期中测试卷(A卷)-2016-2017学年高一物理同步单元双基双测“AB”卷(必修2)--(附解析答案)
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班级 姓名 学号 分数 （测试时间：60分钟 满分：100分） 一、选择题（本题共10小题：每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，1—8题只有一个选项正确，9—10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分。） 1．在科学发展史上，不少物理学家作出了重大贡献．下列陈述中符合历史事实的是（ ） A．通过逻辑推理亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 B．牛顿发现了万有引力定律并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量 C．伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持 D．开普勒提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 【答案】C 实 用 文 档 - 1 - 考点：物理学史 【名师点睛】此题是对物理学发展史的考查；对课本上涉及到的物理学家的名字及其伟大贡献一定要熟练掌握；同时平时要多积累、对记忆，对物理学史的考查历来是考试的热点问题，必须要做到熟练掌握. 2．质点在恒力F的作用下做曲线运动，P、Q为运动轨迹上的两个点，若质点经过P点的速度比经过Q点时速度小，则F的方向可能为下图中的 【答案】B 【解析】从P点沿曲线运动到Q点，曲线是向左弯曲的，由合力应该指向弧内，可知恒力F的方向应该是向左的，而经过P点的速度比经过Q点时速度小，则合力方向与速度方向的夹角小于90，故B正确． 实 用 文 档 - 2 - 考点：曲线运动 【名师点睛】本题主要是考查学生对曲线运动的理解，根据合力和物体做曲线运动轨迹的弯曲方向间的关系，来判断物体的运动轨迹。 3．汽车在平直公路上匀速行驶时，仪表盘上显示车速为72 km/h，发动机转速n=2 400 r/min，已知该汽车轮胎周长约为2 m，则此时汽车的传动比（发动机与轮胎转速的比值）约为多少 11A．240 B．4 C．4 D．240 【答案】C v【解析】汽车速率v=72 km/h=20 m/s，轮胎的转速n'==10 r/s，2πrn发动机的转速n=2 400 r/min=40 r/s，=4选C。 n4．A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比为sA:sB=4:3，转过的圆心角之比为θA:θB=3:2，则下列说法中正确的是 A．A、B的线速度之比为vA:vB=4:3 B．A、B的角速度之比为ωA:ωB=2: 3 C．A、B的周期之比为TA:TB=3:2 D．A、B的向心加速度之比为aA:aB=3:2 【答案】A 实 用 文 档 - 3 - 5．如图所示，在质量为M=2.0 kg的电动机飞轮上固定着一个质量为2m=0.5 kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25 m，重力加速度g=10 m/s。当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不会从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为 A．30 N B．40 N CD．60 N 【答案】C ．50 N 【解析】设电动机恰好不从地面跳起时飞轮角速度为ω，重物在最高点时，电动机对重物能有向下的力的作用，即重物对电动机能向上的力的作用，其大小为Mg时，电动机恰好不会从地面上跳起，此时以重物为研究对象，在最高点有mg+Mg=mωR，可得ω=102rad/s，重物转到最低点时，有F–mg=mωR，可得F=30 N，根据牛顿第三定律，重物对电动机的最大压力为30 N，则电动机对地面的最大压力N=Mg+F=50 N，选C。 6．“科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的重力加速度g、月球的半径R 和月球绕地球运转的周期T，就能根据万有引力定律“称实 用 文 档 - 4 - 22 量”月球的质量了。已知引力常量为G，用M 表示月球的质量，则（ ） GR2gR2A．M B．M GgT2R3D．M2 4G42gR3C．M GT2 【答案】B 【解析】月球表面物体的重力等于万有引力，有mgGgR2，故选B。 M＝GMm，解得2R考点：万有引力定律的应用 【名师点睛】在星球表面，物体所受的重力等于万有引力，这是求解万有引力定律应用问题的常用等式，有时候又被称为黄金代换公式。 7．如图所示，小物块A与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列有关A相对圆盘运动趋势的说法正确的是（ ） A．沿切线方向 B．指向圆心 C．背离圆心 D．没有相对运动趋势 【答案】C 实 用 文 档 - 5 - 考点：向心力 【名师点睛】本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力。 8．如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0．飞船在半径为4R的圆型轨道Ⅰ上运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B时，再次点火进入半径约为R的近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则 B Ⅲ Ⅱ A Ⅰ g0RA．飞船在轨道Ⅰ上的运行速率等于12 B．飞船在轨道Ⅰ上运行速率小于在轨道Ⅱ上B处的速率 C．飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上B处的加速度 实 用 文 档 - 6 - D．飞船在轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上运行的周期之比TΙ：TΙΙΙ=4∶1 【答案】AB 考点：万有引力定律的应用 9．如图所示，A、B两球分别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，两杆和定滑轮在同一竖直面内。现在A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，则下列说法中正确的是 cosαA．此时B球的速度为cosβv cosβB．此时B球的速度为v cosαC．在β增大到90°的过程中，B球做减速运动 实 用 文 档 - 7 - D．在β增大到90°的过程中，B球做加速运动 【答案】AD 【解析】A、B两球沿绳方向的分速度大小相等，则vcos α=vBcos β，cosα可得vB=cosβv，A正确，B错误；在A向左匀速运动过程中，α减小、cosαβ增大，cosβ增大，故在β增大到90°的过程中，B球做加速运动，C错误，D正确。 10．载人火箭的竖直升空阶段，加速度为a=40 m/s2，某时刻运载舱中质量m=60 kg的宇航员对座椅的压力测量值为2467N，该宇航员的正常体重为600N，设地球半径为R。以下判断正确的有 A．此时火箭的高度为3R B．此时火箭内所有物体处于超重状态 C．与平常相比较，此时宇航员受到引力变大了 D．为了适应升空过程，该宇航员的承重极限至少要达到3000N 【答案】BD 实 用 文 档 - 8 - 考点：万有引力定律；牛顿第二定律 【名师点睛】此题是万有引力定律及牛顿第二定律的考查；要知道联系此问题的桥梁是在某高度的重力加速度，根据牛顿定律求解出在某高度的重力加速度，然后根据万有引力定律才能求解此高度值；注意宇航员在运动刚开始的地面附近承受的压力最大. 二、填空或实验题（共1小题，共10分） 11．某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律，实验设计方案如图甲所示，用轻质细线拴接一小球，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h（h>L）。 （1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是__________________。 （2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=x，则小球做平抛运动的初速度为v0=_________。 （3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图乙所示图象，则当θ=30°实 用 文 档 - 9 - 2 时，x为______m。 g （3）0.52 2(hL)【答案】（1）保证小球沿水平方向抛出 （2）x三、计算题（共3小题，共40分） 12．（12分）我国探月工程实施“绕”“落”“回”的发展战略｡“绕”即环绕月球进行月表探测；“落”是着月探测；“回”是在月球表面着陆，并采样返回。第一步“绕”已于2007年11月17日成功实现，“嫦娥一号”成功实施第三次近月制动，进入周期为T圆形越极轨道。经过调整后的该圆形越极轨道将是嫦娥一号的最终工作轨道，这条轨道距离月球表面高度为h0，经过月球的南北极上空。已知月球半径为R，万有引力常量G。 （1）求月球的质量M。 （2）第二步“落”已于2012年实现，当飞船在月球表面着陆后，如果宇航员将一小球举高到距月球表面高h处自由释放，求落地时间t。 42(Rh0)3【答案】（1）M（2）t=GT22hR2T2 4π2(R+h0)3【解析】（1）设“嫦娥一号”号的质量为m，根据万有引力提供向心力实 用 文 档 - 10 - 得： GMm22m(Rh)() 0(Rh0)2T42(Rh0)3所以:M GT2 考点：万有引力定律的应用；自由落体运动 【名师点睛】本题考查了万有引力在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的，并能列出等式解题．不考虑天体的自转，对任何天体表面都可以认为GMmmg．重力加速度g是天体运动研究和天体表面2R宏观物体运动研究联系的物理量. 13．（13分）如图所示，质量为m=0.2 kg的小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=53°的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下，斜面顶端与平台的高度差h=3.2 m，斜面高H=15 m。取重力加速度g=10 m/s，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6。求： 2实 用 文 档 - 11 - （1）斜面顶端与平台边缘的水平距离s； （2）小球下滑到斜面底端时的速度大小。 【答案】（1）4.8 m （2）20 m/s 【解析】（1）小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，有 vyv0tan 53°=，又vy=2gh=gt 解得vy=8 m/s，v0=6 m/s，t=0.8 s 则s=v0t=4.8 m 2（2）小球进入斜面的速度v=v02vy=10 m/s 小球沿斜面做匀加速直线运动，加速度a=gsin 53° 由运动学规律有v'–v=2a解得v'=20 m/s 14．（15分）如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴实 用 文 档 - 12 - 22H sin53 旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合，转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO'之间的夹角θ=45°。已知重力加速度为g，小物块与罐壁间的最大静摩擦力大小恒为f=24mg。（结果用根式表示） （1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时陶罐转动的角速度ω0。 （2）若小物块一直相对罐壁静止，求陶罐旋转的角速度ω的取值范围。 2g2g32g （2） ≤ω≤ R2R2R【答案】（1） （2）当ω>ω0时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，小物块受到斜向下的静摩擦力作用 设小物块受到斜向下的最大静摩擦力时的角速度为ωmax 水平方向，由牛顿第二定律有Nsin θ+fcos θ=mωmaxRsin θ 实 用 文 档 - 13 - 2 竖直方向有fsin θ+mg=Ncos θ 32g 2R联立解得ωmax= 当ω<ω0时，重力和支持力的合力大于所需向心力，小物块受到斜向上的静摩擦力作用 设小物块受到斜向上的最大静摩擦力时的角速度为ωmin 水平方向，由牛顿第二定律有N'sin θ–fcos θ=mω2minRsin 竖直方向有fsin θ+N'cos θ=mg 联立解得ωmin= 2g2R 陶罐转动的角速度ω的取值范围为 2g2R≤ω≤ 32g2R 实 用 文 档 - 14 - θ 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/92139f5232b765ce0508763231126edb6f1a767c.html