【物理】宁夏银川一中2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

【物理】宁夏银川一中2019-2020学年高一下学期期中考试试题 （解析版）

宁夏银川一中2019-2020学年高一下学期期中考试试题 一、单项选择题：（每小题仅有一个正确答案，每题3分，共42分）‎ ‎1.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的量是（　　）‎ A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．曲线运动的物体，它的速度方向是轨迹的切线方向，肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，但速度大小可以不变，故速率可能不变，A错误B正确；‎ CD．曲线运动的物体可能受恒力作用，如平抛运动，只受重力不变，其加速度为重力加速度，保持不变，CD错误。‎ 故选B。‎ ‎2.在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则（　　）‎ A. 垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定 B. 垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C. 垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D. 垒球在空中运动时间仅由击球点离地面的高度决定 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．‎ 解：A、垒球做平抛运动，落地时的瞬时速度的大小为V==，t=，所以垒球落地时瞬时速度的大小即与初速度有关，也与高度有关，所以A错误．‎ B、垒球落地时瞬时速度的方向tanθ==，时间t=，所以tanθ=，所以垒球落地时瞬时速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以B错误．‎ C、垒球在空中运动的水平位移x=V0t=V0，所以垒球在空中运动的水平位移与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以C错误．‎ D、垒球在空中运动的时间t=，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定，所以D正确．‎ 故选D．‎ ‎3. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知：‎ A. 太阳位于木星运行轨道的中心 B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C. 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误；根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大，较远点的速度较小，选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知， 木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确；根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；故选C.‎ ‎4.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（ ）‎ A. 地球公转周期大于火星的公转周期 B. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】两天体运动均为万有引力提供向心力，即，解得：、、、；所以轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．据，可得选项D正确，ABC三项错误．‎ ‎5.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化 B. 运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能肯定要变化 C. 运动物体合外力为零，则物体的动能肯定不变 D. 运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD．物体做匀速圆周运动，合外力不为零，但物体的速度始终与合外力垂直，合外力不做功，动能保持不变，故ABD错误；‎ C．运动物体所受的合外力为零，因此合外力做功为零，则物体的动能肯定不变，故C正确。‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示，斜面体放在光滑的水平面上，小物块A与斜面体间接触面光滑。在小物块沿斜面体下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力（　　） ‎ A. 垂直于斜面，做功为零 B. 垂直于斜面，做功不为零 C. 不垂直于斜面，做功为零 D. 不垂直于斜面，做功不为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】当斜面固定不动时斜面体对小物块的作用力垂直斜面，支持力对小物块不做功，本题是把斜面体放在光滑的水平面上，小物块沿斜面体下滑的过程中，支持力和速度方向夹角为钝角，说明支持力对小物块做负功，故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 （ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A错误；‎ B．由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B错误；‎ C．C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C正确；‎ D．D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D错误．‎ ‎8.如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O。现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F1表示球到达最高点时杆对小球的作用力，用F2表示球到达最低点时杆对小球的作用力，则（　　）‎ A. F1一定是拉力 B. F1一定是推力 C. F2一定是拉力 D. F2一定是推力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小球做竖直面内的圆周运动，且属于轻杆模型，小球在最高点时的向心力大小与速度v有关。当 时，小球做圆周运动的向心力刚好由重力提供，此时小球只受重力作用，轻杆对小球的作用力F1=0；当时，小球做圆周运动所需的向心力小于重力，小球有做向心运动的趋势，所以轻杆对小球有向上的推力F1，此时小球做圆周运动的向心力由重力和推力的合力提供；当时，小球做圆周运动所需的向心力大于重力，小球有做离心运动的趋势，所以轻杆对小球有向下的拉力F1，此时小球做圆周运动的向心力由重力和拉力的合力提供。故AB错误；‎ CD．小球做竖直面内的圆周运动，在最低点时，向心力竖直向上（指向圆心），而重力竖直向下，所以轻杆对小球一定有向上的拉力F2，且拉力大于重力，故C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎9.太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统。它们运行的原理可以理解为，质量为M的恒星和质量为m的行星（M > m），在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着。如图所示，我们可认为行星在以某一定点C为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动（图中没有表示出恒星）。设万有引力常量为G，恒星和行星的大小可忽略不计，则图中粗略反映恒星、行星运动的轨道和位置的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】双星系统中，双星间的万有引力提供它们各自圆周运动的向心力，且双星的角速度相等。‎ A．双星间的引力提供圆周运动的向心力，即引力指向圆周运动的圆心，而A轨迹中双星间的引力没有指向圆周运动的圆心，故A错误；‎ BD．万有引力提供各自圆周运动的向心力，则，可知，恒星和行星质量与圆周运动半径成反比，因为恒星和行星质量不等，故圆周运动的半径也不相同，故BD错误；‎ C．因为恒星的质量M大于行星的质量m，且恒星和行星的质量与圆周运动半径成反比，所以行星m做圆周运动的半径较大，故C正确。‎ 故选C。‎ ‎10.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设河岸宽度为d，船的静水速度vc；去程时t1＝，回程时t2＝，又＝k，得vc＝， 选项B正确； ‎ ‎11.如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦转动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3，则，则丙轮的角速度为，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎12.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为vmax，由牛顿第二定律得，解得，所以安全速度为，故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎13. 已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（ ）‎ A. ‎‎3.5‎km/s B. ‎5.0km/s C. ‎17.7km/s D. ‎35.2km/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：设航天器的质量为m，地球的质量为M1，半径为R1，火星的质量为M2，半径为R2，航天器在它们表面附近绕它们运动的速率分别为v1、v′1，其向心力由它们对航天器的万有引力提供，根据牛顿第二定律和万有引力定律有：，＝‎ ‎，解得：＝＝，在地球表面附近做圆周运动的速度为第一宇宙速度，即：v1＝‎7.9km/s，解得航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为：v′1＝v1＝‎3.5km/s，故选项A正确．‎ 考点：本题主要考查了牛顿第二定律、万有引力定律的应用和第一宇宙速度的识记问题，属于中档题．‎ ‎14.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t = 0时其速度为‎1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做功的功率分别为P1、P2、P3。则以下关系正确的是（　　）‎ A. P1=P2 =P3 B. P3>P2>P1 C. P1>P2>P3 D. P3>P2 =P1‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为，，‎ 由F − t图象及功率的计算公式可知，第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做功的功率分别为 所以P3>P2>P1，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ 二、多项选择题∶（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，不选或有选错的得0分）。‎ ‎15.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）‎ A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小 B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加 C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D. 运动员到达最低点前的下落过程中，合力先做负功后做正功 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．运动员到达最低点前重力始终做正功，重力势能始终减小，故A正确；‎ B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向与位移方向始终相反，弹力做负功，弹性势能增加，故B正确；‎ C．运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒，故C正确；‎ D．运动员到达最低点前的下落过程中，合力方向先向下，然后向上，所以合力先做正功后做负功，故D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎16.如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体。钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（　　）‎ A. 地板对物体的支持力做的功等于 B. 物体对地板的压力做的功等于 C. 钢索的拉力做的功等于 D. 合力对电梯M做的功等于 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．电梯由静止开始向上做加速运动，设加速度的大小为a，由速度和位移的关系式可得v2=2aH，所以，对电梯由牛顿第二定律可得FN-mg=ma，可FN=mg+，‎ 地板对物体的支持力做的功为，故AB错误；‎ C．对于整体由牛顿第二定律可得F-（M+m）g=（M+m）a，所以钢索的拉力为F=（M+m）g+（M+m）a，钢索的拉力做的功等于，故C错误；‎ D．根据动能定理可得，合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化即为，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎17. 2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人‎3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度) （ ）‎ A. 她的动能减少了Fh B. 她的重力势能减少了mgh C. 她的机械能减少了(F－mg)h D. 她的机械能减少了Fh ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：下降过程中重力做功，重力势能减少，B对．阻力做功，根据动能定理合外力做功即为动能增加量答案A错．只有重力做功系统机械能守恒，除重力弹力外系统外力做功等于系统机械能增加量，除重力外就是阻力做功，所以机械能减少Fh.‎ 考点：动能定理机械能守恒 ‎18.如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）‎ A. A的速度比B的小 B. A与B的向心加速度大小相等 C. 悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示 设转轴到悬挂点的距离为R，缆绳长为L，缆绳与竖直方向的夹角为θ，缆绳拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得；当角速度ω、缆绳长L不变时，角度θ从0到90°逐渐增大，R也随着增大，因为A、B座椅同轴转动，所以它们的角速度ω相等，又因为A、B座椅缆绳长度L相同，且RA

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