2019-2020学年高一物理下学期期中试题(含解析) (III).doc

2019-2020学年高一物理下学期期中试题(含解析) (III)一单项选择题1. 下列选项中可以和能量单位等效对应的是：（ ）A. Nm B. Nm/s2 C. Nm/s D. kg.m/s2【答案】A【解析】根据功的表达式，可知，故选A.2. 下面对人类探索宇宙的历史表述不正确的是； ( )A. 开普勒通过研究第谷的行星观测数据得出了行星运动定律；B. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律；C. 牛顿不仅提出了万有引力定律而且测量出了引力常量；D. 经典力学适用于低速运动的宏观物体；【答案】C【解析】开普勒通过研究第谷的行星观测数据，总结出了行星运动的三大规律，故A正确；牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故B正确；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，故C错误；经典力学适用于宏观低速物体的运动规律，对于微观、高速不再适用，故D正确；本题选择错误的，故选C。3. 如图所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A 随盘一起旋转时所需向心力的来源说法正确的是( ) A. 滑块的重力 B. 盘面对滑块的静摩擦力C. 盘面对滑块的弹力 D. 可能是其他力【答案】B【解析】对滑块受力分析，如图.4. 如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在 A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右作匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中( ) A. 曲线Q B. 直线p C. 曲线R D. 无法确定【答案】A【解析】玻璃管水平向右做初速度为零的匀加速直线运动，则两个分运动的合加速度方向水平向右，而合初速度方向竖直向上，则合加速度与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，根据曲线运动的合力（加速度）大致指向轨迹凹点的一方，知该轨迹为曲线Q故A正确，BCD错误故选A点睛：解决本题的关键掌握判断直线运动还是曲线运动的方法，当速度方向与合力方向在同一条直线上，做直线运动，当合力方向与速度方向不在同一条直线上，做曲线运动5. 质量为m的物体，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上向右运动。如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 如果物体做匀速直线运动，F一定对物体不做功.B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功.C. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做正功.D. 如果物体做匀速直线运动，合力一定对物体做正功.【答案】C【解析】物体做匀速运动时，F与s一定同方向，故拉力F一定做正功，故A错误；物体做减速运动时，位移方向与F的方向相同，力F一定做正功，故B错误，C正确；根据动能定理可知，物体做匀速运动时，合力做功为零，故D错误；故选C。6. xx年秋，中国用“神州”5号飞船将宇航员杨利伟送上太空，中国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握载人航天技术的国家。若杨利伟测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T、离地面的高度为H，地球半径为R。则根据T、H、R和万有引力恒量G，他不能计算出（ ）A. 地球的质量 B. 地球的平均密度C. 飞船的线速度大小 D. 飞船所需向心力【答案】D【解析】人造地球卫星做匀速圆周运动，万有引力等于向心力，则有：，解得：，地球密度，线速度大小，故ABC都能计算出，由于缺少卫星质量，引力大小无法算出，故选D.【点睛】飞船绕地球做匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船的向心力，知道飞船绕地球圆周运动的周期T、轨道半径R+H，即可求出地球的质量利用圆周运动的知识，由周期和半径，能求出飞船的线速度7. 物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系是（ ）A. B. C. D. 【答案】C点睛：让判定什么图象，就列出关于两个坐标轴所表示的物理量的关系，由数学知识可分析那个是正确的图象。二、多项选择： 8. 如图所示，圆a的圆心在地球的自转的轴线上，b、c、d的圆心均在地球的地心上，对绕地球做匀速圆周运动的地球卫星而言，下列说法正确的是 ( ) A. 卫星的轨道可能为a B. 同步卫星的轨道可能为bC. 同步卫星的轨道可能为c D. 卫星的轨道可能为d【答案】BD【解析】星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心。因此轨道a是不可能的，而轨道d、c是可能的，同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空。故同步轨道只可能为b。故BD正确，AC错误。故选BD.9. 如图所示的杂技演员在表演“水流星”的节目时，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来。对于杯子经过最高点时水受力情况，下面说法正确的是( ) A. 水处于失重状态B. 水可能受平衡力的作用，合力为零C. 由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用D. 杯底对水的作用力可能为零【答案】AD【解析】在最高点，水的加速度向下，水处于失重状态，故A正确。在最高点，水靠竖直方向上的合力提供向心力，合力不为零。故B错误。向心力不是物体受到的力，是物体做圆周运动所需要的力。故C错误。在最高点的临界情况时，桶底对水的作用力为零，靠重力提供向心力。故D正确。故选AD.10. 两个靠近的天体称为双星，它们在彼此引力作用下以两者连线上某点O为圆心做匀速圆周运动，其质量分别为m1、m2，如右图所示，以下说法正确的是（ ）A. 它们的角速度相同B. 线速度与质量成正比C. 向心力恒定且与质量的乘积成正比D. 轨道半径与质量成反比【答案】AD【解析】双星以两者连线上点O为圆心做匀速圆周运动，双星与O点“三点一线”，则它们的角速度必定相同，故A正确。设两星之间的距离为L，则有：，可得：，即轨道半径和质量成反比，由，知角速度相等，则线速度与半径成正比，故线速度与质量成反比，故B错误，D正确。向心力大小与质量的乘积成正比，向心力大小不变，但方向时刻在变化，所以向心力是变力，故C错误。故选AD。【点睛】在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力相同，同时注意：它们的角速度相同，然后根据向心力公式列方程即可求解11. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻司机减小油门，使汽车的功率减小一半，并保持该功率继续行驶，最终汽车又恢复了匀速直线运动（设整个过程中汽车所受的阻力不变），下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】由题可知，汽车以功率P、速度匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。当司机减小油门，使汽车的功率减为时，根据得知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，即为，而地面对汽车的阻力没有变化，则汽车开始做减速运动，由于功率保持为，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，根据牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，做加速度减小的变加速运动。当汽车再次匀速运动时，牵引力与阻力再次平衡，大小相等，由得知，此时汽车的速度为原来的一半。故选BD。三、实验题12. 在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：_A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须不同C.每次必须由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线F.斜槽必须光滑(2) 某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每_s曝光一次，该小球平抛运动的初速度为_m/s，该小球运动到图中位置2时速度大小为_m/s，(g取10m/s2)。【答案】 (1). (1)ACD (2). (2) 0.1s (3). 2m/s (4). 2.5m/s【解析】为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需水平故A正确为了使小球平抛运动的初速度相等，每次从同一位置由静止释放小球，与斜面是否光滑无关，故B错误，CF正确小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触故D正确将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接故E错误故选ACD. （2）在竖直方向上有：，其中，代入得：T=0.1s，水平方向匀速运动有：，其中，t=T=0.1s，代入解得：，根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，则位置2竖直方向的速度为，则位置2的速度.13. 如图a所示，一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于天花板的定滑轮上，纸带的下端悬挂一质量为m的重物，将重物由静止释放，滑轮将在纸带带动下转动。假设纸带和滑轮不打滑，为了分析滑轮转动时角速度的变化情况，释放重物前将纸带先穿过一电火花打点计时器，如图b所示，通过测量纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况。 (1)电火花打点计时器的工作电压为：_V(2)下图为打点计时器打出来的纸带，我们取了中间的一段，在这一段上取了5个计数点A、B、C、D、E，每相邻的两个计数点间有4个点没有画出，已知：xAB=2.52cm；xBC=4.52cm；xCD=6.54cm；xDE=8.53cm；a)根据上面的数据，可以求出C点的速度vC=_ m/s；(保留三位有效数字)b)测出滑轮直径等于6cm，则打下C点时滑轮的角速度为_ rad/s；(保留三位有效数字)c)分析以上的数据，滑轮的角速度随时间变化的情况是_；【答案】 (1). （1）220 V (2). （2）a.0.553m/s (3). b.18.4rad/s (4). c.随时间均匀增加【解析】（1）根据电火花计时器的工作原理可知，其工作电压是220V；（2）根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知C点的瞬时速度：，由，则C时刻的角速度：，同理可知得出B点的速度：，D点的速度：，可知纸带做匀加速直线运动，结合，可知滑轮做匀加速转动，即滑轮的角速度随时间均匀增大四、计算题14. 如图所示，可视为质点的物体m由静止开始沿倾角为=300的光滑斜面自由下滑，已知m=2kg、斜面长为L=10m。 （g取10m/s2）求：（1）物体滑到底端过程中重力与支持力所做的功各是多少？（2）物体滑到斜面底端时速度为多大？（3）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率是多少？【答案】（1）WG=100J， WN=0（2）v=10m/s （3）PG=100W【解析】（1）物体滑到底端过程中重力的功支持力与运动方向垂直，故支持力不做功，即（2）物体下滑过程中机械能守恒，则有：解得：（3）物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率15. 若嫦娥三号卫星在离月球表面为h的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T.若月球半径r，引力常量为G. 试推导：（1）月球的质量表达式；（2）月球表面的重力加速度；（3）月球的第一宇宙速度.【答案】（1） （2）（3）【解析】试题分析：（1）根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出月球的质量（2）根据万有引力等于重力求出月球表面的重力加速度（3）根据重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小（1）嫦娥三号围绕月球做圆周运动时，有：解得：（2）根据万有引力等于重力得：解得：（3）在月球表面，根据万有引力提供向心力得：解得：16. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合，转台以一定角速度匀速旋转，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之间的夹角为60。已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为f=mg。求（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度0；（2）若小物块一直