配套K12山东省济南第一中学2018-2019学年高二物理上学期期中试题(含解析)

发布时间:2021-10-23 07:17:28

小学+初中+高中+努力=大学
2018-2019 学年度第一学期期中考试 高二物理试题
一、选择题: 1.某草地浇花草的喷水装置如图所示,水由喷水口向两旁水*喷出,若忽略空气阻力及水之 间的相互作用,则下列说法正确的是

A. 喷水速度一定,水在空中的运动时间就一定 B. 喷水速度一定,喷水口越高,水喷得越* C. 喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远 D. 喷水口高度一定,喷水速度越大,水在空中运动时间越长 【答案】C 【解析】

水从喷水口沿水*喷出后做*抛运动,根据 h= gt2,得:

,则知喷水口高度一定,水

在空中运动时间一定,与喷水速度无关,故 AD 错误.喷水速度一定,喷水口越高,水在空 中运动时间越长,由 x=v0t 知,水喷得越远,故 B 错误.喷水口高度一定,水在空中运动时 间一定,根据 x=v0t 得:喷水速度越大,水喷得越远,故 C 正确.故选 C 点睛:解决本题时要明确水的运动情况,掌握*抛运动的基本规律,知道*抛运动的时间由 高度决定,水*位移由高度和初速度共同决定. 2.如图所示,用细绳系一小球,使小球在水*面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,关于小 球的受力情况,下列分析正确的是

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A. 只受重力 B. 只受绳子拉力 C. 受重力、绳子拉力 D. 受重力、绳子拉力和向心力 【答案】C 【解析】 试题分析:该小球在运动中受到重力 G 和绳子的拉力 F,拉力 F 和重力 G 的合力提供了小球 在水*面上做匀速圆周运到的向心力;向心力是沿半径方向上的所有力的合力,所以受力分 析时,不要把向心力包括在内.C 正确。 考点:考查了受力分析,向心力 3.17 世纪中叶,牛顿通过“月——地”检验,证明了地球对地面物体的引力与天体间的引 力是相同性质的力。如果地球的半径为 R,自转周期为 T1,月球到地心的距离为 r,月球绕 地球做圆周运动的周期为 T2。从圆周运动知识可以得出月球的加速度大小为

A.

B.

C.

D.

【答案】A 【解析】 【详解】月球绕地球做圆周运动,故合外力做向心力,所以月球的加速度为月球做圆周运动

的向心加速度,故 a=( )2r,故 BCD 错误,A 正确;故选 A。

4.如图所示,以 v0=10 m/s 的水*速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地打在倾角为 30°的斜面上,不计小球飞行中受到的空气阻力,重力加速度 g=10 m/s2。可知物体完成这 段飞行的时间是

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A. s

B. s

C. s D. 2 s 【答案】C 【解析】 【详解】物体做*抛运动,垂直地撞在倾角为 θ 的斜面上时,把物体的速度分解如图所示.由

图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为:

. 根 据 vy=gt 得 :

,故选 C. 【点睛】解决本题的关键是要知道*抛运动在水*方向和竖直方向上的运动规律,知道速度 的合成和分解遵循*行四边形定则. 5.如图所示,一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶,由于轮胎太旧,途中“放了炮”,你认 为在图中 A、B、C、D 四处中,“放炮”可能性最大的地点是

A. A 处 B. B 处 C. C 处 D. D 处 【答案】D 【解析】

放炮可能最大,即车对地面的压力最大,在 AC 两点为

,没有在 BD 两点

时的大,排除,半径越大,向心力越小,因为 B 点的半径大于 D 的点半径,所以在 D 点最容

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易放炮。D 正确。 6.下列关于同步卫星的说法,正确的是 A. 同步卫星和地球自转同步,卫星的高度和速率是确定的 B. 同步卫星的角速度是确定的,但高度和速率可以选择,高度增加,速率增大,且仍保持 同步 C. 一颗人造地球卫星的周期是 114 min,比同步卫星的周期短,所以这颗人造地球卫星离 地面的高度比同步卫星高 D. 同步卫星的速率比地球大气层附*的人造卫星的速率大 【答案】A 【解析】

【详解】根据万有引力提供向心力,列出等式:

,而 r=R+h,由于同步

卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以 T 为一定值,根据上面等式得出:同步卫星的运 行速率是一定的,离地面的高度 h 也为一定值。故 A 正确,B 错误;我国发射第一颗“东方

红号”人造地球卫星的周期是 114min,比地球同步卫星的周期短,根据 T=2π 得,第

一颗“东方红号”人造卫星离地面的高度比同步卫星低,选项 C 错误;根据

可知,

同步卫星的运行的速率比地球大气层附*的人造卫星的速率小,故 D 错误;故选 A。 【点睛】地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速 度与地球自转角速度相等,这就决定了它的轨道高度和线速度大小. 7.小船要在宽 100m 的河中横渡到对岸,已知水流的速度为 3m/s,船在静水中的速度为 5m/s, 下列说法正确的是 A. 小船过河的最短时间为 25s B. 小船不可能垂直河岸过河 C. 小船能垂直河岸过河,过河的时间是 20s D. 小船能垂直河岸过河,过河的时间为 25s 【答案】D 【解析】

【详解】当静水船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短为:

,故 A 错误;

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因船在静水中的速度大于水流速度,因此船能垂直河岸过河,故 B 错误;船要垂直河岸过河 即合速度垂直河岸,合速度与分速度如图:

过河时间用合位移除以合速度:

,因此船垂直过河,过河时间为 25s,

故 C 错误,D 正确;故选 D。 【点睛】解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短;当合速度的方向与河 岸垂直时,位移最小. 8.如图所示,长为 L 的轻杆一端有一个质量为 m 的小球,另一端有光滑的固定轴 O,现给球 一初速度,使球和杆一起绕 O 轴在竖直*面内转动,不计空气阻力,则

A. 小球到达最高点的速度必须大于 B. 小球到达最高点的速度可能为 0 C. 小球到达最高点受杆的作用力一定为拉力 D. 小球到达最高点受杆的作用力一定为支持力 【答案】B 【解析】 【详解】设轻杆对小球的作用力大小为 F,方向向上,小球做完整的圆周运动经过最高点时, 对小球,由牛顿第二定律得:mg-F=m ; 当轻杆对小球的作用力向上,大小 F=mg 时,小球
的速度最小,最小值为零,故 A 错误,B 正确。由 mg-F=m 知,当 v= 时,杆对球的作用 力 F=0;当 v> ,F<0,F 向下,说明杆对球为拉力;当 v< ,F>0,F 向上,说明杆 对球为支持力;故 CD 错误。故选 B。 【点睛】本题关键对小球在最高点和最低点分别受力分析,然后根据牛顿第二定律列式分析, 要注意,杆对小球可以无弹力,可以是拉力、支持力.
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9.跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地*踩馐怯捎 A. 人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上的小 B. 人跳在沙坑里的动量变化比跳在水泥地上的小 C. 人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上的小 D. 人跳在沙坑里受到的*均作用力比跳在水泥地上的小 【答案】D 【解析】 【详解】人在下落中接触地面的瞬间速度不变,故跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量是相 等的。故 A 错误;人跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量是相等的,到人的动量变成 0,动 量的变化是相等的。故 B 错误;人跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量变化是相等的,则由 动量定理 mv=Ft 可知,人受到的冲量也是相等的,但在沙坑中由于沙的缓冲,使减速时间延 长,故人受到的冲力将小于人在地面上的冲力,故人跳到沙坑里要安全;故 C 错误,D 正确。 故选 D。 10.关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是 A. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度 B. 第一宇宙速度是发射人造地球卫星所必须达到的最小速度 C. 第一宇宙速度跟地球的质量无关 D. 第一宇宙速度跟地球的半径无关 【答案】B 【解析】 【详解】第一宇宙速度为 7.9km/s,这是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度也是最小发

射速度,则 A 错误,B 正确;由万有引力提供向心力:

得:

,则与地球

的质量、半径有关,则 CD 错误,故选 B。 【点睛】第一宇宙速度为 7.9km/s,这是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度也是最小发 射速度,发射卫星时发射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度,要是大于第二宇 宙速度,物体将脱离地球的约束。 11.在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲线运动的是 A. 向东运动的质点受到一个向西的力的作用 B. 正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风 小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 C. 河水匀速流动,正在河里匀速驶向对岸的汽艇 D. 在以速度 v 匀速行驶的列车上,自由释放的一个小铁球 【答案】BD 【解析】 A.向东运动的质点受到一个向西的力的作用,此时力的方向与速度的方向相反,物体将做 匀减速直线运动,不是曲线运动,所以 A 错误; B.正在竖直上升的气球突然遭遇一阵北风,此时速度的方向是向上,而力的方向是水*的, 不在一条直线上,物体将做曲线运动,所以 B 正确; C.汽艇匀速运动,河水也是匀速流动的,所以汽艇的合运动是做匀速运动,故 C 错误; D.在匀速行驶的列车上,自由下落的小球水*方向的速度与列车相同,只受到重力作用, 合力和速度方向不在一条直线上,小球将做曲线运动,所以 D 正确. 故选:BD. 点睛:物体做曲线运动的条件是合外力或加速度与速度不在一条直线上。解题的关键是判断 合外力的方向,或加速度的方向。 12.如图所示,我国发射的“嫦娥二号”卫星运行在距月球表面 100km 的圆形轨道上,到 A 点时调整成沿椭圆轨道运行,至距月球表面 15km 的 B 点作*月拍摄,以下判断正确的是
A. 卫星在圆轨道上运行时处于完全失重状态 B. 卫星从圆轨道进入椭圆轨道必须减速制动 C. 卫星沿椭圆轨道运行时,在 A 点的速度比在 B 点的速度大 D. 卫星沿圆轨道运行时在A点的加速度和沿椭圆轨道运行时在 A 点的加速度大小相等 【答案】ABD 【解析】 【详解】卫星在圆轨道上运行时处于完全失重状态,故 A 错误。卫星从圆轨道进入椭圆轨道 须减速制动。故 B 正确。根据动能定理得,从 A 到 B 的过程,万有引力做正功,则动能增大,
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所以 A 的速度小于 B 点的速度。故 C 错误;根据 =ma 得:a= ,所以沿圆轨道运行时 在 A 点的加速度和沿椭圆轨道运行时在 A 点的加速度大小相等,故 D 正确。故选 ABD。 13.古时候有“守株待兔”的寓言.假设兔子的质量为 2kg,以 15 m/s 的速度奔跑,撞树后 反弹的速度为 1 m/s,取兔子初速度方向为正方向,则 A. 兔子撞树前的动量大小为 30 kg·m/s B. 兔子撞树过程中的动量变化量为 28 kg·m/s C. 兔子撞树过程中的动量变化的方向与兔子撞树前的速度方向相同 D. 兔子受到撞击力的冲量大小为 32 N·s 【答案】AD 【解析】 【详解】兔子撞树前的动量大小:P=mv=2×15=30kg?m/s,故 A 正确;以撞树前兔子的速度 方向为正方向,兔子撞树后的动量:P′=mv′=2×(-1)=-2kg?m/s,兔子撞树过程动量变 化量:△P=P′-P=-2-30=-32kg?m/s,故 B 错误;兔子撞树过程中的动量变化的方向与兔子 撞树前的速度方向相反,故 C 错误;由动量定理得:I=△P=-32N?s,则:兔子受到撞击力的 冲量大小为 32N?s,故 D 正确;故选 AD。 【点睛】本题考查动量定理的直接应用,同于表达式中有多个矢量,故应注意设定正方向, 并明确各量的方向. 14.如图所示,x 轴水*,y 轴竖直。图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向水*抛出的三个小球 a、 b 和 c 的运动轨迹,其中 b 和 c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,若 a、b、c 的飞行时间 分别为 ta、tb、tc,抛出的初速度分别为 va、vb、vc,则
A. ta>tb>tc B. ta<tb=tc C. va>vb=vc D. va>vb>vc 【答案】BD 小学+初中+高中+努力=大学

小学+初中+高中+努力=大学 【解析】 【详解】根据 h= gt2 得,t= ,因为 ha<hb=hc,可知 ta<tb=tc。在水*方向上,有 x=v0t, 因为 ta<tb=tc,xa>xb>xc,则初速度 va>vb>vc.故 BD 正确,AC 错误。故选 BD。 【点睛】解决本题的关键知道*抛运动在水*方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公 式灵活求解. 15.我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”,在距月球表面高度为 h 的圆形轨道上正常运 行。已知月球半径为 R,月球表面的重力加速度为 g,万有引力常量为 G,则
A. 嫦娥一号绕月球运行的线速度为
B. 嫦娥一号绕月球运行的角速度为
C. 嫦娥一号绕月球运行的重力加速度 D. 嫦娥一号轨道处的周期为 2π 【答案】AC 【解析】 【详解】嫦娥一号”卫星绕月做匀速圆周运动,由月球的万有引力提供向心力,则得:

在月球表面上,万有引力等于重力,则有:m′g=G ,得 GM=gR2,由上解得:



v=





,故选 AC。

【点睛】卫星问题基本的思路有两条:一是万有引力提供向心力,二是万有引力等于重力, 得到*鸫皇 GM=gR2,再运用数学变形求解. 二、实验题: 16.同学们做探究*抛运动规律的实验,其实验过程如下:

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甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,A 球沿水*方向弹出,同时 B 球被 释放自由下落,观察到两球同时落地;改变小锤打击的力度,即改变 A 球被弹出时的速度, 两球仍然同时落地。乙同学采用频闪摄影的方法拍摄 A 球一次做*抛运动的照片如图乙所 示,发现做*抛运动的小球经过相同的时间在水*方向上向右移动的距离相等。 甲同学的实验现象说明___________;乙同学的实验现象说明___________。 A.*抛运动竖直方向上做自由落体运动 B.*抛运动竖直方向上做匀速直线运动 C.*抛运动水*方向上做匀速直线运动 D.*抛运动水*方向上做自由落体运动 【答案】 (1). A, (2). C 【解析】 【详解】甲同学的实验中,在打击金属片时,两小球同时做*抛运动与自由落体运动。结果 同时落地,则说明 A 球在竖直方向是自由落体运动,故选 A;发现做*抛运动的小球经过相 同的一段时间在水*方向上向右移动的距离相等,说明水*方向是做匀速直线运动,故选 C。 【点睛】该实验设计的巧妙,有创新性,使复杂问题变得更直观,因此在*抛运动的规律探 究活动中不一定局限于课本实验的原理,要重视学生对实验的创新. 17.某同学利用气垫导轨探究两物体作用前后动量是否守恒,气垫导轨装置如图所示,所用 的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成.
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(1)下面是实验的主要步骤: ①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水*; ②向气垫导轨通入压缩空气; ③接通光电计时器; ④把滑块 2 静止放在气垫导轨的中间; ⑤滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳; ⑥释放滑块 1,滑块 1 通过光电门 1 后与左侧固定弹簧的滑块 2 碰撞,碰后滑块 1 和滑块 2 依次通过光电门 2,两滑块通过光电门后依次被制动; ⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块 1 通过光电门 1 的挡光时间 Δ t1=12.00 ms,通过光电门 2 的挡光时间 Δ t2=60.00 ms,滑块 2 通过光电门 2 的挡光时间 Δ t3= 10.00ms; ⑧测出挡光片的宽度 d=6 mm,测得滑块 1(包括撞针)的质量为 m1=300 g,滑块 2(包括弹 簧)质量为 m2=200 g; (2)数据处理与实验结论: ①实验中气垫导轨的作用是:_______________________________ ②碰撞前滑块 1 的速度 v1 为____________ m/s;碰撞后滑块 1 的速度 v2 为____________ m/s; 滑块 2 的速度 v3 为________m/s; ③在误差允许的范围内,通过本实验,同学们能否得出两物体相互作用前后总动量是守恒 的? 答:___________(填“能”或“否”) 【答案】 (1). ①大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差; (2). ②0.50, (3). 0.10, (4). 0.60, (5). ③能 【解析】 【详解】①实验中气垫导轨的作用是:大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误 差。

②滑块 1 碰撞之前的速度



滑块 1 碰撞之后的速度



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滑块 2 碰撞后的速度



③ 系 统 碰 撞 之 前 的 动 量 m1v1=0.15kgm/s

系统碰撞之后的动量

m1v2+m2v3=0.15kgm/s ,则两物体相互作用前后总动量是守恒的。

三、解答题:

18.花样滑冰是一个竞技体育与艺术完美结合的体育项目。在某花样滑冰赛场上,男女运动

员一起以 v0=2m/s 的速度沿直线匀速滑行,某时刻男运动员将女运动员以 v1=6m/s 的速度向 前推出,已知男运动员的质量为 M=60kg,女运动员的质量为 m=40kg,不计冰面的摩擦阻力,

求:

(1)将女运动员推出后,男运动员的速度;

(2)在此过程中,男运动员推力的冲量大小。

【答案】(1)v2= m/s;(2) I=160N·s;

【解析】 【 详 解 】( 1 ) 设 推 出 女 运 动 员 后 , 男 运 动 员 的 速 度 为 v2 , 根 据 动 量 守 恒 定 律

解得

,“﹣”表示男运动员受到方向与其初速度方向相反。

(2)在此过程中,对运动员有:I=mv1-mv0, 解得 I=160N·s 19.目前我国高速公路已经四通八达,高速公路也越来越成为人们驾车出行的首选道路。在某 高速公路上,汽车的设计时速是 108 km/h。 (1)假设该高速公路弯道的路面是水*的,汽车轮胎与路面的最大静摩擦力等于车重的 0.6 倍;则汽车在该高速公路的水*弯道上转弯时,其弯道半径最小是多少? (2)如果在该高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过圆弧拱桥,这个 圆弧拱桥的半径至少是多少?(取 g=10 m/s2) 【答案】150m,90m 【解析】 【详解】(1)汽车在水*路面上转弯时,可视为匀速圆周运动,其向心力由汽车与路面间的 静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,对应的半径最小 r,

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小学+初中+高中+努力=大学 有 fm=0.6mg=m 又 v=30m/s 解得:r=150m 故弯道的最小半径为 150m. (2)在拱桥的最高点,当汽车队拱桥的压力为零时,则:mg=m .解得 【点睛】解决本题的关键知道汽车在水*路面上拐弯靠静摩擦力提供圆周运动的向心力,在 拱形桥面上有最大速度时,只有重力提供向心力。 20.如图所示,一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P 点水*抛出,恰好从光滑圆弧轨 道 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知 圆弧的半径 R=0.3m,θ =60°,小球到达 A 点时的速度 vA=4m/s.g 取 10m/s2,求: (1)小球做*抛运动的初速度 v0; (2)小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力.
【答案】(1)2m/s;(2)8N 【解析】 【分析】 (1)恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧,说明到到 A 点的速度 vA 方向与水* 方向的夹角为 θ ,这样可以求出初速度 v0;(2)选择从 A 到 C 的运动过程,运用动能定理 求出 C 点速度,根据向心力公式求出小球在最高点 C 时对轨道的压力. 【详解】(1)小球到 A 点的速度如图所示
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由图可知





(2)取 A 点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得: 代入数据得:

由圆周运动向心力公式得:

代入数据得:

由牛顿第三定律得:小球对轨道的压力大

,方向竖直向上

【点睛】本题是*抛运动和圆周运动相结合的典型题目,除了运用*抛运动和圆周运动的基 本公式外,求速度的问题,动能定理不失为一种好的方法.

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