北京市第四中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

北京市第四中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题1.一个小球在水平面上沿着虚线从M运动到N，如图所示。甲、乙、丙和丁分别是小球经过P点时所受合力的方向，其中可能正确的是A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁【答案】D【解析】【详解】曲线运动的合力方向指向曲线的凹侧，所以可能正确的是丁，ABC错误D正确2.一个物体做平抛运动，则物体的水平位移决定于A. 物体下落的高度B. 物体所受的重力C. 物体下落的高度和初速度大小D. 物体所受的重力和初速度大小【答案】C【解析】【详解】根据平抛运动规律，竖直方向：，水平方向：，联立解得：，所以水平位移决定于下落高度和初速度大小，ABD错误C正确3.一个物体做匀速圆周运动，则A. 物体的动能保持不变B. 物体的线速度保持不变C. 物体的向心加速度保持不变D. 物体所受合力保持不变【答案】A【解析】【详解】A做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，所以动能不变，A正确B因为线速度方向时刻改变，所以线速度一直在改变，B错误C向心加速度始终指向圆心，方向一直在变，所以向心加速度一直在改变，C错误D因为匀速圆周运动合力提供向心力，始终指向圆心，所以合力方向一直在变，D错误4.人造地球卫星给我们提供了很多服务。若卫星运动的轨道为圆形轨道，则卫星的轨道不可能是下图中的A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】因为万有引力提供向心力，指向地心，所以卫星的轨道一定过地心，BCD错误A正确5.某行星的质量是地球质量的27倍，它的半径是地球半径的3倍。若地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度为v，则A. 该行星表面的重力加速度为9gB. 该行星表面的重力加速度为g/3C. 该行星的第一宇宙速度为3vD. 该行星的第一宇宙速度为v/3【答案】C【解析】【详解】AB在表面：，所以：，根据题意得：该行星表面的重力加速度为3g，AB错误CD第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：，所以：，所以该行星的第一宇宙速度为3v，C正确D错误6.地球和木星都绕太阳运动，若将它们的运动均视为匀速圆周运动，木星到太阳的距离是地球到太阳距离的5倍，则A. 木星的线速度大于地球的线速度B. 木星的角速度大于地球的角速度C. 木星的加速度大于地球的加速度D. 木星的运动周期大于地球的运动周期【答案】D【解析】【详解】A根据万有引力提供向心力得：，木星半径大，所以木星线速度小，A错误B根据万有引力提供向心力得：，木星半径大，所以木星角速度小，B错误C根据万有引力提供向心力得：，木星半径大，所以木星加速度小，C错误D根据万有引力提供向心力得：，木星半径大，所以木星周期大，D正确7.物体在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上由静止前进了s；保持水平恒力F不变，物体再进入一个粗糙水平面，又继续前进了s。在第一段运动中F对物体做的功为，在第二段过程中F对物体所做功为，则A. B. C. D. 无法判断【答案】C【解析】由于力的大小不变，通过的位移也相同，由W=FS可知，两次力F做的功相同，所以C正确。故选：C。8.一个物体自由下落，在第1s末、第2s末重力瞬时功率之比为A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 1:4【答案】B【解析】【详解】物体自由下落，在第1s末物体速度：，第2s末物体速度：，重力瞬时功率：，所以重力瞬时功率之比为1：2，ACD错误B正确9.下列运动过程中，满足机械能守恒的是A. 沿圆弧匀速下滑的物块B. 在空气中匀速下落的雨滴C. 沿竖直光滑圆轨道运动的小球D. 平直轨道减速进站的列车【答案】C【解析】【详解】A圆弧匀速下滑，动能不变，重力势能减小，机械能等于重力势能与动能之和，所以机械能减小，不守恒，A错误B匀速下落的雨滴，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，不守恒，B错误C沿竖直光滑圆轨道运动的小球，只有重力做功，动能和重力势能相互转化，总机械能不变，守恒，C正确D平直轨道减速进站的列车，重力势能不变，动能减小，所以机械能减小，不守恒，D错误10.如图所示，小球从一定高处落到竖直放置在地面的弹簧上，从小球接触弹簧到运动到最低点的过程中（弹簧始终在弹性限度范围内），则A. 重力对小球做正功，重力势能增加B. 重力对小球做正功，重力势能减少C. 弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少D. 弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加【答案】B【解析】【详解】AB重力对小球做正功，重力势能减小，A错误B正确CD小球受弹力向上，位移向下，所以弹力对小球做负功，弹簧被压缩，弹性势能增大，CD错误11.质量为m的小球，从桌面竖直上抛，桌面离地面的高度为h，小球能达到的最大高度为H（距地面）。那么小球的初动能为A. mgHB. mghC. mg(H+h)D. mg(H-h)【答案】D【解析】【详解】设小球初动能为：，从抛出到最高点，根据动能定理得：，所以，ABC错误D正确12.火车转弯时可认为是在水平面做圆周运动。为了让火车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，一般在修建铁路时会让外轨高于内轨，当火车以设计速度转弯时，车轮与铁轨之间没有侧向挤压，受力如图所示。则A. 当火车转弯的速度大于时，则轮缘会侧向挤压内轨B. 当火车转弯的速度大于时，则轮缘会侧向挤压外轨C. 转弯时设计速度越小，外轨的高度应该越高D. 转弯时设计速度越大，外轨的高度应该越低【答案】B【解析】【详解】AB当火车以设计速度转弯时，车轮与铁轨之间没有侧向挤压，此时重力和支持力的合力刚好提供向心力，当速度大于时，所需向心力变大，有离心趋势，会挤压外轨，A错误B正确CD设导轨与地面夹角为，有，所以设计速度越小，越小，外轨高度越低；设计速度越大，越大，外轨越高，CD错误二、填空题13.卡文迪许用扭秤测出引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人。已知月地距离为r，月亮绕地球运转的周期为T，则地球质量的质量为_。【答案】【解析】【详解】根据万有引力提供向心力得：，解得：14.总质量为的汽车，其发动机的额定功率为90kW，该汽车在水平公路上行驶时，所受阻力的大小是其重力的0.1倍。若汽车保持额定功率，则它从静止启动后能达到的最大速度是_m/s。（g取）【答案】18【解析】【详解】当牵引力等于阻力时，加速度为零，速度最大，根据功率方程：，解得：15.质量是的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10毫米的钢板，射穿后的速度是100m/s，则子弹受到的平均阻力的大小为_N。【答案】8000【解析】【详解】设平均阻力为f，根据动能定理得：，代入数据解得：三、简答题16.如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点静止。若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为。求：（1）物块滑到b点时的速度大小；（2）物块滑到圆弧轨道末端b点时，物块对圆轨道的压力大小；（3）b点与c点间的距离。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】试题分析：（1）物块从a点到b点的过程机械能守恒，由，可得：物块滑到b点时的速度（2）物块滑到b点时，由牛顿第二定律可得：，将代入，可得：（3）对物块从a点到c点的全过程应用动能定理，有则b点与c点的距离考点：机械能守恒，牛顿第二定律。四、不定项选择题17.如图所示，一个物体在竖直向下的恒力F作用下，在O点以初速度v开始作曲线运动（运动轨迹未画出），则物体A. 加速度大小保持不变B. 加速度大小先增大后减小C. 速度的大小先增大后减小D. 速度的大小先减小后增大【答案】AD【解析】【详解】AB因为物体受力为恒力，大小方向都不变，所以物体的加速度不变，A正确B错误CD物体受重力和外力，合力方向竖直向下，所以加速度竖直向下，物体水平不受力，水平匀速，所以物体竖直方向先减速到零，再反向加速，物体的速度先减小再增大，C错误D正确18.如图所示，倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球（可视为质点），L杆可围绕竖直轴（）以角速度的匀速转动。若小球在水平面内作圆周运动的半径为R，则杆对球的作用力大小为A. B. C. D. 不能确定【答案】A【解析】【详解】杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力，另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力，所以杆对小球的作用力：，BCD错误A正确19.如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入近地停泊轨道，然后由Q点进入椭圆轨道，再在P点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨，则A. 将卫星发射至轨道，发射速度必定大于11.2km/sB. 卫星在同步轨道上运行时，其速度小于7.9km/sC. 卫星在P点通过加速来实现由轨道进入轨道D. 卫星在轨道上经过P点时的加速度大于在轨道上经过P点时的加速度【答案】BC【解析】【详解】A11.2km/s是第二宇宙速度，发射到近地轨道的最小速度是第一宇宙速度7.9km/s，A错误B根据万有引力提供向心力：，同步卫星轨道半径大于近地卫星，所以同步卫星的环绕速度小于近地卫星环绕速度7.9km/s，B正确C由轨道进入轨道，从低轨道进入高轨道，需要点火加速离心，C正确D万有引力提供加速度：，无论哪个轨道经过P点，到地心的距离都相同，受到的万有引力都相同，加速度相同，D错误20.如图所示，质量为m的小球（可看作质点）沿竖直放置的半径为R的固定光滑圆环轨道内侧运动。若小球通过最高点时的速率为，则下列说法中正确的是A. 小球通过最高点时只受到重力作用B. 小球通过最高点时对圆环的压力大小为mgC. 小球通过最低点时的速率为D. 小球通过最低点时对圆环的压力大小为6mg【答案】B【解析】【详解】A物体在最高点只受重力作用 对应速度，A错误B在最高点设环对球支持力为F，有：，代入数据解得：，根据牛顿第三定律，小球对圆环的压力，B正确C从最高点到最低点，根据动能定理得：，解得：，C错误D在最低点设环对球的支持力为F有：，解得：，根据牛顿第三定律，小球对圆环的压力，D错误21.有质量相同的两个小物体a、b。现将小物体a从高为h的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体b从与a等高的位置开始做自由落体运动，最后到达同一水平面，如图所示。则下列判断正确的是A. 重力对两物体做功相同B. 重力的平均功率相同C. 到达底端时两物体的速率相同D. 到达底端时重力的瞬时功率相同【答案】AC【解析】【详解】AB重力对两物体做功均为：；重力的平均功率：，自由落体运动：，解得：，沿斜面下滑：，解得：，所以，所以重力平均功率不同，A正确B错误C根据动能定理：，所以两物体到达底端速率均为：，C正确D重力的瞬时功率等于重力与竖直速度的乘积，因为到达底端时速率相同，而速度方向不同，所以竖直分速度不同，重力瞬时功率不同，D错误22.如图所示，一台升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机从弹簧下端触地到压缩弹簧至最低点的运动过程中（弹簧始终在弹性限度范围内），则A. 升降机的速度不断减小B. 升降机的加速度不断减小C. 升降机克服弹力做的功大于重力对升降机做的功D. 升降机最低点时，系统（升降机、弹簧和地球）重力势能和弹性势能之和最小【答案】C【解析】【详解】A刚接触地面时，弹力小于重力，合力向下，升降机继续向下加速，A错误B当弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，继续压缩弹簧，弹力大于重力合力向上，加速度增大，B错误C根据能量守恒有：触地时的动能加上重力势能的减小都转化成了弹簧的弹性势能，所以克服弹力做的功大于重力对升降机做的功，C正确D根据系统机械能守恒，系统（升降机、弹簧和地球）重力势能和弹性势能之和与动能之和是定值，在最低点，动能最小，所以系统（升降机、弹簧和地球）重力势能和弹性势能之和最大，D错误23.如图所示，木板A静止在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲上木板A到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是A. 物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量B. 物体B克服摩擦力做的功等于系统机械能的减少量C. 物体B克服摩擦力做的功等于摩擦力对木板A做的功D. 物体B损失的动能等于木板A获得的动能【答案】A【解析】【详解】A对B应用动能定理：，所以物体B克服摩擦力做的功等于B动能的减少量，A正确BCD根据系统能量守恒有：，B位移大于相对位移，所以物体B克服摩擦力做的功大于系统机械能的减少量；因为整个过程中产生了热能，所以物体B克服摩擦力做的功即B物体机械能减小量大于摩擦力对木板A做的功即A物体的机械能增加量，同理物体B损失的动能大于木板A获得的动能，BCD错误24.一根长为l的细绳，一端系一小球，另一端悬挂于O点，在O点正下方有A、B、C三点恰好将绳长4等分，如图所示。分别在A、B、C处钉钉子，每次将小球拉起使细绳与竖直方向成60，然后由静止释放，绳子被钉子挡住后继续摆动，小球运动的最大高度分别为、（距离D点），则A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】对A、B两处的钉子：根据动能定理，设最大高度为h有：，解得：，相同；对于C处，根据题意，小球过C处做圆周运动，如果上升，刚好到达最高点，而绳模型中，小球到达最高点的速度，所以小球无法到达最高点，所以上升距离，所以，ABC错误D正确五、简答题25.如图所示，一倾角的斜面与水平面平滑连接。一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从斜面上高度为h=3m处的A点由静止释放，然后沿斜面下滑进入水平面，在水平面上滑行最终静止在C点，l=2m。已知小物体与斜面和水平面的动摩擦因数都为，。求的大小。【答案】0.5【解析】【详解】设到达斜面低端的速度为v，在斜面上应用牛顿第二定律：，根据匀变速速度位移关系：；同理在水平面上：，联立上式解得：26.随着人类航天技术的不断发展，进行地外天体的探测已经成为可能。假如宇航员抵达一个半径为R的星球表面，进行了如下测量：在离星球表面高h（hR）处将一小球以初速度v0平抛，小球的水平位移为2h，不计阻力。已知引力常量G，求：（1）这颗星球表面的重力加速度；（2）在这颗星球上发射一颗卫星，则发射卫星的最小速度是多少；（3）若这颗星球的自转周期为T，则该星球的同步卫星距离星球表面的高度是多少。【答案】（1）（2）v0（3）-R【解析】【详解】（1）根据平抛运动的规律，在该星球表面竖直方向有：h=gt2，水平方向有：2h=v0t，联立解得：星球表面的重力加速度g=。（2）发射卫星到星球表面近地轨道时其发射速度最小，根据万有引力提供向心力：G=m，且在星球表面有：G=mg，联立解得发射卫星的最小速度：v=v0，同时这也是卫星绕星球做匀速圆周运动的最快速度。（3）设同步卫星距星球表面高度为h，根据万有引力提供向心力有：G=m(R+h)，解得：同步卫星距离星球表面的高度h=-R=-R。27.将一个透明玻璃漏斗倒扣在水平桌面上，如图所示。，一条长为l（lOC）的轻绳一端固定在漏斗的顶点O，另一端拴一质量为m的小球（可视为质点）。小球以线速度v在漏斗内绕轴OC在水平面内作匀速圆周运动，如图所示。不计摩擦，求：（1）小球的线速度v多大时，小球与漏斗之间刚好没有挤压；（2）当小球的线速度时，绳子对小球的拉力大小；（3）当小球的线速度时，绳子对小球的拉力大小；【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）当小球与漏