高一下学期物理期中考试卷含答案

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1、一架水平匀速飞行的飞机每隔1秒投下一颗炸弹，共投下5颗。若不考虑空气阻力和风的影响，正确的说法是（）A.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线，地面上的人看到每个炸弹都作平抛运动。B.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线，地面上的人看到每个炸弹都作自由落体运动。C.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线，地面上的人看到每个炸弹都作平抛运动。D.这5颗炸弹在空中排列成一条抛物线，地面上的人看到每个炸弹都作自由落体运动。2、如图1所示，在不考虑滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（）A.绳的拉力大于A的重力。B.绳的拉力等于A的重力。C.绳的拉力小于A的重力。D.后变为小于重力。3、在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（）A.2v2-v1^2dB.dv1C.v2dv2D.v1^2d/v24、如图2是甲、乙两球作匀速圆周运动时，加速度随半径变化图像。由图像可以知道（）A.甲球运动时，线速度大小保持不变。B.甲球运动时，角速度大小保持不变。C.乙球运动时，线速度大小保持不变。D.乙球运动时，角速度大小保持不变。5、以9.8m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上。由此可知物体完成这段飞行的时间是（）A.2sB.3sC.3√3sD.2√3s6、我国是能够独立设计和发射地球同步卫星的国家之一。发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1。然后经点火，使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，将卫星送入轨道3。如图3所示，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上运行时，下列说法正确的有（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道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点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。7、某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变。每次测量中，卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为$r_1$，后来变为$r_2$，$r_2<r_1$。以$T_1$、$T_2$表示卫星在这两个轨道上的运动周期，$K_1$、$K_2$表示卫星在这两个轨道上的动能，则有$K_1/K_2=T_2/T_1$。8、在水平路面上，有一辆以36km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量为4kg的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则行李的动能是450J。9、质量为$m$的汽车从$A$点出发做匀速圆周运动，圆周半径为$R$，汽车绕行一周后又回到$A$点。若路面对汽车的阻力是车重的$k$倍，则绕行一周汽车克服阻力做功等于$2\pikmgR$。10、质量为$m$的物体以初速度$v$沿水平面向左开始运动，起始点$A$与一轻弹簧$O$端相距$s$，如图4所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为$\mu$，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为$x$，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为$2mv^2-\mumg(s+x)$。11、质量为$m$的物体以速度$V$离开桌面，如图5所示，当它经过$A$点时，所具有的机械能是$mv^2/2+mgh$（以桌面为零势能，不计空气阻力）。13、如图7所示，$OM=MN=R$。两个小球质量都是$m$，$a$、$b$为水平轻绳。两小球正随水平圆盘以角速度$\omega$匀速同步转动。小球和圆盘间的摩擦力可以不计。则绳$b$对$N$的拉力大小为$2mg$。14、绳a对M的拉力大小为未给出。子弹穿过三个木块所用时间之比为1:2:3。如果让子弹仍以v的速度垂直射向其中的一块固定木板，子弹穿过木板时的速度是v/3。15、在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²。实验选用重锤质量为m（kg），从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如上图所示（O点为开始下落点），则重锤从O运动到C，重力势能减少mg×h，重锤经过C时的速度为v(m/s)，其动能增加mg×h。16、如图8所示，跨过同一高度处的光滑定滑轮的细线，连接着质量相同的物体A和B，A套在光滑水平杆上，细线与水平杆的夹角θ＝53°，定滑轮离水平杆的高度h＝0.2m，当由静止释放B后，A所能获得的最大速度为v=√(2ghsin²θ)。17、土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为匀速圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×10⁴km和rB=1.2×10⁵km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（1）岩石颗粒A和B的线速度之比为vA/vB=rB/rA=1.5。（2）岩石颗粒A和B的周期之比为T_A/T_B=(2πr_A/v_A)/(2πr_B/v_B)=r_A/r_B=2/3。（3）估算土星质量为地球质量的多少倍：设土星质量为M_S，地球质量为M_E，根据万有引力定律，有F=G(M_S×M_E)/r²，代入已知条件可得M_S=(r/3.2×10⁵km)²(M_E/G)，其中r为土星中心距离地球中心的距离，代入数据可得M_S≈94.6M_E。18、如图9所示，从倾角为30°的斜面顶端平抛一个物体，阻力不计，物体的初动能为9J。当物体与斜面距离最远时，重力势能减少了9J。19、如图10所示，B为定滑轮，h＝6m，物体A的质量为10kg，置于光滑水平地面上，一细绳跨过定滑轮，一端与A相连，另一端受到竖直向下的恒力F＝20N作用，使A物体由静止开始运动，开始时绳与水平面夹角α=37°，求绳与水平方向夹角为β＝53°时，拉力F对A物体的做功功率为P=Fvcosβ，其中v为A物体的速度，代入已知条件可得P=200/3W。如图11所示，一根不可伸长的细线两端分别系住物体A、B，且$m_A=2m_B$，细线系在一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面上。在图示位置由静止开始释放A物体，当物体B达到半圆顶点时，求绳的拉力对物体B所做的功。答案：一、选择题（每题4分共48分）1.A2.A3.C4.A5.D6.C7.B8.D9.C10.C11.D12.A二、填空题（每题4分，共16分）13.$\frac{2m\omega^2R}{3}$14.$3v:(3-2):(2-1):1$15.2mm5.50m/s3.30m/s5.45m16.1m/s三、解答论述题（17、18题8分，19、20题10分，共36分）17、解：（1）设土星质量为M，颗粒质量为m，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，根据牛顿第二定律和万有引力定律，得：$\frac{GMm}{r^2}=m\frac{v^2}{r}$解得：对于A、B两颗粒分别有：$v_A=\sqrt{\frac{GM}{r_A}}$和$v_B=\sqrt{\frac{GM}{r_B}}$（2）设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T，则：对于A、B两颗粒分别有：$\frac{T_A}{T_B}=\sqrt{\frac{r_A^3}{r_B^3}}$$T_A=2\pi\sqrt{\frac{r_A^3}{GM}}$和$T_B=2\pi\sqrt{\frac{r_B^3}{GM}}$（3）设地球质量为M，地球半径为r，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为m，在地球表面重力为G，土星质量为M，距土星中心$r'=3.2\times10^8m$处的引力为G'，根据万有引力定律：$G=\frac{GMm}{r^2}$$G'=\frac{GMm}{r'^2}$$M=\frac{G'r'^2}{G}$$M=9.5M_\oplus$18、解：当物体做平抛运动的末速度方向平行于斜面时，物体距斜面的距离最远，此时末速度的方向与初速度方向成30°角。由图知：$v_t=v/\cos\theta$所以当物体距斜面的距离最远时的动能为$E_k=mv_t^2/2=mv^2/2\cos^2\theta=9\times4/3J=12J$。物体做平抛运动时机械能守恒，即重力势能减少了3J。19、解：物体A从初位置运动到这一位置的过程，只有绳的拉力对A做功，绳被拉过的长度$\DeltaL$，由几何关系$\DeltaL=\sin37°\sin53°=2.5m$则$W_F=F\DeltaL=20\times2.5J=50J$。物体初态$E_{k1}=0$，末态$E_{k2}=2mv^2$。根据$W=\DeltaE_k$有$50=