2019-2020学年山东省烟台市高一(下)期中物理试卷(等级考)

1、2019-2020学年山东省烟台市高一（下）期中物理试卷（等级考）一、本题共14小题，每小题3分，共42分.在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第814题有多项符合题目要求.全部选对的得3分，选对但不全的得 2分，有选错的得0分.1 . （3分）做圆周运动的物体，在运动过程中（）A.速度可能不变B.加速度保持不变C.加速度一定不断变化D.合力一定指向圆心2. （3分）下列关于万有引力的说法中正确的是（）A.地面上物体的重力与地球对物体的万有引力无关B.赤道上的物体随着地球一起运动，所受的向心力等于地球对它的万有引力C .宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的

2、作用D.人造卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供3. （3分）如图所示，质量分布均匀、长度均为L的A、B棒的质量分别为m、2m,将它们叠放后置于水平地面上如图甲所示，若将它们的叠放顺序改为如图乙所示，则 A、B棒整体的重力势能（）A.增加了 mgLB.增加了 0.5mgLC.减少了 mgLD.减少了 0.5mgL4. （3分）木星的卫星“木卫三”是太阳系中最大的卫星，根据历史记载，最早是由中国战国时代天文学家甘德发现的，比伽利略用望远镜观测发现早了将近2000年。“木卫三”绕木星公转的周期大约为7天，约是木星另一颗卫星“木卫二”周期的两倍。若它们绕木星的公转轨道近似为圆轨道，则下列说

3、法中正确的是（）A .“木卫二”的线速度小于“木卫三”的线速度B .“木卫二”的向心加速度小于“木卫三”的向心加速度C. “木卫二”的轨道半径大于“木卫三”的轨道半径D. “木卫二”的角速度大于“木卫三”的角速度5. （3分）如图所示，质量为 m的小球（大小可忽略）用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，已知细线长为1,重力加速度为go若细线能承受的最大拉力为 2mg,要使细线不被拉断，小球做匀速圆周运动的角速度不能超过（6. （3分）天狼星是除太阳外全天最亮的恒星，它是由一颗蓝矮星和一颗白矮星组成的双星系统，它们互相绕转的周期约为50年，间距约为30亿公里，若它们绕转的轨道近似为圆轨

4、道，由这些数据和万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出蓝矮星和白矮星的（）C.总质量之和D .总质量之积7. （3分）如图所示，在水平圆盘上放置两个质量相等的小物块A、B （可看成质点），物块A、B用长为L的细线相连结，细线处于拉直状态，物块 A、B位于圆心。的同侧且和圆心 O在同一直线上，物块 A到圆心O的距离为L,现使圆盘绕过圆心的竖直轴由静止开始加速转动，若物块 A、B与圆盘间的动摩擦因数皆为由最大静摩擦力等于滑动摩擦力，要使物块与圆盘保持相对静止，圆盘转动的角速度不能超过（）A .;B-CD打8. （3分）汽车过拱形桥时对地面的压力过小是不安全的，要保障汽车安全过桥，下列说法正确是

5、（）A.对于同一拱形桥，汽车过桥时的速度过小是不安全的B.对于同一拱形桥，汽车过桥时的速度过大是不安全的C.对于同样的车速，拱形桥的半径大些比较安全D.对于同样的车速，拱形桥的半径小些比较安全9. （3分）如图所示，滑梯左、右滑道与水平面的夹角分别为“、3 （ “V 3）,质量相等的甲、乙两个小孩从滑梯顶端由静止开始分别沿左、右滑道下滑到底端（不计一切阻力），则甲、乙两小孩在该过程中（）A.到达底端时的速度相同B.到达底端时的动能相同C.重力的平均功率相同D.到达底端时重力的瞬时功率不同10. （3分）海王星的质量是地球质量的17倍，它的半径是地球半径的4倍，则海王星与地球（）A.第一宇宙速度

6、之比为 27: 2B.第一宇宙速度之比为 2: V17C.表面的重力加速度之比为17: 16D,表面的重力加速度之比为16: 1711. （3分）据报道：“新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药， 利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为12米处悬停后将药品自由释放，药品匀加速竖直下落了2s后落地，若药品质量为0.5kg,重力加速度g=10m/s2,则药品从释放到刚接触地面的过程中（）A .机械能守恒B.机械能减少了 24JC .动能增加了 36JD.所受的合力做了 60J的功12. （3分）如图所示，在与水平地面夹角为0= 30°的光滑斜面上有一半径为R=

7、0.1m的光滑圆轨道，一质量为m=0.2kg的小球在圆轨道内沿轨道做圆周运动，g=10m/s2,下列说法中正确的是（）A .小球能通过圆轨道最高点的最小速度为0B.小球能通过圆轨道最高点的最小速度为1m/sC.小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时对轨道的压力为9ND .小球通过圆轨道最低点和最高点时对圆轨道的压力之差为6N13. （3分）如图所示，一颗卫星刚开始在半长轴为a的椭圆轨道运动，其绕行周期为T,近地点Q与近地卫星圆轨P时通过变轨进入圆轨道，已知地球半径为R,引力常量为G,则根道（未画出）相切，后来卫星在经过远地点据以上信息可知（A.卫星在圆轨道的环绕周期为3 艮B.地球的质量为C.

8、卫星在椭圆轨道上运动经过Q点时的速度大于第一宇宙速度P点时的加速度不同D.卫星分别在圆轨道上绕行和在椭圆轨道上绕行时，经过14. （3分）劲度系数k = 32N/m的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端系在一小车上，小车与地面之间的阻力大小为f=4N,开始时小车静止，弹簧处于自然伸长状态，如图甲所示。现对小车施加一水平向右的恒力，此后小车运动的加速度a随位移x的变关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（A .小车运动到x= 0.5m处速度为零B.小车的质量为 2kgC.水平恒力的大小为 16ND.小车向右运动过程中的最大速度为2m/s、本大题共4小题，共18分.把答案填在答题卡中相应的横线上或按要求作

9、图.P时，速度大小为 v, P点距（选填“变大、“不变”15. （4分）如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动，当卫星运动到轨道上远地点离地球球心的距离为 r,当卫星从近地点运动到P点的过程中，卫星的引力势能或“变小”）；卫星在P点的加速度a.（选填“大于”、“等于”或“小于”16. （4分）如图所示，轻质动滑轮下方悬挂质量为m的物块A,轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为2m的物块B开始时物块A、B处于静止状态，释放后 A、B开始运动，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g,当物块B向右运动的位移为 L时，物块A的速度大小为 ,物块A减少的机械能为 17. (4分)某同学利用向心力演示器

10、探究影响向心力大小的因素。(1)该实验所采用的研究方法是 ；(2)该同学在某次实验过程中，皮带带动的两个变速塔轮的半径相同，将两个完全相同的小球如图所示放置, 可判断该同学是在研究 。A.向心力与质量之间的关系B.向心力与角速度之间的关系C.向心力与线速度之间的关系D.向心力与半径之间的关系18. (6分)某实验小组利用气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑过程的运动过程，并验证该过程机械能是否守恒，实验装置如图所示，实验操作中，在导轨A、B两点处分别固定光电门 1和光电门2,把气垫导轨调成倾斜状态，将带有挡光片的滑块由导轨顶端轻轻释放。(1)实验时，下列不必要的操作是 ;A.测出滑块和挡

11、光片的总质量B.测出A、B两点的高度差C.测出挡光片的宽度D.读出挡光片通过光电门的挡光时间(2)某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为t1和t2;该小组又测得挡光片的宽度为d, A、B两点和水平桌面的距离分别为 h1、h2,若滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒，则以上测得的物理量之间应该满足的关系式为(3)实验结果显示，滑块重力势能的减少量略大于其动能的增加量，主要原因是三、本题共4个小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位.19. (8分)地

12、球同步卫星在离地面高度为 h的上空绕地球做匀速圆周运动，已知地球平均密度为 p,地球半径为R,引力常量为G,求：(1)近地卫星的速度大小；(2)地球赤道上的物体随地球自转时的加速度大小。20. (10分)如图所示，半径为 R的空心圆环固定在滑块上，滑块放置在水平地面上，滑块与圆环的总质量为M,质量为m的小球(可视为质点)，可以在环内做无摩擦运动，空心圆环的内径可忽略。下列情况在最低点分别给 小球不同的初速度， 从而使小球能在竖直面内做圆周运动，设小球在整个运动过程中滑块始终能够保持不动，已知重力加速度为g,空气阻力不计。(1)若小球恰好能够在竖直面内做圆周运动，小球在最低点时的速度大小；(2)

13、若小球在最低点的初速度大小为|/7gF,求小球运动到最高点时，地面对滑块的支持力大小。21. (10分)一辆质量为 m的汽车在平直的公路上以速度vo匀速行驶，发动机输出功率为P。，从t=0时刻开始，汽车驾驶员加大油门， 发动机的功率立即增加到 2P0并保持该功率不变继续行驶，t=t1时刻以后，汽车开始做匀速运动。假设汽车整个行驶过程中所受的阻力保持不变。求:(1) t=0时刻，汽车的加速度大小;(2)在0-ti时间内，汽车行驶的位移大小。22. (12分)如图所示，斜面 AB与半径为R = 0.4m的光滑竖直圆弧轨道 BCD相切于B点，AB与水平面之间的夹角为0= 37° , C为轨

14、道的最低点，圆心 O点与圆弧轨道最高点 D在同一高度，现将一质量为m= 0.5kg的小滑块从斜面上的P点由静止开始释放，P点与B点之间的高度差为 h= 1.2m,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数= 0.5, sin37° =0.6, cos37° =0.8, g=10m/s2,不计空气阻力。求：(1)滑块第一次经过轨道最低点C时，对圆弧轨道的压力大小；(2)滑块返回斜面时，沿斜面上滑的最大距离；(3)物块在斜面上运动的总路程。所以 T= 27TV( GM=mma= m=m 32r2 vT2019-2020学年山东省烟台市高一（下）期中物理试卷（等级考）试题解析一、本题共14小

15、题，每小题3分，共42分.在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第814题有多项符合题目要求.全部选对的得3分，选对但不全的得 2分，有选错的得0分.1 .解：A、做圆周运动的物体，速度的方向时刻变化，故速度时刻变化，故 A错误；BC、做圆周运动的物体，加速度的方向一定变化，大小可能不变，故加速度一定变化，故B错误，C正确；D、只有在匀速圆周运动中，合力提供向心力一定指向圆心；但在非匀速圆周运动中，合力在切向也有分力，用 来改变速度的大小，故 D错误。故选：Co2 .解：A、地面上的物体受到的重力是万有引力的一个分力，重力与地球对物体的万有引力有关，故A错误；B、赤道上的物体

16、随地球一起运动，所受向心力是万有引力的一个分力，不等于地球对它的万有引力，故B错误；C、宇宙飞船被的宇航员处于失重状态，他受万有引力作用，万有引力提供向心力，故C错误；D、人造卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供，故 D正确。 故选：D。3 .解：选择地面为零势能面，则在甲图中，A的重力势能为牛ng彳L , B的重力势能为即日二21ng卷，故AB的重力势能为_ _5Ep = E就十EpBqmgL在乙图中， A的重力势能为 口小咤占，B的重力势能为？8=2映得1,，故 AB的重力势能为7二丁 踹+葭 pbR映L从图甲到图乙的过程中，重力势能的变化量为：Ep=E' p-Ep=mg

17、L,故重力势能增加了 mgL,故A正确，BCD错误；故选：A。4 .解：卫星绕木星表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供圆周运动所需的向心力得出:Mm 2 r因为“木卫三”绕木星公转的周期约是“木卫二”周期的两倍，所以“木卫三”绕木星公转的半径比“木卫二”的半径大，根据表达式可知，木卫二”的线速度大于“木卫三”的线速度，“木卫二”的向心加速度大于“木卫三”的向心加速度，“木卫二”的角速度大于“木卫三”的角速度，故 D正确，ABC错误。故选：D。5 .解：细线能承受的最大拉力为2mg ,要使细线不被拉断，即T=2mg时，角速度最大，小球受到重力和绳子拉力的作用，合力为向心力，指向圆心，即：f个唇手

18、二病成宫,细绳与竖直方向的夹角为 60。；2 F= mrwr= lsin60 °解得：倍，即角速度超过 卡壬，故A正确，BCD错误。故选：A。6 .解：两星间的距离 L为30亿公里，它们做圆周运动的周期T约为50年，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G其中 ri+2=L,翩省 m 4dL2r2471江,gl?)用牛仔： mi =, m2 =;, m什m2 =t,GT*GT*GT2由于不知道两星的轨道半径，不能求出两星质量之比、之差与总质量之积，可以求出两星的质量之和，故C正确，ABD错误。故选：Co7 .解：当物块A所受摩擦力达到最大静摩擦力时，A开始滑动，设此时线中张力为 F,

19、由牛顿第二定律，对A有:师g - F = m wL对 B 有：F+mg=m?2L?co2由上述两式有：co=故C正确，ABD错误。V 3L故选：Co8 .解：汽车做圆周运动，受到的重力和支持力的合力提供向心力2vmg - N = m -(1)根据牛顿第三定律，汽车对桥的压力等于桥对汽车的支持力由两式解得N' =当v一定时，R越大压力N'越大，越安全，故 C正确，D错误；当R 一定时，v越小，压力N'越大，越安全，故 B正确，A错误；故选：BC。9 .解:A、小孩甲乙在下滑过程中只有重力做功，下降的高度相同，根据动能定理可得：rngh二解得v=比扇,故达到斜面底端时速度大

20、小相同，但方向不同，故 A错误；B、小孩甲乙在下滑过程中只有重力做功，下降的高度相同，根据动能定理可得：mv2 ,到达底端的动能相同，故B正确；C、设斜面与水平方向的夹角为依对甲乙受力分析，小孩在斜面上下滑的加速度分别为ai和a2,根据牛顿第二定律可知 mgsin 0= ma,解得 a= gsin 0,故甲乙的加速度大小分别为ai=gsin”，a2 = gsin3设顶端到底端的高度为h,则一,解得sine 21/2 凸t= I_生一，重力做功的平均功率 万心他二呻.沙 8，由于斜面的倾角不同,故重力的平均功率不同，Vgsin2et V2h故C错误；D、到达底端时重力的瞬时功率P=mgvsin

21、0,由于甲乙运动的斜面与水平面的夹角不同，故达底端时重力的瞬时功率不同，故D正确；故选：BD。10 .解：AB、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得:解得：v=* ,J R第一宇宙速度之比从海王星地球1 17M地球R地球,故a正确，b错误;干地涉Um地球R海王星地球M4R地球 2CD、星球表面的物体受到的重力等于万有引力，即mg = G一丁R2解得：g=2R2_ 22事而的首+才门、市好天山 吕海王星M海王星R地球1TM地球R地球 1?坊CT韬C的、口表面的重力加速度之比 =亍= ±L,故 C 正确，D 错误。品地球M地城喘王星M地秫（4R地球了16故选：AC。11 .解：A、药品做

22、初速度为零的匀加速运动，则 卜=疆/,解得a=_g/X12加 J：©加 J <i0m/s2故药 2t2 23品在下落过程中受到阻力，机械能不守恒，故 A错误；B、根据牛顿第二定律可知 mg-f=ma,解得f=mg-ma=2N,克服阻力做功为 Wf = fh = 24J,故机械能减少了24J,故B正确；C、落地时的速度 v=at= 12m/s,故动能增加量 /Eb=-mv£=35J，故C正确； 2 一D、根据动能定理可知，合力做功等于动能的增加量，故合力做功为36J,故D错误；故选：BC。212 .解：AB、小球做圆周运动，在最局点，mgsin 1N-irt-T则N =

23、 0时其最小速度为：中.=7；五百二而向S，故AB错误；¥ 2|C、小球以2m/s的速度通过圆轨道最低点时，M' n -m-T解得：N = 9N,根据牛顿第三定律，球对轨道的压力为9N,故C正确；2D、小球做圆周运动，在最高点，mssin +N-mrT* 2|通过圆轨道最低点时，'r从最高点到最低点根据动能定理：mgSRsin 6 春b 2等/联立：N'- N=6N ,故D正确。故选：CD。13 .解：A、根据开普勒第三定律有：三、一"广，所以卫星在圆轨道的环绕周期为产 猿 T故A产 ” IV a3正确；域47rzB、卫星在圆心轨道做圆周运动，万有引

24、力提供向心力，则有： G万三卬2-（2a-R）,则地球的质量为（2a-RrT；M=.,故B正确；GT2C、因为近地卫星的运行速度等于第一宇宙速度，而卫星要从近地卫星圆轨道变到椭圆轨道，则需要在 Q点点火加速，从而做离心运动，所以卫星在椭圆轨道上运动经过Q点时的速度大于第一宇宙速度，故 C正确；D、根据牛顿第二定律可知，由于卫星分别在圆轨道上绕行和在椭圆轨道上绕行经过P点时，受到的万有引力相同，所以经过 P点时的加速度相同，故 D错误。故选：ABC。14 .解：A、小车在拉力作用下开始向右做加速运动，当小车的加速度为零速度最大，由图乙所示图象可知，当x= 0.5m处时小车加速度为零，小车受到最大

25、，故A错误；BC、由牛顿第二定律得；F - kx - f = ma整理得：a= - x+ m m由图乙所示图象可知，x=0时a=8m/s2,当x= 0.5m时a=0,代入数据解得：F=20N, m=2kg,故B正确，C错误；D、由图示图象可知，小车先向右做加速运动，然后向右做减速运动，当加速度为零时小车速度最大，从小车开始运动到x= 0.5m加速度为零过程，由动能定理得：Fx-fx-W弹力=,正守2-0其中弹力做功： W弹力=F弹力xM+kk x=&k汽'代入数据解得：v= 2m/s,故D正确。故选：BD。二、本大题共4小题，共18分.把答案填在答题卡中相应的横线上或按要求作图

26、.15 .解：卫星从近地点到 P的过程中，万有引力做负功，卫星做减速运动，动能减小，则引力势能变大，22卫星在P点做近心运动，万有引力大于所需向心力，即 mA>n,所以加速度a>o rr故答案为：变大，大于。16 .解：在物块B向右运动的过程中，由于只有重力做功，所以 A、B组成的系统机械能守恒。根据动滑轮的力学特征可知， 当物块B向右运动的位移为 L时，A下降的高度为设物块A的速度大小为va,则B的速度为2vA。根据机械能守恒定律得：mg? ymv+yX 2m（2外）2解得 VA =3物块A减少的机械能为 £人减=mg?,-二_mgL故答案为：gL，卷mgL。17 .解

27、：（1）使用向心力演示器研究向心力大小与质量的关系时半径和角速度都不变，研究向心力大小与半径的关系时质量和角速度都不变，研究向心力大小与角速度的关系时半径和质量都不变，所以采用的科学方法是控制变量法。（2）皮带带动的两个变速塔轮的半径相同则两小球的角速度3相同，两小球的完全相同即质量m相同,D正确，ABC错误。根据F= mco2r知，在质量和角速度一定的情况下，可研究向心力的大小与半径的关系，故故答案为：（1）控制变量法；（2） D;18 .解：（1） A .增加的动能与减小的重力势能，均有质量，在等式两边可约去，因此不需要测出滑块和遮光片的总质量，故A错误;B.由于要知道减小的重力势能，因此

28、需要测出A、B两点的高度差，故 B正确;C.根据通过光电门的平均速度来算出瞬时速度，从而求得动能的增加量，因此需要测出挡光片的宽度，故C正确；V=y ,因此需要读出挡光片通过光电门的挡D.由上分析，可知，在很短时间内的平均速度代替瞬时速度，即光时间，故D正确。本题选择不必要的,故选：A。（2）由于光电门的宽度 d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门滑块通过光电门1速度为:2速度为:若滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒，则满足关系式：Ep=Ek2- Ek1即:mg （ h1 h2）=3m （2 2Tm 愣）因此以上测得的物理量之间应该满足的关系式为:g （h1 h

29、2） =771. d 22（£）。（3）由于在下滑过程中，滑块存在阻力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服摩擦阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量,故答案为：（1） A;(2) g (hi h2)=工（乂_） 2； （3）滑块运动过程中克服阻力做功。三、本题共4个小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不 能得分.有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位.19.解：（1）地球的质量 M= W =对近地卫星，万有引力提供向心力，即为:（2）对同步卫星有：W之（ah ） ?赤道上物体随地球自转的角速度和同步卫星绕着地球做圆周运动的角速度相同赤道上的物体自转时的加速度为：a= R co2解得：a= 4pGR43（R+h）3答：（1）近地卫星的速度大小为（2）地球赤道上的物体随地球自转时的加速度大小为&a