四川省成都市2017-2018学年高一下学期期中考试物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法中正确的是（  ）

A. 哥白尼提出“地心说”，托勒密提出“日心说”

B. 牛顿发现了万有引力定律并且利用扭秤装置测出了万有引力常量数值

C. 开普勒潜心研究导师第谷观测的行星数据数年，终于得出了行星运动三定律

D. 卡文迪许坚信万有引力定律的正确性并预言天王星轨道之外还有其他行星

2. 难度：中等

如图所示，水速恒定的河流两岸笔直平行，甲、乙两只小船（可视为质点）同时从岸边A点出发，船头沿着与河岸夹角均为θ=30°角的两个不同方向渡河．已知两只小船在静水中航行的速度大小相等，则以下说法正确的是（   ）

A. 甲先到达对岸

B. 乙先到达对岸

C. 渡河过程中，甲的位移小于乙的位移

D. 渡河过程中，甲的位移大于乙的位移

3. 难度：中等

如图所示，A、B两小球从相同高度同时正对相向水平抛出，经过时间t在空中P点相遇，此时它们下落高度均为h，若只是将抛出速度均增大一倍，其余条件不变，则关于两球从抛出到相遇经过的时间、下落高度的描述正确的是（  ）

A. t ' =t，h' =h    B. ,

C. ,    D. ,

4. 难度：中等

由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”已于 2015年启动，其最重要任务之一是：对一个周期仅有 5.4 分钟的超紧凑双白矮星系统产生的引力波进行探测．如图所示，在距离地球10万公里高度处放置 3颗相同的卫星（SCl、SC2、SC3），它们相互之间用激光联系，三颗卫星立体看上去仿若一个竖琴，等待引力波来拨动卫星之间连接的琴弦，这项计划因此被命名为“天琴”．这3颗卫星构成一个等边三角形，地球处于三角形中心，卫星在以地球为中心的圆轨道上做匀速圆周运动，若只考虑卫星和地球之间的引力作用，则以下说法正确的是（  ）

A. 这3颗卫星绕地球运行的周期大于近地卫星的运行周期

B. 这3颗卫星绕地球运行的向心加速度大于近地卫星的向心加速度

C. 这3颗卫星绕地球运行的速度大于同步卫星的速度

D. 这3颗卫星的发射速度应大于第二宇宙速度

5. 难度：中等

汽车沿着水平地面以v₁向左匀速运动，利用绕过定滑轮的绳子吊着某物体竖直上升，某时刻该物体上升的速度为v₂，如图所示．则以下说法正确的是（   ）

A. 物体做匀速运动，且v₂=v₁

B. 物体做减速运动，且v₂=v₁

C. 物体做加速运动，且

D. 物体做加速运动，且

6. 难度：中等

倾角θ的光滑斜面上的O点固定有一根长为L的轻质细线，细线的另一端拴住质量为m的小球（视为质点），P点钉有一颗光滑钉子（），如图所示．现将小球拉至与O点等高的A点由静止释放，释放前细线刚好拉直，之后小球恰能绕钉子做半径为R的完整圆周运动．则下列说法中正确的是（  ）

A. 由题意判断可得

B. 小球刚被释放后的加速度大小为

C. 细线碰到钉子之前，小球在运动过程中合外力全部提供向心力

D. 细线碰到钉子以后，小球在运动过程中的最小速率为

7. 难度：中等

如图所示，两个质量相同的小球，用细线悬于同一点O₁做圆锥摆运动，两球做圆周运动的轨道在同一倒圆锥面上，悬点O₁、两圆轨道的圆心O₂、O₃及锥顶O₄在同一竖直线上，O₂、O₃将O₁ O₄三等分，则甲、乙两球运动的角速度之比为（    ）

A. 1    B.     C.     D. 2

二、多选题

8. 难度：中等

如图所示，放在水平转台上的小物体C、叠放在水平转台上的小物体A、B能始终随 转台一起以角速度ω 匀速转动．A、B、C的质量分别为3m、2m和m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数均为μ，B、C离转台中心的距离分别为r和1.5r， 已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则以下说法中正确的是（   ）

A. B对A的摩擦力一定为3μmg

B. C与转台间的摩擦力等于A、B两物体间摩擦力的一半

C. 转台的角速度一定满足

D. 转台的角速度一定满足

9. 难度：中等

质量为M的支架（包含底座）上有一水平细轴，轴上套有一长为L的轻质细线，绳的另一端拴一质量为m（可视为质点）的小球，如图．现使小球在竖直面内做圆周运动，已知小球在运动过程中底座恰好不离开地面、且始终保持静止．忽略一切阻力，重力加速度为g．则（  ）

A. 小球运动到最高点时底座对地压力最大

B. 小球运动过程中地面对底座始终无摩擦力

C. 小球运动至右边与O点等高时，地面对底座的摩擦力向左

D. 小球运动到最高点时细线拉力大小为Mg

10. 难度：中等

a、b为环绕某红矮星c运动的行星，a行星的运行轨道为圆轨道，b行星的运行轨道为椭圆轨道，两轨道近似相切于P点，且和红矮星都在同一平面内，如图所示．已知a行星的公转周期为28天，则下列说法正确的是（  ）

A. b行星的公转周期可能为36天

B. b行星在轨道上运行的最小速度小于a行星的速度

C. 若b行星轨道半长轴已知，则可求得b行星的质量

D. 若a行星的轨道半径已知，则可求得红矮星c的质量

11. 难度：中等

如图所示，半径为R的薄圆筒绕竖直中心轴线匀速转动．一颗子弹沿直径方向从左侧射入，再从右侧射出，发现两弹孔在同一竖直线上，相距h．若子弹每次击穿薄圆 筒前后速度不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（  ）

A. 子弹的速度大小为

B. 子弹的速度大小为

C. 圆筒转动的周期可能

D. 圆筒转动的周期可能为

12. 难度：中等

如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且，在小球从M点运动到N点的过程中说法正确的是(     )

A. 弹力对小球先做正功后做负功

B. 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度

C. 弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零

D. 弹簧恢复原长时，重力对小球做功的功率最大

13. 难度：中等

一辆测试性能的小轿车从静止开始沿平直公路行驶，其牵引力F与车速倒数的关系如图线所示.已知整车质量（包括司机）为1400kg，行驶过程中阻力大小恒定，则以下说法不正确的是（  ）

A. 汽车额定功率为80kW

B. 汽车匀加速阶段的加速度大小为3m/s²

C. 汽车匀加速阶段持续时间为5s

D. 汽车速度达到18m/s 只需用时6s

三、实验题

14. 难度：中等

（1）探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω 和半径 r 之间的关系的实验装置如图 1 所示．此实验中应用了___________（选填“理想实验法”、“控制变量法”、“等效替代法”），图2所示的步骤正在研究F与_____________（选填“m”“ω”“r”）的关系．

（2）在探究小球平抛运动的规律时，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图3所示的照片，已知小方格边长10cm，当地的重力加速度为g=10m/s²．计算得知小球平抛的初速度为v₀＝________m/s，小球经过b位置时小球的速度大小为________m/s，通过相关数据判定得知位置a________（选填“是”“不是”）平抛运动的起点．

四、解答题

15. 难度：中等

已知地球的半径为R、体积为，其表面的重力加速度为g₀，万有引力常量为G，月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，忽略地球的自转，则：

（1）求地球的平均密度ρ;

（2）求月球距离地面的高度h；

（3）请你写出一种可以求得月球平均密度ρ的思路．（要求尽量简洁，已知量不足请自行设定、但个数越少越好）.

16. 难度：中等

如图所示，光滑直杆AB足够长，下端B固定一根劲度系数为k、原长为L₀的轻弹簧，质量为 m的小球套在直杆上并与弹簧的上端连接．OO'为过B点的竖直轴，直杆与水平面间的夹角始终为θ，已知重力加速度为g，则：

（1）若直杆保持静止状态，将小球从弹簧的原长位置由静止释放后，一段时间小球速度第一次最大，求此过程中弹簧的弹力对小球所做的功W以及弹性势能改变了多少 ？

（2）若直杆绕OO'轴匀速转动时，小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动，此时弹簧恰好处于原长状态，求此状态下直杆的角速度ω₁；

（3）若直杆绕OO'轴匀速转动时，小球稳定在某一水平上内做匀速圆周运动，此时弹簧伸长量为x，求此状态下直杆的角速度ω₂．

17. 难度：中等

如图所示，从A点以v₀=4m/s 的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平．小物块通过圆弧轨道后以6m/s的速度滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上．已知长木板的质量M=2kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ₁=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ₂=0.1，OB与竖直方向OC间的夹角θ=37°，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则：

（1）求小物块运动至B点时的速度；

（2）若在AB间搭一斜面（长虚线所示），求小物块平抛后多久离斜面最远？

（3）若小物块恰好不滑出长木板，求此情景中自小物块滑上长木板起、到它们最终都停下来的全过程中，它们之间的摩擦力做功的代数和？