湖北省长阳县一中2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

长阳一中20182019学年度第二学期期中考试高一物理试卷一：选择题1.关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）a. 物体在恒力作用下，不可能做曲线运动b. 物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动c. 物体在变力作用下，一定做曲线运动d. 物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动【答案】b【解析】【详解】a、c、物体在恒力作用下，可以是匀加速直线运动，也可以做曲线运动，而在变力作用下，可以做直线运动，不一定做曲线，故a错误，c错误；b、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以b正确；d、匀速圆周运动向心力的方向始终是指向圆心的，所以匀速圆周运动一定是受到变力的作用，所以d错误.故选b.2.下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是()a. 合外力为零时机械能一定守恒b. 做曲线运动的物体机械能一定能守恒c. 合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒d. 除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒【答案】d【解析】【详解】合外力为零时合外力做功为零，动能不变，但重力势能可以变化，如匀速上升过程，机械能增大，故ac错误；做曲线运动的物体机械能不一定能守恒，例如在竖直面上的匀速圆周运动，选项b错误；除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒，选项d正确.3. 一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）a. 物体做速度逐渐增大曲线运动b. 物体运动的加速度先减小后增大c. 物体运动的初速度大小是50m/sd. 物体运动的初速度大小是10m/s【答案】c【解析】试题分析：由图知，x方向的初速度沿x轴正方向，y方向的初速度沿y轴负方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上；x轴方向的分运动是匀速直线运动，加速度为零，y轴方向的分运动是匀变速直线运动，加速度沿y轴方向，所以合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，因此物体做曲线运动根据速度的合成可知，物体的速度先减小后增大，故a错误物体运动的加速度等于y方向的加速度，保持不变，故b错误根据图象可知物体的初速度为：，故c正确，d错误故选c考点：运动的合成4.小明玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度va和vb将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的a、b两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别ta和tb不计空气阻力，则（）a. vavb，tatbb. vavb，tatbc. vavb，tatbd. vavb，tatb【答案】d【解析】根据知，b飞镖下降的高度大，则，根据知，两飞镖的水平位移相等，a的时间短，则，故abc错误，d正确；故选d。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。5.如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴oo转动，小物块a靠在圆筒的内壁上它与圆筒的摩擦系数为，若小物块最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为 ( )a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】要使a不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有：f=mg。当摩擦力正好等于最大静摩擦力时，圆筒转动角速度取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得：n=m2r，而f=n；解得圆筒转动的角速度最小值=，故选a。6.汽车发动机的额定功率是 60 kw,汽车的质量为 2103 kg,在平直路面上行驶,受到的阻力是车重的 0.2 倍。若汽车从静止出发,以1 m/s2 的加速度做匀加速运动,则出发 12s 时, 汽车发动机的实际功率 p 和汽车匀速行驶的最大速度 vm 分别为( )(g 取10 m/s2)a. p=60 kw, vm=10m/sb. p=72 kw, vm=15m/sc. p=60 kw, vm=15m/sd. p=60 kw, vm=12m/s【答案】c【解析】【详解】根据牛顿第二定律得，则匀加速时牵引力，匀加速运动的末速度，则匀加速运动的时间，所以末功率达到额定功率，最大速度为，故c正确。7.如图所示，小球从静止开始沿光滑曲面轨道ab滑下，从b端水平飞出，撞击到一个与地面成37的斜面上，撞击点为c.已知斜面上端与曲面末端b相连，若ab的高度差为h，bc间的高度差为h，则h与h的比值 等于：(不计空气阻力，sin 370.6，cos 370.8)()a. b. c. d. 【答案】d【解析】对ab段，根据动能定理得，mgh=mvb2，解得vb，根据tan37=得，则，解得。故选d。点睛：本题考查了动能定理和平抛运动的综合运用，解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解8.2018年6月14日11时06分，我国探月工程嫦娥四号“鹊桥”中继星顺利进入环绕地月拉格朗日l2点运行的轨道，为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示，该l2点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥 ”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为me、mm、m，地球和月球中心之间的平均距离为r，l2点到月球中心的距离为x，则x满足( )a. b. c. d. 【答案】b【解析】【详解】对月球，万有引力提供向心力，有： ，对中继星，地球和月球的引力的合力提供向心力，故：，联立解得：，故acd错误，b正确.9.如图所示，两个完全相同的小球a、b被两根长度不同的细绳拴着，在同一水平面内做匀速圆周运动。已知拴a球的细绳与竖直方向之间的夹角是拴b球的细绳与竖直方向之间的夹角的2倍，则（ ）a. a球转动的线速度大小比b球大b. a、b两球转动的角速度大小相同c. 两根细绳的拉力大小相同d. a球的向心加速度大小是b球的2倍【答案】ab【解析】【详解】根据mgtanmhtan2m得，角速度，线速度，可知a球转动的线速度大小比b球大，a、b两球转动的角速度大小相同，选项ab正确；细线的拉力，则细绳对a的拉力较大，选项c错误；根据 可知 a球与b球的向心加速度大小之比是：tan2:tan，选项d错误；故选ab.【点睛】此题关键是知道小球做圆周运动的向心力等于重力和细线的拉力的合力，结合牛顿第二定律列式求解.10.发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1的q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行，待卫星到椭圆轨道2上距地球最远点p处，再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，如图所示，则卫星在轨道1、2和3上正常运行时，下列说法正确的是（ ）a. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率b. 在轨道2上的运行周期大于在轨道1上的运行周期c. 卫星在轨道1上经q点的加速度等于它在轨道2上经q点的加速度d. 卫星在轨道2上运行时经过p点的速度大于经过q点的速度【答案】bc【解析】【详解】研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，解得可知v3v1，即卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率，故a错误；椭圆轨道2的半长轴大于圆轨道1的半径，根据开普勒第三定律，知卫星在轨道2上运行的周期大于在轨道1上运行的周期，故b正确；根据牛顿第二定律和万有引力定律得：，所以卫星在轨道2上经过q点的加速度等于在轨道1上经过q点的加速度。故c正确。轨道2是椭圆轨道，q是近地点，p是远地点，根据开普勒第二定律知近地点速度大于远地点的速度，所以卫星在轨道2上运行时经过p点的速度小于经过q点的速度，故d错误。11.长为l的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴o。现使小球绕转轴无摩擦在竖直平面内做圆周运动，p为圆周轨道的最高点。若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为，则以下判断正确的是（ ）a. 小球到达p点时的速度小于b. 小球不能到达p点c. 小球能到达p点，且在p点受到轻杆向上的弹力d. 小球能到达p点，且在p点受到轻杆向下的弹力【答案】ac【解析】【详解】根据动能定理得，-mg2l=mvp2-mv2，又v=，解得小球在最高点的临界速度为零，所以小球能到达最高点。故b错误，a正确。设杆子在最高点表现为支持力，则，解得f=mg故杆子表现为支持力，小球在p点受到轻杆向上的弹力。故c正确，d错误。12.如图所示，质量分别为 2m、m 小滑块 a、b，其中 a 套在固定的竖直杆上，b 静置于水平地面上，a、b 间通过铰链用长为 l 的刚性轻杆连接。一轻弹簧左端与 b 相连， 右端固定在竖直杆上，弹簧水平。当=30时，弹簧处于原长状态此时将 a 由静止释放， 下降到最低点时变为 45，整个运动过程中，a、b 始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为 g。则 a 下降过程中（ ）a. a、b 组成的系统机械能守恒b. 弹簧弹性势能的最大值为c. a 下降到最低点时 b 的速度达到最大d. a 的速度达到最大值前，地面对 b 的支持力小于 3mg【答案】bd【解析】【详解】a项：根据能量守恒知，a、b、弹簧组成的系统机械能守恒，a、b组成的系统机械能不守恒。故a错误；b项：根据系统机械能守恒可得：，弹性势能的最大值为，故b正确；c项：对b，水平方向的合力，所以滑块先做加速运动后做减速运动，故c错误；d项：a下降过程中动能达到最大前，a加速下降，对a、b整体，在竖直方向上根据牛顿第二定律有，则有，故d正确。三、实验题13.(1)在利用斜槽轨道研究平抛运动实验中，下列说法正确的是 _.a必须称出小球的质量b斜槽轨道必须是光滑的c斜槽轨道末端必须是水平的d应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下 (2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：小球平抛的初速度v=_m/s， vb=_m/s（g取10 m/s2）；【答案】 (1). （1）c d (2). （2）2m/s (3). 2.5m/s【解析】【详解】（1）此实验没必要称量小球的质量，选项a错误；斜槽轨道没必要必须是光滑的，只要到达底端的速度相同即可，选项b错误；斜槽末端必须保持水平，保证小球做平抛运动故c正确因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度故d正确（2）在竖直方向上y=gt2，=0.1s则小球平抛运动的初速度b点在竖直方向上的分速度，则b点的速度：14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，当地重力加速度的值为9.80m/s2，所用重物的质量为 1.00kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，测得连续三点 a、b、c 到第一个点的距离如图所示，已知电源频率 50 赫兹,那么：（1）打点计时器打下计数点 b 时，物体的速度vb=_m/s；（2）从起点 o 到打下计数点 b 的过程中重力势能减少量是ep=_，此过程中物 体动能的增加量ek=_.(结果均保留三位有效数字)【答案】 (1). 0.973 (2). 0.476 (3). 0.473【解析】【详解】(1) 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：；(2) 根据功能关系可知，当打点计时器打在b点时，重锤的重力势能的减少量为：，。三：计算题15.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）【答案】(1)150 m (2)r90 m【解析】（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有fm=0.6mg由速度v=30m/s，得弯道半径 r150m；（2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mgfn=为了保证安全，车对路面间的弹力fn必须大于等于零。有mg则r90m。16.2018 年 11 月，我国成功发射第 41 颗北斗导航卫星，被称为“最强北斗”，这颗卫星是地球同步卫星，其运行周期与地球的自转周期 t 相同。已知地球的半径为 r，地球表面的重力加速度为 g，万有引力常量为 g 球的体积公式v =求该卫星的轨道半径 r 和地球平均密度。【答案】，【解析】【详解】质量为m得北斗卫星绕地球做匀速圆周运动根据牛顿第二定律有在地球表面又联立解得，17.滑板运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，滑板运动员以某一初速度从a点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从b点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经c点沿固定斜面向上运动至最高点d。圆弧轨道的半径为1m，b、c为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角=106，斜面与圆弧相切于c点。已知滑板与斜面问的动摩擦因数为 =，g=10m/s2,sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50kg，可视为质点。试求：（1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；（2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；（3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离。【答案】(1)3m/s (2)2150n (3)1.25m【解析】【详解】（1）运动员离开平台后从a至b的过程中，在竖直方向有：vy2=2gh 在b点有：vyv0tan 由得：v0=3m/s （2）运动员在圆弧轨道做圆周运动，由牛顿第二定律可得 nmgm由机械能守恒得 mv02+mgh+r(1cos53)mv2联立解得n=2150n（3）运动员从a至c过程有：mghmvc2-mv02 运动员从c至d过程有：mglsin+mglcosmvc2 由