江西南昌市新建区高一年级下学期物理期中练习卷（人教版必修二第五章～第八章第一节）

江西省南昌市新建区高一下学期物理期中练习卷 应用场景：学科网命卷大赛 第I卷（选择题） （第1-7题每题只有一个正确答案，选对得4分，选错、不选、多选均不得分，7小题共28分；第8-10题每题答案多个选项，全部选对得6分，选对但没选全得3分，不选、错选得0分，3小题共18分） 一、单选题 1．如图所示，篮球从运动员手中被投出后，沿着一条优美的曲线飞行。用箭头标注篮球经过图中a、b、c、d四点时的速度方向。速度方向标注正确的是（　　）    A．a B．b C．c D．d 2．（原创）石磨是劳动人民智慧的结晶，复外耕读农场有一圆形石墨。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，在石磨绕竖直轴转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．M点的角速度比N点的角速度大 B．M点的角速度比N点的角速度小 C．M点的线速度比N点的线速度小 D．M点的线速度比N点的线速度大 3．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A．牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数G B．哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 C．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 D．第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 4．（原创）复外科技节某同学制作了一个小车模型，如图所示，其后轮的半径是前轮半径的3倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则(      ) A．A点和B点的线速度大小之比为1∶3 B．前轮和后轮的角速度之比为3∶1 C．两轮转动的转速相等 D．两轮转动的周期相等 5．地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力．关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是 (    ) A．离地面高度R处为4mg B．离地面高度R处为 C．离地面高度2R处为 D．离地心R 处为4mg 6．如图（a）所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是（    ）    A．周期为 B．半径为 C．角速度的大小为 D．加速度的大小为 7．随着人类对太空的不断探索，发现太空中存在如图所示的三星系统，三颗质量均为m的星体位于正三角形的三个顶点，三颗星体环绕正三角形的中心做匀速圆周运动，理论上其环绕周期为T，通过测量实际上环绕周期为kT，造成这一现象的原因可能是中心O处存在一未知天体，忽略其他星系的影响，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．理论上，正三角形的边长为 B．理论上，三颗星体的线速度大小为 C．理论上，三颗星体的加速度大小为 D．中心O处未知天体的质量为 二、多选题 8．一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起，若2s末货物的速度为4.0m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则在起重机匀加速吊起货物的过程中（　　） A．起重机对货物的拉力大小为 B．2s内起重机对货物做的功为 C．起重机在2s末输出的瞬时功率为 D．起重机在2s内输出的平均功率为 9．在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，如图所示。已知悬绳的长度为L，其重力不计，卫星A、B的线速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（   ） A．两颗卫星的角速度相同 B．两颗卫星的线速度满足v1 > v2 C．两颗卫星之间的悬绳一定受到拉力的作用 D．假设在B卫星轨道上还有一颗卫星C（图中没有画出），它们在同一平面内同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰 10．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，质量为0.6kg的小球C（小球可视为质点）用细绳拴在铁钉B上，A、B、C在同一直线上，时，给小球一垂直于绳、大小为2m/s的速度，使小球在水平面上做圆周运动。在时间内，细绳的拉力大小随时间变化的规律如图（b）所示，若细绳能承受的最大拉力为6.4N。则下列说法正确的是（　　） A． B．两钉子间的距离为0.2m C．当时，细绳承受的拉力大小为3N D．小球从开始运动到绳被拉断历时2.0πs 第II卷（非选择题） （第11、12题每空2分，7空共14分，第13题12分，第14题14分，第15题14分） 三、实验题 11．未来中国宇航员将会登月成功，假设宇航员在登月前后做物理实验，测量物体的质量。实验：宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量，宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量，给小球一个初速度，让它在细线的拉力下做匀速圆周运动，飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。 若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F，还需要测量的物理量是_____（2分）和周期，为了减小测量周期的误差，可测量n转对应的时间t，则待测小球质量的表达式为m=_____。（2分） 12．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落.    (1)甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明______________________；（2分） (2)现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在空中运动的时间____________（填“变大”、“不变”或“变小”）；（2分） (3)安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽____________（填“需要”或“不需要”）光滑；（2分） (4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛初速度的大小为________m/s（2分），小球在B点速度的大小为________m/s（2分）。 四、解答题 13．如图所示，一长为的轻绳下端拴着质量为的小球，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，求： (1)小球运动的向心力大小；（4分） (2)角速度大小；（4分） (3)轻绳的拉力大小。（4分） 14．假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面，一质量为的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零，已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为，（。），试求： (1)该星球表面上的重力加速度g的大小；（7分） (2)该星球的第一宇宙速度。（7分） 15．如图所示，某行星表面，有一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向的夹角为，开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰尘，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增大至，此时圆盘表面上的灰尘75%被甩掉，设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为r，引力常量为G，求：（计算结果用字母m、L、、r、R、G表示） (1)求该行星表面的重力加速度g；（7分） (2)该行星的密度。（7分） 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题号 难度系数 考查知识点 分值 一、单选题 1 0.9 2. 运动的合成与分解,1. 曲线运动 4分 2 0.85 2. 向心力,1. 圆周运动 4分 3 0.7 1. 行星的运动 4分 4 0.7 2. 万有引力定律,1. 圆周运动 4分 5 0.65 3. 万有引力理论的成就 4分 6 0.65 4. 宇宙航行,5. 相对论时空观与牛顿力学的局限性 4分 7 0.4 4. 宇宙航行,3. 万有引力理论的成就 4分 二、多选题 8 0.7 1. 功与功率 6分 9 0.6 3. 万有引力理论的成就 6分 10 0.3 3. 万有引力理论的成就,3. 向心加速度 6分 三、实验题 11 0.7 2. 向心力 4分 12 0.7 3. 实验：探究平抛运动的特点 10分 四、解答题 13 0.9 3. 向心加速度,4. 生活中的圆周运动 12分 14 0.65 3. 万有引力理论的成就,4. 宇宙航行 14分 15 0.3 1. 圆周运动,3. 万有引力理论的成就 14分 总分 100分 Sheet2 Sheet3 $ 江西省南昌市新建区高一年级下学期物理期中练习卷参考答案与解析 一、单选题 1．如图所示，篮球从运动员手中被投出后，沿着一条优美的曲线飞行。用箭头标注篮球经过图中a、b、c、d四点时的速度方向。速度方向标注正确的是（　　）    A．a B．b C．c D．d 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】曲线运动瞬时速度的方向 【详解】曲线运动某点的速度方向应为切向方向。 故选C。 2．（原创）石磨是劳动人民智慧的结晶。复外耕读农场有一圆形石墨，如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，在石磨绕竖直轴转动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．M点的角速度比N点的角速度大 B．M点的角速度比N点的角速度小 C．M点的线速度比N点的线速度小 D．M点的线速度比N点的线速度大 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】同轴传动问题、线速度与角速度的关系 【详解】AB．由题意可知，两点为同轴转动，所以角速度相等，故AB错误； CD．根据 可知，M点的运动半径小于N点的半径，则M点的线速度比N点的线速度小，故C正确，D错误。 故选C。 3．在物理学的发展历程中，有很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（　　） A．牛顿利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常数G B．哥白尼是“地心说”的主要代表人物，并且现代天文学也证明了太阳是宇宙的中心 C．伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星 D．第谷总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】物理学史、天体运动的探索历程 【详解】A．卡文迪什利用扭秤装置在实验室里比较准确地测出了引力常量G值，故A错误； B．哥白尼是“日心说”的主要代表人物，现代天文学表明太阳只是太阳系的中心，不是宇宙的中心，B错误； C．德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了被誉为“笔尖下发现的行星”的海王星，故C正确； D．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出行星按照这些规律运动的原因，D错误。 故选C。 4．（原创）复外科技节某同学制作了一个小车模型，如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的3倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则(      ) A．A点和B点的线速度大小之比为1∶3 B．前轮和后轮的角速度之比为3∶1 C．两轮转动的周期相等 D．两轮转动的转速相等 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】同轴传动问题 【详解】轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以vA=vB，故A错误．根据v=ωr和vA=vB，可知A、B两点的角速度之比为2：1；由ω=2πn，所以转速也是2：1，故B正确，D错误．据，前轮与后轮的角速度之比2：1，求得两轮的转动周期为1：2，故C错误．故选B. 5．地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力．关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是 (    ) A．离地面高度R处为4mg B．离地面高度R处为 C．离地面高度2R处为 D．离地心R 处为4mg 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】万有引力与重力的关系 【详解】物体绕地球做圆周运动时，万有引力提供了向心力，即 A．离地面高度R处为 AB错误； C．离地面高度2R处 C正确； D．由于离地心位置，对物体产生引力的部分只有在以地心为球心，以为半径的中心球体的部分，所以其质量小于M，所以离地心处的万有引力 D错误。 故选C。 6．如图（a）所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做匀速圆周运动。由于P的遮挡，探测器探测到Q的亮度随时间做如图（b）所示的周期性变化，该周期与P的公转周期相同。已知Q的质量为，引力常量为G。关于P的公转，下列说法正确的是（    ）    A．周期为 B．半径为 C．角速度的大小为 D．加速度的大小为 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】计算卫星的各个物理量 【详解】A．由图（b）可知探测器探测到Q的亮度随时间变化的周期为 则P的公转周期为，故A错误； B．P绕恒星Q做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得半径为 故B正确； C．P的角速度为 故C错误； D．P的加速度大小为 故D错误。 故选B。 7．随着人类对太空的不断探索，发现太空中存在如图所示的三星系统，三颗质量均为m的星体位于正三角形的三个顶点，三颗星体环绕正三角形的中心做匀速圆周运动，理论上其环绕周期为T，通过测量实际上环绕周期为kT，造成这一现象的原因可能是中心O处存在一未知天体，忽略其他星系的影响，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．理论上，正三角形的边长为 B．理论上，三颗星体的线速度大小为 C．理论上，三颗星体的加速度大小为 D．中心O处未知天体的质量为 【答案】A 【难度】0.4 【知识点】多星问题 【详解】A．设正三角形边长为L，理论上任意两颗星对第三颗星的引力提供第三颗星的向心力，则有 解得 故A正确； B．理论上，三颗星体的线速度大小为 联立解得 故B错误； C．理论上，三颗星体的加速度大小为 联立解得 故C错误； D．对m，有 解得中心O处未知天体的质量为 故D错误。 故选 A。 二、多选题 8．一台起重机匀加速地将质量为的货物从静止开始竖直吊起，若2s末货物的速度为4.0m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则在起重机匀加速吊起货物的过程中（　　） A．起重机对货物的拉力大小为 B．2s内起重机对货物做的功为 C．起重机在2s末输出的瞬时功率为 D．起重机在2s内输出的平均功率为 【答案】AC 【难度】0.85 【知识点】起重机牵引物体类问题 【详解】A．设起重机在匀加速吊起货物的过程中，对货物竖直向上的拉力为，则由牛顿第二定律可得 又 联立解得 故A正确； B．2s内货物上升的高度为 故起重机对货物做的功为 故B错误； C．起重机在2s末输出的瞬时功率为 故C正确； D．起重机在2s内输出的平均功率为 故D错误。 故选AC。 9．在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，如图所示。已知悬绳的长度为L，其重力不计，卫星A、B的线速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是（   ） A．两颗卫星的角速度相同 B．两颗卫星的线速度满足v1 > v2 C．两颗卫星之间的悬绳一定受到拉力的作用 D．假设在B卫星轨道上还有一颗卫星C（图中没有画出），它们在同一平面内同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰 【答案】ACD 【难度】0.65 【知识点】比较不同轨道上的卫星物理量 【详解】AB．根据题意知，两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，都绕地心做匀速圆周运动，角速度必定相同，由v = rω，v∝r，所以v1 < v2，A正确、B错误； C．假设悬绳没有作用力，两颗卫星均由万有引力提供向心力，根据 = mω2r 知 ω = A卫星的角速度大于B卫星的角速度，所以悬绳一定受到拉力的作用，C正确； D．设悬绳的拉力大小为F，则对B卫星 则得 vB > 对C卫星 则得 vC = 可见两颗卫星的速度不等，所以在同一轨道上同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰，D正确。 故选ACD。 10．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，质量为0.6kg的小球C（小球可视为质点）用细绳拴在铁钉B上，A、B、C在同一直线上，时，给小球一垂直于绳、大小为2m/s的速度，使小球在水平面上做圆周运动。在时间内，细绳的拉力大小随时间变化的规律如图（b）所示，若细绳能承受的最大拉力为6.4N。则下列说法正确的是（　　）    A． B．两钉子间的距离为0.2m C．当时，细绳承受的拉力大小为3N D．小球从开始运动到绳被拉断历时2.0πs 【答案】BCD 【难度】0.4 【知识点】向心力的定义及特征 【详解】AB．在内绳子的拉力不变，根据牛顿第二定律 解得 在内绳子的拉力不变，根据牛顿第二定律 解得 小球从如图位置到绳第一次与A相碰，所用的时间为 绳与A碰后到第一次与B相碰，所用时间为 则 ， 故A错误，B正确； C．当时，细绳承受的拉力大小为 故C正确； D．当绳子的拉力变成6.4N时，根据牛顿第二定律有 解得 两钉子间的距离为0.2m，所以绳子第一次与A碰撞后，绳子再次与钉子碰撞绳子的长度一次为0.8m、0.6m、0.4m、0.2m，所以当绳子拉断时，绳子的长度应为0.2m，可知绳子与A碰撞3次，与B碰撞2次，第三次到第五次的时间为 小球从开始运动到绳被拉断时间为 故D正确。 故选BCD。 三、实验题 11．未来中国宇航员将会登月成功，假设宇航员在登月前后做物理实验，测量物体的质量。实验：宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量，宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量，给小球一个初速度，让它在细线的拉力下做匀速圆周运动，飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。 若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F，还需要测量的物理量是_____和周期，为了减小测量周期的误差，可测量n转对应的时间t，则待测小球质量的表达式为m=_____。 【答案】 小球做匀速圆周运动的半径r 【难度】0.85 【知识点】向心力的计算 【详解】[1][2]拉力传感器已测出拉力F，可知要间接测量小球的质量，还需要测量的物理量是小球做匀速圆周运动的半径r；根据测量n转对应的时间t，得其做匀速圆周运动的周期为 根据牛顿第二定律得 解得 12．某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落.    (1)甲实验的现象是小球A、B同时落地，说明______________________； (2)现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在空中运动的时间____________（填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽____________（填“需要”或“不需要”）光滑； (4)然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为20cm，重力加速度g取10m/s2，则小球平抛初速度的大小为________m/s，小球在B点速度的大小为________m/s。 【答案】(1)小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动 (2)不变 (3)不需要 (4) 3 5 【难度】0.65 【详解】（1）甲实验时，小球A做平抛运动，小球B做自由落体运动，则实验现象是小球A、B同时落地，说明小球A在竖直方向的分运动是自由落体运动。 （2）将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，可下落的高度不变， 由自由落体运动下落时间可知，则在空中运动的时间不变。 （3）安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。 （4）[1]由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论可得 则小球平抛初速度的大小为 [2] 小球在y轴方向由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在B点y轴方向速度的大小为 小球在B点速度的大小为 4、 解答题 13．如图所示，一长为的轻绳下端拴着质量为的小球，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，求： (1)小球运动的向心力大小； (2)角速度大小； (3)轻绳的拉力大小。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.85 【知识点】圆锥摆问题 【详解】（1）小球的受力如图所示 小球所受重力和拉力的合力提供向心力，则小球运动的向心力大小 （2）根据， 求得 （3）由小球的受力分析图可知，轻绳的拉力大小 14．假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面，一质量为的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零，已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为，（。），试求： (1)该星球表面上的重力加速度g的大小； (2)该星球的第一宇宙速度。 【答案】(1)7.5m/s2；(2) 【难度】0.65 【知识点】其他星球的第一宇宙速度、无外力，物块在粗糙斜面滑动 【详解】(1)由运动学可知 由牛顿第二定律 联立可得 g=7.5m/s2 (2)对星球表面的物体 该星球的第一宇宙速度为该星球近表面卫星的线速度; 对星球表面卫星 代入数据得 15．如图所示，某行星表面，有一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向的夹角为，开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰尘，没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增大至，此时圆盘表面上的灰尘75%被甩掉，设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），星球的半径为r，引力常量为G，求：（计算结果用字母m、L、、r、R、G表示） (1)求该行星表面的重力加速度g； (2)该行星的密度。 【答案】(1) (2) 【难度】0.4 【知识点】倾斜转盘上的圆周运动、计算中心天体的密度 【详解】（1）越靠近边缘的灰尘越容易被甩掉，剩余的灰尘半径为，则有 解得 在圆盘的最低点，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）近地卫星所受的万有引力即为重力，则有 行星的质量为 联立解得行星的密度为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $