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2019-2020学年高一物理下学期期中联考试题(含解析) (I)一、选择题1. 质点做曲线运动，从A到B速率逐渐增加，如图，有四位同学用示意图表示A到B的B.轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】由A图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故A错误；由B图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；由C图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故C正确；由D图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故D错误；故选C。2. .第一次通过实验比较准确地测出引力常量的科学家是：（ ）A. 胡克B. 卡文迪许C. 牛顿D. 伽利略【答案】B【解析】第一次通过实验比较准确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，故选B.3. 两个相互垂直的运动，一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动，则其合运动（ ）A. 可能是直线也可能是曲线运动B. 可以是匀速圆周运动C. 一定是直线运动D. 一定是曲线运动【答案】D点睛：解决本题的关键知道速度的方向和加速度的方向在同一条直线上，做直线运动，不在同一条直线上，做曲线运动4. 一个物体只在相互垂直的两恒力F1 、F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，而F1 不变，则物体以后的运动情况是:（ ）A. 物体做加速度大小方向不变的曲线运动B. 物体做直线运动C. 物体做加速度变化的曲线运动D. 物体沿F1的方向做匀加速直线运动【答案】A【解析】一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动。经过一段时间后，突然将撤去F 2，则物体只受一个力，方向即为F1方向，大小为F1F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动。故A正确，BCD均错误；故选A。点睛：本题即考查了物体做曲线运动的条件，还考查了学生对匀变速运动的理解，把这两部分内容理解透彻就不会出错了。判定直线运动与曲线运动的方法，同时做曲线运动条件是加速度与速度不共线，而不是加速度变化。5. 如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于A的受力情况说法正确的是：（ ）A. 受重力、支持力B. 受重力、支持力、摩擦力和向心力C. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力D. 受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力【答案】C【解析】物体做匀速圆周运动，隔离物体进行受力分析，如图，物体受重力G，向上的支持力N和指向圆心的静摩擦力，重力与支持力二力平衡，由指向圆心的静摩擦力提供向心力，故ABD错误，C正确。故选C。点睛：本题要注意物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态；向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力分析6. 如图所示，长度l0.50 m的轻质杆OA，A端固定一个质量m3.0 kg的小球，以O为圆心在竖直平面内做圆周运动通过最高点时小球的速率是2.0 m/s，g取10 m/s2，则此时细杆OA：（ ）A. 受到24 N的拉力B. 受到54 N的拉力C. 受到6.0 N的拉力D. 受到6.0 N的压力【答案】D【解析】在最高点，设杆子对小球的作用力向上，根据牛顿第二定律得，mg-F=m；解得F=mg-m=30-3=6N，可知杆子对球表现为支持力，则细杆OA受到6N向下的压力。故D正确，ABC错误。故选D。7. 若有一星球密度与地球密度相同，此星球半径是地球半径的2倍，则星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的：（ ）A. 0.25倍B. 0.5倍C. 2倍D. 8倍【答案】C【解析】根据万有引力等于重力，列出等式：得：，其中M是任一星球的质量，r应该是物体在某位置到星球球心的距离。根据密度与质量关系得：M=r3，则得： ，星球的密度跟地球密度相同，星球的半径也是地球的2倍，则星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，故选C。8. 下列关于地球同步通讯卫星的说法中正确的是:（ ）A. 同步卫星定点在地球赤道上空，所有同步通讯卫星的周期都是24hB. 我们国家自己发射的同步通讯卫星，可以经过北京的正上空C. 为避免同步通讯卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上D. 不同的同步通讯卫星运行的周期是不同的，离地高度也不相同【答案】A【解析】同步卫星定点在地球赤道上空，运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时，故A正确；只要是同步卫星轨道就是位于地球赤道平面上空圆形轨道，北京不在赤道上空，故B错误；同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故C错误；地球同步卫星轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，高度必须相同的，故D错误。故选A。点睛：该题主要考查了地球同步卫星的相关知识点，有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期。9. 如图为常见的自行车传动示意图A轮与脚蹬子相连，B轮与车轴相连，C为车轮当人蹬车匀速运动时，以下说法中正确的是（ ）A. A轮与B轮的角速度相同B. B轮边缘与C轮边缘的线速度大小相同C. A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相同D. B轮边缘点与C轮边缘点的向心加速度相同【答案】C【解析】轮AB边缘上的点与传动链条接触，其速度大小和传动链条的速度大小一致，所以A轮边缘与B轮边缘的线速度大小相等，根据公式v=r，线速度相等时，半径小的角速度大，故A错误，C正确；B边缘与C轮边缘的点在同一个轮子上，所以B轮边缘与C轮边缘的角速度相同，而rCrB，据公式v=r可知，线速度不等，故B错误；根据a=2r可知，由于B轮边缘点与C轮边缘点的角速度相同，半径不同，故B轮边缘的点与C轮边缘的点的向心加速度不相同，故D错误；故选C。点睛：本题关键明确两种常见的传动方式的特点：同缘传动边缘点线速度相等，同轴传递角速度相等10. 北斗导航系统有30颗卫星分布在绕地球的高、中、低多个轨道上运行，中轨道卫星距地面的高度为2万千米高轨道卫星为地球同步卫星，离地面的高度为3.6万千米，己知地球半径约为6400 km，同步卫星线速度为3.1 km/s，则中轨道卫星运行速度约为:（ ）A. 2.7 km/sB. 3.9 km/sC. 7.9 km/sD. 11.2 km/s【答案】B【解析】设M为地球质量，m1为同步卫星，m2为中轨道卫星质量，地球半径为R=6400km，地球同步卫星离地面的高度R1=36000km，R2为中轨道卫星距地面的高度R2=xx0km，v1为同步卫星的速度，v2为中轨道卫星速度。卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式： 解得 ，则 其中v1=3.1 km/s，带入数据解得：v2=3.9 km/s，故选B。11. 如图所示，a圆心在地球的自转轴线上、b、c两圆圆心在地心上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言：（ ）A. 卫星的轨道可能为bB. 卫星的轨道可能为aC. 卫星的轨道不可能为cD. 同步卫星的轨道不可能为b【答案】A【解析】卫星在运动过程中所需要的向心力由地球的万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为卫星做匀速圆周运动的圆心。因此轨道a是不可能的，而轨道b、c均是可能的轨道；故A正确，BC错误；同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，相对于地球静止，其轨道一定在赤道的上空，一定与轨道b共面。故D错误。故选A。点睛：解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心以及同步卫星的轨道在赤道上空12. 如图示，从距地面高h处水平抛出质量为M的小球，小球落地点与抛出点的水平距离刚好等于h。不计空气阻力，抛出小球的速度的大小为:）（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】根据h=gt2得：t=。则抛出小球的速度大小为：，故选B。13. 如图所示，若质点以初速v0正对倾角为=37的斜面水平抛出，若质点垂直撞击斜面，则质点的飞行时间为（sin370=0.6，cos370=0.8）（ ）A. B. C. D. 【答案】D14. 如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知mAmBmC，则三颗卫星:（ ）A. 向心力大小关系为：FAFBFCB. 周期关系为：TATBTCC. 加速度大小关系为：aAaBaCD. 线速度大小关系为：vAvBvC【答案】BC【解析】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有： 解得：F向，v，a ，T2。根据题意有：rArB=rC，因此根据F向和已知条件mA=mBmC，可以判断：FAFB，FBFC，故A错误。由T2可知，TATB=TC，故B正确。由a可知，aAaB=aC，故C正确。由v可知，vAvB=vC，故D错误。故选BC。15. 如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨则其通过最高点时：（ ）A. 小球受到的重力等于向心力B. 小球对圆环的压力大小等于mgC. 小球的线速度大小等于D. 小球的向心加速度大小等于g【答案】ACD【解析】因为小球刚好在最高点不脱离圆环，小球受到的重力mg恰好提供向心力，则轨道对球的弹力为零，所以小球对圆环的压力为零。故A正确，B错误。根据牛顿第二定律得，mg=m=ma，故线速度v=，向心加速度a=g故CD正确。故选ACD。16. 两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，球运动情况如下图示，图A中两根系球的绳与竖直线夹角相同，图B中两球运动轨迹在同一水平面内，图C中两球做圆周运动半径相同，图D中下面的圆半径小一些，则关于两个小球在运动过程情况不可能的是：( )A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】小球做匀速圆周运动，mgtan=m2Lsin，整理得：Lcos=是常量，即两球处于同一高度，故B正确，ACD错误。因选不可能的，故选ACD。点睛：解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，本题关键要得出Lcos的关系式。17. 如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径，圆弧上有一点C，且COD=60若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D，若在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点重力加速度为g，下列说法正确的是:（ ）A. 抛出时，两球的速度大小之比为v1：v2=3B. 抛出时，两球的速度大小之比为v1：v2=2C. 运动到D点时，两球的速度方向的夹角为60D. 若两球同时抛出，则无论两球速度为何值时，在触圆弧前两球不可能在空中相遇【答案】AD【解析】根据Rgt12得，t1，则，根据Rgt22得，t2，则，则v1：v2：3，故A正确，B错误。从A点抛出的小球运动到D点时速度方向与水平方向的夹角正切值tan2，从C点抛出的小球运动到D点速度方向与水平方向夹角的正切值tan，根据几何关系知，两球的速度方向不成60度，故C错误。两球同时抛出，相等时间内下降的高度相同，则两球不可能在空中相遇，故D正确。故选AD。点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。18. 最近中国宇航局公布了天眼射电望远镜最新发现的一个行星系统，该系统拥有一颗由岩石和气体构成的行星围绕一颗的类太阳恒星运行经观测，行星与恒星之间的距离是地、日间距离的 ，恒星质量是太阳质量的k倍，则行星公转周期和地球公转周期的比值是：（ ）A. 行星公转周期和地球公转周期的比值是B. 行星公转周期和地球公转周期的比值是C. 行星公转周线速度和地球公转线速度的比值是D. 行星公转周线速度和地球公转线速度的比值是【答案】AC【解析】对于任一恒星-行星系统，根据万有引力提供向心力，则有：得：T2，M是中心天体的质量，r是轨道半径。根据已知条件得，行星公转周期和地球公转周期的比值：，故A正确，B错误；于任一恒星-行星系统，根据万有引力提供向心力得：，M是中心天天的质量，r是轨道半径；行星公转周线速度和地球公转线速度的比值是 故C正确，D错误；故选AC。二、实验题19. 某电风扇正常运转时转速为2400转/分，叶片末端离圆心距离为50cm，则正常运转时叶片运动的角速度为_ rad/s，叶片末端的线速度为 _ m/s。(计算结果可以保留)【答案】 (1). ; (2). ;【解析】转速的大小为n=2400r/min=40r/s，知转一圈的时间，即角速度线速度v=r=0.580=40m/s。20. 我国正在计划发射无人航天器登月，从月球上摄取土壤样本返回地球，己知月球表面的重力加速度为g0=1.6m/s2，月球半径为R=1600km，到达月球上的航天器摄取土壤样本后，启动发动机，沿直线竖直向上匀加速直线运动，加速度恒为a=0.8m/s2，不考虑航天器质量的变化，航天器质量恒为：M=500kg,求：刚从月球表面做加速运动时，发动机推力为_ N，航天器到达离月球表面高H=1600 km时的发动机推力为 _ N。【答案】 (1). 1200; (2). 600;【解析】根据牛顿第二定律可得：F-mg0=ma解得：F=mg0+ma=500(1.6+0.8)N=1200N根据，则 ，则解得g1=0.4m/s2根据牛顿第二定律可得：F-mg1=ma解得F=mg1+ma=500(0.4+0.8)N=600N三、计算题21. 某星球的半径为R，在该星球的表面航天员从初速度v0竖直向上抛出一个小物，经时间t小物体落回到原处，不计一切阻力，忽略星球的自转，求航天员乘航天飞行器围绕该星球做圆周运动的最大速度【答案】 【解析】物体做竖直上抛运动，则 解得航天员乘航天飞行器围绕该星球做圆周运动，近地飞行最快；根据， 故航天员乘航天飞行器围绕该星球做圆周运动的最大速度为：；22. 如图所示，半径为R0.4m，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为8mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg重力加速度g取10 m/s2，求A、B两球落地点间的距离。【答案】 【解析】两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差。对A球：8mg+mg=m解得：vA=3 对B球：mg-0.75mg=m解得：vB=0.5由平抛运动规律可得A、B两球落地点间的距离为： 点睛：本题关键是对小球在最高点处时受力分析，然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出平抛的初速度，最后根据平抛运动的分位移公式列式求解。23. 如图所示，传送带的长度L1.6m。它的右端与等高的光滑水平平台相接触。水平传送带以一定的速度匀速度运动，一工件质量为m(可看成质点)无初速度放于传送带的左端，工件与传送带间的动摩擦因数0.5，经过一段时间工件从光滑水平平台上滑出，落在水平地面上，已知平台与水平地面的高度差h0.8 m，取g10 m/s2，求：（1）求工件平抛运动的时间为多少？（2）当传送带匀速运动速度为v13.0m/s，工件落地点离抛出点的水平距离x1多大？（3）当传送带匀速运动速度为v26.0m/s，工件落地点离抛出点的水平距离x2多大？【答案】(1) （2） （3） 【解析】（1）工件的平抛运动过程，有：h=gt2，解得：；（2）当传送带匀速运动速度为v1=3.0m/s，达到与传送带相同速度需要的加速位移设为L1，根据动能定理，有：mgL1mv120，解得： 说明在前0.9m位移时加速，此后在传送带上匀速，最后平抛；对平抛运动过程，水平分位移为：x1=v1t=30.4=1.2m；（3）当传送带匀速运动速度为v2=6.0m/s，达到与传送带相同速度需要的加速位移设为L2，根据动能定理，有：mgL2mv220解得：说明在传送带上一直在加速，故根据动能定理，有：mgLmv20解得：；故平抛运动的水平分位移为：x2=vt=40.4=1.6m；