【物理】宁夏青铜峡市高级中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

【物理】宁夏青铜峡市高级中学2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

宁夏青铜峡市高级中学2019-2020学年高一下学期 期中考试试题 一．选择题（本题共14小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1.关于物体做曲线运动，下列说法中，正确的是（　　）‎ A. 物体所受的合外力不为零时一定做曲线运动 B. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 C. 物体不可能在恒力的作用下做曲线运动 D. 物体只可能在变力的作用下做曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体受合外力与速度方向共线时做直线运动，故A错误；‎ B．曲线运动时变速运动，合外力不为零，故B正确；‎ CD．物体可以在恒力作用下做曲线运动，如平抛运动，故CD错误。‎ ‎2.在如图所示的皮带传动装置中，a是大轮边缘上的一点，b是小轮边缘上的一点，轮盘转动时皮带不打滑。下列说法正确的是（　　）‎ A. a点的角速度与b点的角速度相等 B. a点的线速度与b点的线速度大小相等 C. a点的角速度比b点的角速度大 D. a点的线速度比b点的线速度大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意，a、b都随皮带一起转动，有,又因为，，所以 ‎，故ACD错误，B正确。‎ ‎3.如图所示，物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图象是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动在竖直方向上是自由落体运，竖直方向速度为，所以速度与时间成正比，故A正确．‎ ‎4.“科学真是迷人”天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等据，根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G，用M表示月球的质量。关于月球质量，下列说法正确的是 A. M= B. M= C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设质量为m的物体在月球表面，受到的重力等于月球的万有引力，可得：‎ ‎，故A正确B错误；‎ CD．在利用月球绕地球做圆周运动的周期计算天体质量时，只能计算中心天体的质量，即计算的是地球质量而不是月球的质量，故CD错误；‎ ‎5.据报道，‎2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2~‎3km，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小行星和地球绕太阳作圆周运动，都万有引力提供向心力，因此有 ‎，可知小行星和地球做圆周运动的半径之比和线速度之比为 ‎，，因此，依题得，即，故ABC错误，D正确。故选D。‎ ‎6.地球的第一宇宙速度约为‎8km/s，某行星的质量是地球的9倍，半径与地球的相同。该行星上的第一宇宙速度约为（　　）‎ A. ‎16km/s B. ‎24km/s C. ‎46km/s D. ‎2km/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在地球上有，变形可得，则在某行星上有，，故ACD错误，B正确。‎ ‎7.玩具起重机上悬挂一个质量为‎500克的砝码，从静止开始以‎2m/s2的加速度提升砝码。3s内拉力所做的功为（g取‎10m/s2）（　　）‎ A. 9J B. 20J C. 45J D. 54J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】砝码上升过程中，受到重力和拉力的作用，根据牛顿第二定律可得，‎ ‎3s内上升的高度为，则3s内拉力做功为，联立解得，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.将一辆小车分别放在光滑水平面和粗糙水平面上，施加相同的水平拉力，发生相同的位移．比较两种情况下拉力对小车做功的多少，可知（　　）‎ A. 在光滑水平面上较多 B. 在粗糙水平面上较多 C. 一样多 D. 小车运动时间未知，无法比较 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据W=Fscosθ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等．故C正确．故选C．‎ ‎【点睛】解决本题关键掌握功的一般表达式，一个力做功的多少取决于力和力的方向上的位移，与是否受其他力以及运动性质无关．‎ ‎9.图所示，质量为的木块沿着倾角为的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为时，重力的瞬时功率为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由机械能守恒得，物体的速度为，则重力的功率为，故选D．‎ ‎10.质量为m的小球从桌面上竖直抛出，桌面离地高度为，小球能达到的最大离地高度为．若以桌面作为重力势能等于零的参考平面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（ ）．‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球运动过程中，只受重力作用，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可。‎ ‎【详解】小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，有小球落地时的机械能 ‎，故选D。‎ ‎【点睛】本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能。‎ ‎11.将甲物体从高h处以速度v水平抛出，同时将乙物体从同一高度释放，使其自由下落，不计空气阻力，在它们落地之前，关于它们的运动的说法正确的是（　　）‎ A. 两物体在下落过程中，始终保持在同一水平面上 B. 甲物体与乙物体同时落地 C. 两物体的落地速度大小相等，方向不同 D. 两物体的落地速度大小不相等，方向相同 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，因此两物体在下落过程中，始终在同一水平面上，故A正确；‎ B．因为平抛运动的高度和自由落体的高度相同，所以两者运动时间相同，即两者同时落地，故B正确；‎ CD．落地时，平抛运动的竖直分速度等于自由落体运动的速度，根据平行四边形定则可知，平抛运动的落地速度大于自由落体运动的速度，方向也不相同，故CD错误。‎ 故选AB。‎ ‎12.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（　　）‎ A. 在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度 B. 在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能 C. 在轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期 D. 在轨道Ⅱ上经过A的加速度等于在轨道Ⅰ上经过A的加速度 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．轨道Ⅱ为椭圆轨道，地球处在椭圆的焦点上，根据开普勒第二定律，卫星经过近地点B时速度最大，经过A点时速度最小，故A错误；‎ B．卫星从高轨道变到低轨道，根据变轨原理，它要在切点处减速，所以它在轨道Ⅱ上经过A点的速度，小于它在轨道Ⅰ的速度。即切点处，大轨道对应大动能，故B正确；‎ C．根据开普勒第三定律，轨道半径（半长轴）大的卫星周期较大，故C错误；‎ D．根据万有引力定律，加速度只与中心天体质量和到中心天体距离有关，故在同一点加速度相等，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎13.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）‎ A. A球的角速度必大于B球的角速度 B. A球的线速度必大于B球的线速度 C. A球的运动周期必大于B球的运动周期 D. A球对筒壁的压力必等于B球对筒壁的压力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查匀速圆周运动中圆锥桶问题的分析和理解，锥形桶中小球无论在何位置，受力情况相同，即加速度相同。‎ ‎【详解】小球在锥形桶中做匀速圆周运动，受力情况相同，记母线与竖直方向夹角为 ‎，，故D正确；A的运动半径较大，故B正确，AC错误。故选BD。‎ ‎14.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：摩擦力恒定，物体沿斜面下滑时做初速度为零的匀变速直线运动，根据初速度为零匀变速直线运动中合力、速度、位移和机械能所时间变化特点可解答本题．‎ 解：A、物体在斜面上运动时做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，其合外力恒定，故A正确；‎ B、在v﹣t图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其v﹣t图象斜率不变，故B错误；‎ C、物体下滑位移为：，根据数学知识可知，其位移与时间图象为抛物线，故C错误；‎ D、设开始时机械能为E总，根据功能关系可知，开始机械能减去因摩擦消耗的机械能，便是剩余机械能，即有： ，因此根据数学知识可知，机械能与时间的图象为开口向下的抛物线，故D正确．‎ 故选AD．‎ 二、计算题：本题共5小题。共计44分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案不能得分．有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位．‎ ‎15.从‎1.25m的高处水平抛出一小球，球落地时的速度与水平地面的夹角为45°，求抛出时的初速度和水平位移。（g取‎10m/s2）‎ ‎【答案】，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】该运动为平抛运动，竖直方向上属于自由落体，因此有 变形可得下落时间为 小球落地时的速度方向和水平线的夹角为，则有 因此有 联立代入数据解得 ‎16.质量为‎1000kg的小汽车驶过一座半径为‎30m的圆拱桥，到达拱桥顶的速度为‎3m/s，求此时汽车对桥的压力。（g取‎10m/s2）‎ ‎【答案】9700N，方向竖直向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】小车到达拱桥顶时，竖直方向受到重力以及桥对小车的支持力的作用。汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力大小，汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，则有 代入数据解得 根据牛顿第三定律可得，此时汽车对桥的压力大小为，方向竖直向下。‎ ‎17.如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图．斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接．斜面AB和圆形轨道都是光滑的．圆形轨道半径为R．一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ．已知重力加速度为g． ‎ 求：(1)A点距水平面的高度h；‎ ‎(2)B点轨道对小车支持力的大小． ‎ ‎【答案】（1）2.5 R（2）6 mg ‎【解析】‎ 小车在C点有：mg = ‎ 解得：vC = ‎ 由A运动到C，根据机械能守恒定律得：mgh = mg×2R+‎ 解得：h = 2.5 R ‎ ‎(2)由A运动到B，根据机械能守恒定律得：mgh=‎ 解得：vB =‎ 小车在B点有：FN－mg = ‎ 解得：FN = 6 mg ‎ 由牛顿第三定律：小车对轨道的压力大小为6mg ‎ ‎18.能否发射一颗周期为60分钟的人造地球卫星，试分析说明理由。（地球的半径为6400千米，g取‎10m/s2）‎ ‎【答案】不能 ‎【解析】‎ ‎【详解】卫星围绕地球做以圆周运动，万有引力提供向心力，设h为卫星距离地面的高度，则有 化简可得 有根据地面上的物体有 由此可得 联立可得 因此，h越大，T越大，当时，T最小，则有 因此无法发射一颗周期为60分钟的人造地球卫星。‎ ‎19.把一个质量为‎2kg的物体放在水平面上，用4N的水平拉力使物体从静止开始运动，物体与水平面的动摩擦因数为0.1，物体运动3s时撤掉拉力。(g取‎10m/s2)。求：‎ ‎(1)3s末物块的动能；‎ ‎(2)3s后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据牛顿第二定律 解得 则3s末的速度为 故3s末的动能为 ‎(2)3s后撤去拉力，物体在摩擦力作用下减速至静止，由动能定理 解得