内蒙古杭锦后旗奋斗中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

奋斗中学20182019年第二学期期中试题高一物理一、单选题1.有一种杂技表演叫“飞车走壁”由杂技演员驾驶摩托车沿光滑的圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h下列说法中正确的是（ ）A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大【答案】B【解析】【详解】A、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图：设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变；故A错误.B、如图向心力Fn=mgcot，m，不变，向心力大小不变；故B错误.C、根据牛顿第二定律得r，h越高，r越大，Fn不变，则T越大；故C错误.D、根据牛顿第二定律得，h越高，r越大，Fn不变，则v越大；故D正确.故选D.2. 如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是 （ ）A. f的方向总是指向圆心B. 圆盘匀速转动时f=0C. 在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的角速度成正比D. 在转速一定的条件下, f跟物体到轴O的距离成正比【答案】D【解析】根据圆周运动的知识可知，如果物体做匀速圆周运动，那么合外力指向圆心。但如果不是匀速率，则合外力不指向圆心。A错误，匀速转动即物体做匀速圆周运动，那么f应该提供向心力其中w是角速度，r是物体到圆心的距离。B错误。根据公式可知在在物体与轴O的距离一定的条件下，f与角速度的平方成正比。C错误。在转速一定的条件下, f跟物体到轴O的距离成正比，D正确。3.某质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是A. 匀速圆周运动是变加速运动B. 匀速圆周运动是匀变速运动C. 匀速圆周运动是线速度不变的运动D. 匀速圆周运动是向心加速度不变的运动【答案】A【解析】【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动向心力方向始终指向圆心，是变化的。【详解】A、B、D项：匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻改变，所以是变加速运动，故A正确，B、D错误；C项：匀速圆周运动是线速度大小不变，方向时刻改变的运动，故C错误。故选：A。【点睛】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动向心力方向始终指向圆心，是变化的。4.宇航员乘坐航天飞船，在距月球表面高度为H的圆轨道绕月运行。经过多次变轨最后登上月球。宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铅球从高度为h处同时以速度v0做平抛运动，二者同时落到月球表面，测量其水平位移为x。已知引力常量为G，月球半径为R，则下列说法不正确的是（ ）A. 月球的质量B. 在月球上发射卫星的第一宇宙速度大小C. 月球的密度 D. 有一个卫星绕月球表面运行周期【答案】C【解析】【详解】设平抛运动落地时间为t，根据平抛运动规律；水平方向：；竖直方向：解得月球表面重力加速度为：；在月球表面忽略地球自转时有：，解得月球质量：，故选项A正确；在月球表面运动的卫星的第一宇宙速度为，由万有引力定律提供向心力得到：，解得：，故选项B正确；据密度公式可以得到：，故选项C错误；根据公式可以得到卫星绕月球表面运行的周期：，故选项D正确。此题选择不正确的选项，故选C.【点睛】本题首先要通过平抛运动的知识求解月球表面的重力加速度，然后结合月球表面的重力等于万有引力、万有引力提供卫星圆周运动的向心力列式分析即可。5.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变由图象可知（）A. 0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B. 0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变C. t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D. t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变【答案】C【解析】【详解】0t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速直线运动，汽车的牵引力不变，加速度不变，由P=Fv知功率增大，故AB错误。t1t2时间内，汽车的功率保持不变，速度在增大，由P=Fv知汽车的牵引力在减小，由牛顿第二定律知F-f=ma，知加速度减小，故C正确，D错误。故选C。6.如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则（ ）A. ，质点恰好可以到达Q点B. ，质点不能到达Q点C. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离D. ，质点到达Q点后，继续上升一段距离【答案】C【解析】试题分析：在N点，根据牛顿第二定律有：，解得，对质点从下落到N点的过程运用动能定理得，mg2RWmvN20，解得W=mgR由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，则在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，对NQ段运用动能定理得，mgRWmvQ2mvN2，因为WmgR，可知vQ0，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离故C正确，ABD错误故选C。考点：牛顿第二定律；动能定理【名师点睛】本题考查了动能定理和牛顿第二定律综合运用，知道在最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出N点的速度是关键注意在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功。【此处有视频，请去附件查看】7.如图所示的传动装置中，B，C两轮固定在一起绕同一轴转动，A，B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB若皮带不打滑，则下列说法正确的是（）A. A点和B点的线速度大小相等B. A点和B点的角速度大小相等C. A点和C点的线速度大小相等D. A点和C点的角速度大小相等【答案】A【解析】【详解】AB.A、B两点是皮带传动边缘上两点，所以两点具有相同的线速度，但由于半径不同，根据得，两点角速度不同，A正确B错误CD.因为A、B具有相同线速度得到：，而B、C同轴转动，所以，所以，所以CD错误二、多选题8.物体做匀速圆周运动时，下列物理量中变化是（ ）A. 线速度B. 角速度C. 动能D. 向心加速度【答案】AD【解析】【详解】物体做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向变化，则线速度变化，动能不变，选项A正确，C错误；角速度不变，选项B错误；向心加速度大小不变，方向不断变化，选项D正确.9.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）A. 一直不做功B. 一直做正功C. 一定指向大圆环圆心D. 可能背离大圆环圆心【答案】AD【解析】【详解】大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功，选项A正确，B错误；开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，最后指向圆心，故C错误，D正确；故选AD。【点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。10.如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A. 线速度突然增大B. 角速度突然增大C. 向心加速度突然增大D. 悬线拉力突然增大【答案】BCD【解析】【详解】悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变。故A错误；当半径减小时，由v=r知变大，故B正确；再由an=v2/r知向心加速度突然增大，故C正确；而在最低点F-mg=mv2/r，故碰到钉子后悬线拉力变大，故D正确。11. 如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（ ）A. 弹簧的弹性势能不断增大B. 弹簧的弹性势能不断减小C. 系统机械能不断减小D. 系统机械能保持不变【答案】AD【解析】试题分析：小球在从B运动到C的过程中，动能先增大后减小，当弹力等于重力时，小球速度最大，运动到C点时，弹簧形变量最大，弹性势能最大，选项A正确；以系统为研究对象，除了重力没有其他外力做功，因此系统机械能守恒，选项D正确；故选AD考点：考查机械能守恒点评：本题难度较小，判断系统机械能守恒的条件是系统只有重力做功，或系统只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化12.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）A. 质量之积B. 质量之和C. 速率之和D. 各自的自转角速度【答案】BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点。双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2f）2，G=m2r2（2f）2，r1+ r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2f）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=r1=2f r1，v2=r2=2f r2，联立解得：v1+ v2=2f r，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误。【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。三、实验题13.用如图所示器材做验证机械能守恒定律的实验，重物下落，打出纸带，某同学不慎将一条挑选出的纸带的一部分损坏，损坏的是前端部分，剩下的部分纸带上各相邻点的间距已测出，标在图中，单位是cm，打点计时器打点周期时间间隔为0.02s，所选重物质量为m=0.5kg，重力加速度取（1）重物在打2点时的速度=_，在打5点时的速度=_；从打2点到打5点过程中，重物动能的增加量=_J，重力势能的减少量=_J；（保留三位有效数字）（2）与不相等，原因是_。【答案】 (1). （1）1.5 (2). 2.08 (3). 0.519 (4). 0.529 (5). （2）实验存在阻力【解析】（1）利用匀变速直线运动的推论得： v5=2.08m/s此过程中动能增加量Ek=mv52-mv22=0.519J重力势能减少量Ep=mgh=0.59.8（0.032+0.036+0.04）=0.529J（2）Ek与Ep不相等，原因是实验存在阻力，一部分重力势能要克服阻力做功；四、解答题14.已知地球的半径为R，质量为M，万有引力常量为G。一颗人造地球卫星处在距离地球表面高度为h的圆轨道上，试求：（1）该卫星作匀速圆周运动的线速度大小v；（2）该卫星的运动周期T。【答案】（1） （2）【解析】试题分析：根据万有引力定律与牛顿第二定律，结合向心力表达式，即可求解。根据万有引力做向心力可得：，解得：根据圆周运动公式可得卫星的运动周期为：点睛：本题主要考查了万有引力提供向心力，掌握牛顿第二定律与万有引力定律的应用，注意正确的运算是解题的关键。15.如图所示，质量为的小物体从A点以vA=5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面匀减速运动距离s =1.0 m到达B点，然后进入半径R=0.4m竖直放置的光滑半圆形轨道，小物体恰好通过轨道最高点C后水平飞出轨道，重力加速度g取l0m/s2。求： (1)小物体到达B处速度；(2)小物体在B处对圆形轨道压力的大小;(3)粗糙水平面的动摩擦因数。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）小物体恰好通过最高点C，由重力提供向心力，则：，得到：小物体从B点运动到C点过程中机械能守恒，则：得到：；（2）设小物体在B处受到的支持力为，根据牛顿第二定律有：，得到：根据牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为，方向竖直向下。（3）小物体由A到B过程，由动能定理得到：，得到：点睛：本题