2020版高一物理下学期期中试题(含解析) (III).doc

2020版高一物理下学期期中试题(含解析) (III)一、单项选择题：(4*10=40分)1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是 （ ）A. 曲线运动一定是变速运动B. 做曲线运动物体的线速度方向保持不变C. 物体受到变力作用时一定做曲线运动D. 做曲线运动的物体受到的合外力可以为零【答案】A【解析】A、曲线运动物体的速度方向在不断改变，是变速运动，故A正确，B错误；B、物体受到变力作用时，不一定做曲线运动，只有合力与速度不在同一条直线上，才做曲线运动，可以知道物体的合力外力一定不等于零，所以CD错误；点睛：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。2. 如图所示，小船过河时，船头始终垂直河岸，已知河水的速度为3m/s，小船在静水中速度为4m/s，河宽为200m，则小船渡河需要的时间为（）A. 40s B. 66.7s C. 50s D. 90s【答案】C【解析】船头始终垂直河岸，渡河时间为，C正确3. 对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是（ ）A. 根据公式，可知其向心加速度a与半径r成反比B. 根据公式，可知其向心加速度a与半径r成正比C. 根据公式，可知其角速度与半径r成反比D. 根据公式，可知其角速度与转速n成正比【答案】D【解析】A、由牛顿第二定律 可知,只有在线速度不变的情况下，向心加速度a与半径r成反比，故A错误；B、由牛顿第二定律可得： 可知，只有在角速度不变的情况下，向心加速度a与半径r成正比，故B错误；C、由牛顿第二定律可得： 可知，只有在线速度不变的情况下，角速度与半径r成反比，故C错误；D、由 可知角速度与转速n成正比，故D正确；故选D点睛：根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论. 4. 如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为、若甲齿轮的角速度为，则丙齿轮的角速度为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3，则1r1=2r2=3r3，故, 故选A5. 如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法中正确的是（ ）A. 汽车的向心力就是它所受的重力B. 汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力，方向指向圆心C. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D. 汽车受到的支持力比重力大【答案】B【解析】汽车在桥顶的向心力由重力和支持力的合力提供，向心力的方向指向圆心，故A错误，B正确；汽车在桥顶时受到重力、支持力、牵引力和摩擦力四个力的作用，向心力是它们的合力，不单独的力，故C错误；汽车的加速度向下，处于失重状态，根据牛顿运动定律可知：汽车受到的支持力比重力小，故D错误。所以B正确，ACD错误。6. 我国在轨运行的气象类卫星有两类，一类是极地轨道卫星，如“风云一号”，绕地球做匀速圆周运动的周期为12h，另一类是地球同步轨道卫星，如“风云2号”，运行周期为24h，下列说法正确的是A. 风云1号的线速度大于风云2号的线速度B. 风云1号的向心加速度小于风云2号的向心加速度C. 风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度D. 风云1号、风云2号相对地面均静止【答案】A【解析】试题分析：卫星做圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力，；风云2号周期大于风云1号周期，所以风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径，所以风云1号的线速度大于风云2号的线速度，故A正确；，所以风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度，故B错误；风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径，所以风云1号的发射速度小于风云2号的发射速度，故C错误；风云2号的周期等于地球的公转周期，相对地面静止，风云1号周期小于地球的公转周期，相对地面运动，故D错误；故选A。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论。7. 如图所示，气枪水平对准被电磁铁吸住的钢球，并在气枪子弹射出枪口的同时，电磁铁的电路恰好断开，被释放的钢球自由下落，若不计空气阻力，则 ()A. 子弹总是打在钢球的上方B. 子弹总是打在钢球的下方C. 只有在气枪离电磁铁为一特定距离时，子弹才能击中下落的钢球D. 只要气枪离电磁铁的距离在子弹的射程之内，子弹一定能击中下落的钢球【答案】D【解析】子弹离开气枪后做平抛运动，在竖直方向上子弹和钢球都做自由落体运动设子弹的初速度为v0，气枪与钢球的水平距离为s，则只要气枪离电磁铁的距离在子弹的射程内，经过时间t，子弹正好击中下落的钢球故选D.8. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地面球表面的高度为（ ）A. B. R C. R D. 2R【答案】A【解析】设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h,根据万有引力近似等于重力，在地球表面，有：，在高度为h处，有：，联立解得：，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】地球表面的物体所受的重力，可以近似看做等于地球对其的万有引力，根据万有引力等于重力列式求解。9. 如图，竖直环半径为，固定在木板上，木板放在水平地面上， 的左右两侧各有一挡板固定在地上， 不能左右运动，在环的最低点静放有一小球， 、的质量均为，现给小球一水平向右的瞬时速度，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起（不计小球与环的摩擦阻力），小球在最高点的瞬时速度必须满足（ ）A. 最大值 B. 最大值C. 最大值 D. 最大值【答案】C.10. 如图所示，水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动，盘上放两个小物体P和Q，它们的质量相同，与圆盘的最大静摩擦力都是，两物体中间用一根细线连接，细线过圆心，P离圆心距离为r1，Q离圆心距离为r2，且r1r2，两物体随盘一起以角速度匀速转动，在的取值范围内P和Q始终相对圆盘无滑动，则（）A. 无论取何值，P、Q所受摩擦力都指向圆心B. 取不同值时，Q所受静摩擦力始终指向圆心，而P所受摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心C. 取不同值时，P所受静摩擦力始终指向圆心，而Q所受静摩擦力都指向圆心，也可能背离圆心D. 取不同值时，P和Q所受静摩擦力都有可能指向圆心，也都有可能背离圆心【答案】B【解析】根据圆周运动公式：mg=mr2，可得：，Q的半径大，可知Q先达到最大静摩擦力。当角速度增大，绳子出现张力，Q靠张力和静摩擦力的合力提供向心力，P也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，绳子的拉力逐渐增大，P所受的静摩擦力先减小后反向增大，当反向增大到最大值，角速度再增大，P、Q与圆盘发生相对滑动，所以Q所受的静摩擦力方向始终指向圆心，P所受的静摩擦力方向先指向圆心，然后背离圆心，故B正确，ACD错误。二、多选题（4*5=20分）11. 如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方处有一钉子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. 以上说法均不对【答案】BC【解析】当小球运动到O点正下方时，由于圆心由O点变成C点，小球做圆周运动的半径突然减小,而小球的线速度不能突变，即线速度不变，由v=r可知角速度会突然增大，故B选项正确；由an=可知向心加速度突然增大，故C选项正确；D错误；故选BC.点睛：此题关键是知道细线碰到钉子的瞬间，根据惯性可知，小球的速度不能发生突变，小球碰到钉子后仍做圆周运动；掌握圆周运动中线速度、角速度及向心加速度的大小关系12. 如图所示，地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则说法正确( )A. v1v2v3 B. v1v3v2C. a1a3a2a3【答案】BC【解析】山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据v=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故v1v3；根据卫星的线速度公式，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即v3v2；故v1v3v2，故A错误，B正确；山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=2r=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度小于同步通信卫星q的加速度，即a1a3；根据加速度公式a=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加速度，即a3a2；故a1a3a2，故C正确，D错误；故选BC.点睛：本题关键要将地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p、同步通信卫星q分为两组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化13. 长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端连接在光滑的铰链上，使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的速度为v。则在最高点处，下列说法正确的是（ ）A. v的最小值为B. 当v逐渐增大时，向心力也增大C. 当v由逐渐增大时，杆对小球支持力作用D. 当v由逐渐减小时，杆对小球支持力作用【答案】BD【解析】A、小球过最高点时的最小合力F=mg-N=0，所以过最高点的最小速度为0，故A错误；B、根据 可知当v逐渐增大时，向心力也增大，故B正确；C、在最高点只有重力提供向心力时，所对应的速度为 ，则 ，当v由逐渐增大时，小球运动的向心力增大，所以杆对小球有向下拉力的作用，故C错误；D、当v由逐渐减小时，小球运动需要的向心力减小，所以杆对小球有向上支持力作用，故D正确；故选BD14. 将卫星发射至近地圆轨道1（如图所示），然后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：（ ）A. 卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度。D. 卫星在轨道2上经过P点的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度。【答案】BC点睛：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式 ，求解出线速度、角速度及加速度的表达式，再进行讨论15. 如图所示，金属块Q放在带光滑小孔的水平桌面上，一根穿过小孔的细线，上端固定在Q上，下端拴一个小球。小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)，细线与竖直方向成30角(图中P位置)。现使小球在更高的水平面上做匀速圆周运动细线与竖直方高成60角(图中P位置)。两种情况下，金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面判断正确的是A. Q受到桌面的静摩擦力大小不变B. 小球运动的角速度变大C. 细线所受的拉力之比为2：1D. 小球向心力大小之比为3：1【答案】BD【解析】小球的受力如图所示，细线与竖直方向成30角(图中P位置)时，在竖直方向，小球受绳子的拉力为，需要向心力：，夹角为60时，需要向心力：，可得：细线所受的拉力之比为，小球向心力大小之比F2：F1=3：1，所以C错误；D正确；物块Q受静摩擦力与绳子的拉力平衡，拉力改变，故静摩擦力也变，所以A错误；对小球：，因h变小，故角速度变大，所以B正确。三、填空题：(每空3分，3*7=21分)16. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示，若AOOB，则（1）星球A的质量一定_B的质量(选填：大于、小于、等于)（2）星球A的角速度一定_B的角速度(选填：大于、小于、等于)（3）双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期_(选填：越大、越小、不变)【答案】 (1). 小于 (2). 等于 (3). 越大【解析】（1）两个星球具有相同的角速度，根据 ； 则知 所以半径越大，则质量就越小，故A的质量小于B的质量。（2）在双星问题中两个天体运动的角速度是相等的，故球A的角速度一定等于B的角速度，（3）根据 ； 结合： 解得： 故双星的总质量一定，双星间距离越大，其转动周期就越大，故本题答案是：(1). 小于 (2). 等于 (3). 越大点睛：在双星问题中，两个天体具有相同的角速度，然后利用万有引力提供向心力解题即可。17. 在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10 m/s2时，（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是_A小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端必须水平D本实验必需的器材还有刻度尺和秒表（2）小球平抛的初速度_m/s（3）小球经过B点时的速度_m/s （4）小球抛出点的位置坐标_cm【答案】 (1). AC (2). 1 (3). (4). (-10,5) 【解析】（1）A、为了保证小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不一定需要光滑,所以A选项是正确的,B错误.C、为了保证小球的初速度水平,斜槽轨道末端必须水平,所以C选项是正确的.D、小球平抛运动的时间可以根据竖直位移求出,不需要秒表,故D错误.所以AC选项是正确的.（2）根据平抛知识水平方向上 竖直方向上： 解得 故平抛的水平速度为（3）小球经过B点时竖直方向上的速度 则B点的速度为 （4）根据 知 所以从抛出点到A点已经运动了t=0.1s则 所以抛出点的坐标为 点睛：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速和竖直方向上自由落体运动，在计算轨迹上某点竖直方向上的速度时可以利用中点时刻的速度等于平均速度来求解。18. 中国计划在xx实现返回时月球软着陆器对月球进行科学探测，宇航员在月球上着陆后，测得月球表面重力加速度为g，已知月球半径为R，万有引力常量为G。问：（1）月球的质量M为多大？（2）如果要在月球上发射一颗卫星，发射速度至少为多大？【答案】(1) (2) 【解析】(1)设宇航员质量为m，忽略月球自转，有：解得：；(2) 设在月球表面上发射质量为m1的卫星，卫星轨道半径近似为R，卫星线速度为v，则： 由以上两式解得： 19. 如图，ABC是光滑轨道，其中AB是水平的，BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道，经最高点C水平飞出，落在AB轨道上，距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2，求：（1）小球经过C点时的速度大小；（2）小球经过C点时对轨道的压力大小；【答案】(1) (2) 【解析】试题分