料盤上的物料最后都從邊緣出料口離開，求電機轉動的角速度大小應滿足的條件?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】設電機齒輪轉動的周期為，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】設在最內側質量為m的物料恰好可以從邊緣出料口離開的情況下，料盤齒輪轉動的角速度大小為，此時電機轉動的角速度大小為，有又解得故電機轉動的角速度大小應滿足的條件為。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動，對地張角，b為貼地飛行的超低空軌道衛(wèi)星（圖中未畫出）。地球（視為質量分布均勻的球體）的半徑為R，地球的密度為，地球自轉的周期為，引力常量為G，球的體積公式為，其中r為球的半徑。（1）求a運行的周期以及b運行的周期；（2）若a、b的運行方向相同，求二者不能直接通信的連續(xù)時間t?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】設地球質量為M，a的質量為m1，根據(jù)幾何關系可知，a的軌道半徑為，有地球的體積又解得設b的質量為m2，對b有解得【小問2詳解】在時間t內，a、b轉過的角度分別為、經(jīng)分析可知解得15.消防隊正在進行消防演練。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，不計空氣阻力，將從出彈口O射出的滅火彈（圖中未畫出）視為質點。（1）若滅火彈恰好垂直擊中P處，求滅火彈從出彈口O射出時的速度大小v1；（2）若滅火彈擊中P處時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滅火彈在空中運動的過程中到OP的最大距離d?！敬鸢浮浚?）（2）①