石家庄市元氏县2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

石家庄市元氏县2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题

物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共60分）‎ 一、单选题（共6小题，每小题4分，）‎ ‎1. 关于曲线运动，以下说法正确的是（ ）‎ A. 曲线运动的速度一定是变化的 B. 曲线运动的加速度一定是变化的 C. 曲线运动有可能是匀速运动 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．曲线运动物体的运动方向时时刻刻在变化，所以曲线运动的速度一定在变化，A项符合题意；‎ B．物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，当合外力为恒力时，曲线运动物体的加速度不变，故B项不符合题意；‎ C．曲线运动物体的运动方向时时刻刻在变化，匀速运动是速度大小和方向都不变的运动，所以曲线运动不可能是匀速运动，故C项不符合题意；‎ D．物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线，当合外力为恒力时，曲线运动是匀变速曲线运动，故D项不符合题意．‎ ‎2. 如图所示，在同一竖直面内，两位同学分别以初速度va和vb将小球从高度不同的a、b两点沿水平方向同时抛出，两小球均落到与两抛出点水平距离相等的P点．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ - 14 -‎ A. va＜vb，两球同时落地 B. va＞vb，两球同时落地 C. va＞vb，小球a先落地 D. va＜vb，小球b先落地 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由h= ，得t= ，则ta＞tb．因此小球b先落地．小球水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t，由题意x相等，又ta＞tb，则知va＜vb．故D正确．‎ 故选D ‎3. 如图所示为市场出售的苍蝇拍，拍柄长约30cm．这种苍蝇拍实际使用效果并不理想，有人尝试将拍柄增长到60cm．若挥拍时手的动作完全相同，则改装后拍头（ ）‎ A. 线速度变大 B. 角速度变大 C. 向心加速度变小 D. 向心力变小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时角速度一定，根据公式 v=rω，，‎ - 14 -‎ 提高拍头的转动半径后，会提高线速度；故BCD错误，A正确。‎ 故选A．‎ ‎4. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，可估计地球的平均密度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在地球表面有 且地球的质量 由两式可得 A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎5. 小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v=，在这点时（　　）‎ - 14 -‎ A. 小球对细杆的拉力是 B. 小球对细杆的压力是 C. 小球对细杆的拉力是mg D. 小球对细杆的压力是mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律 代入数据解得 可知细杆对小球表现为支持力，所以小球对细杆表现为压力，大小为，故B正确，ACD错误。‎ ‎6. 关于功的概念，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多 B. 由于功有正负，所以功是矢量 C 摩擦力一定对物体做负功 D. 摩擦力可以对物体做正功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由功的公式 - 14 -‎ 可知，功的大小是由力的大小、位移的大小与力与位移夹角的余弦三者共同决定，所以物体受力越大，位移越大，力对物体做功不一定越多，故A错误；‎ B．尽管功有正负，但正负不是表示方向的，功是标量，故B错误；‎ CD．摩擦力的方向与运动方向可能相同，也可能相反，还可能与运动方向垂直，所以摩擦力可能做正功，也可能做负功，还可能不做功，故D正确，C错误。‎ 故选D。‎ 二、多选题（共6小题，每小题选对得6分，选不全得3分，有错选或不选为0分）‎ ‎7. 在研究平抛物体运动的实验中，造成实验误差的原因有（　　）‎ A. 小球下滑时受到轨道对它的摩擦力 B. 斜槽的末端切线不水平 C. 坐标纸的竖线不与重垂线平行 D. 每次小球从轨道上开始滑下的位置不同 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．要小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，由于每次摩擦力的影响相同，因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同，对实验没有影响，故A错误； B．安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B正确； C．建立坐标时，x轴、y轴正交，若坐标纸的竖线和重垂线不平行，将会影响长度的测量，对实验有影响，故C正确；‎ D．只要小球从斜槽上同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，若释放位置不同，则平抛的初速度不同，运动轨迹不同，对实验有影响，故D正确。‎ - 14 -‎ 故选BCD。‎ ‎8. 如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，左侧大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（　　）‎ A. a点与b点的线速度大小相等 B. a点与b点的角速度大小相等 C. a点与c点的线速度大小相等 D. a点与d点的向心加速度大小相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】C．由于皮带不打滑，因此a点与c点的线速度大小相等，即 C正确；‎ AB．由于b、c、d都绕同一个转轴，一起转动，因此角速度相等，即 根据 联立可得 ‎，‎ AB错误；‎ D．根据 - 14 -‎ 可得 D正确。‎ 故选CD。‎ ‎9. 开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是 ( )‎ A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C. 所有行星的公转周期的二次方跟轨道的半长轴的三次方的比值都相等 D. 不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确，B错误；‎ C．由开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，故C正确；‎ D．由开普勒第一定律知道所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，故D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎10. 把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星(　　)‎ A. 周期越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 加速度越小 - 14 -‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．‎ ‎11. 要使两个物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可采用的是（ ）‎ A. 使两个物体的质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C. 使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变 D. 使两个物体间的距离和质量都减小到原来的 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.使两个物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故A正确。‎ B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故B正确。‎ C.使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律 - 14 -‎ 可知，万有引力变为原来的，故C正确。‎ D.使两个物体间的距离和质量都减小到原来的，根据万有引力定律可知，万有引力与原来相等，故D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎12. 若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据平抛运动规律有：‎ 解得：， A正确；‎ B．在月球表面，万有引力等于重力，则有：‎ 又：‎ - 14 -‎ 解得：，B错误；‎ C．根据万有引力提供向心力，则有：‎ 解得：‎ 又：‎ 解得：，C正确；‎ D．根据：‎ 又：‎ 解得：，D错误。‎ 故选AC 第Ⅱ卷（非选择题共40分）‎ - 14 -‎ 三、计算题（共3小题，满分40分，）‎ ‎13. 将一小球以10m/s速度水平抛出，当小球落到水平地面时，其水平位移恰好等于下落的高度（重力加速度g取10m/s2），求：‎ ‎(1)小球在空中飞行的时间；‎ ‎(2)小球最初的离地高度；‎ ‎(3)小球落地瞬间速率．‎ ‎【答案】(1)t=2s (2) h=20m (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球做的是平抛运动，根据在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，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解，根据速度的合成求解．‎ ‎【详解】（1、2）因为水平位移恰好等于下落的高度，设下落高度为h，‎ 水平方向上：h=v0t ‎ 竖直方向上：‎ 代入数据联立解得：t=2s，h=20m ‎ ‎（3）竖直速度为：vy=gt=10×2=20m/s ‎ 落地瞬间的速率为：v===10m/s ‎【点睛】本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决，解题时注意抓住题目条件：水平位移恰好等于下落的高度．‎ ‎14. “中国火星探测计划”于2016年正式立项，将实现“绕、落、巡”工程目标，对火星进行着陆、巡视、探测工作．假设火星探测器着陆前绕火星做匀速圆周运动，如图所示，探测器距火星表面的高度为h，运行周期为T．已知火星半径为R，引力常量为G．‎ - 14 -‎ ‎(1)求火星的质量M；‎ ‎(2)求火星表面的重力加速度大小g；‎ ‎(3)假设你是宇航员，登陆火星后，要测量火星表面的重力加速度，请简要写出一种测量方案．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）见解析；‎ ‎【解析】‎ ‎（1）设探测器的质量为m，根据牛顿第二定律 所以 ‎ ‎（2）设火星表面上一个物体的质量为，则 所以 ‎（3）【方案一】用弹簧测力计测出一个质量为m的钩码的重力G，则火星表面的重力加速度．‎ ‎【方案二】在距火星表面高h处，由静止释放一个小钢球，测出其运动时间t - 14 -‎ ‎，则火星表面的重力加速度．‎ ‎15. 火车总质量，机车发动机的额定功率，水平轨道对火车的阻力是车重的，火车在轨道上从静止开始行驶时，发动机功率不超过额定功率P，g取，求：‎ ‎(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；‎ ‎(2)当行驶速度为时，机车发动机的功率为额定功率，此时加速度a的大小；‎ ‎(3)若火车从静止开始保持以的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间t。‎ ‎【答案】(1)30m/s；(2)0.1m/s2；(3)75s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)火车达额定功率，且牵引力F等于阻力时，其速度达最大值。则 ‎(2)当时，牵引力 根据牛顿第二定律得 ‎(3)根据牛顿第二定律可得牵引力为 在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率达到额定功率时速度大小为，则 - 14 -‎ 运动时间 - 14 -‎