2019-2020学年高一物理下学期期中试题(实验班含解析).doc

2019-2020学年高一物理下学期期中试题(实验班，含解析)一、选择题1. 对于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）A. 物体所受的合力为零B. 物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上C. 物体所受的合力方向与速度方向相同D. 物体所受的合力方向与速度方向相反【答案】B【解析】对于做曲线运动的物体，因速度的方向一定变化，故速度一定变化，则运动状态一定变化，则物体所受的合力不为零，选项A错误；做曲线运动的物体，物体所受的合力方向与速度方向不在同一直线上，选项B正确； 物体所受的合力方向与速度方向不相同，选项C错误；物体所受的合力方向与速度方向不共线，则不是相反的关系，选项D错误；故选B.2. 在斜向上抛运动中，当物体到达最高点时（ ）A. 合力为零 B. 速度为零 C. 加速度为零 D. 该物体处于完全失重状态【答案】D【解析】斜抛运动速度可以分解为水平速度和竖直速度，上升过程是匀减速直线运动，当竖直速度减到零时到达最高点，此时水平速度不变；而物体受到有合力是重力，加速度是重力加速度，在整个过程中保持不变，到达最高点时加速度大小仍为g因加速度大小为g，方向竖直向下，故此时物体处于完全失重状态，故D正确，ABC错误故选D3. 关于地球的第一宇宙速度下列说法正确的是（ ）A. 大小为7.9m/sB. 是发射人造地球卫星所需的最大发射速度C. 是地球圆形轨道上卫星的最大环绕速度D. 是摆脱地球引力的脱离速度【答案】C【解析】A、由万有引力提供向心力，得： 、它的大小是7.9km/s，A不符合题意；B、第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，最小的发射速度，B不符合题意；C、第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，C符合题意；D、当飞行的速度要大于第二宇宙速度，即11.2km/s，才会摆脱地球引力束缚D不符合题意；故答案为：C点睛：第一宇宙速度的物理意义，是某星球表面卫星的最小发射速度和卫星的最大环绕速度，不同的星球，第一宇宙速度的含义相同，数值大小不同。4. “科学真是迷人”如果我们能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，就能根据万有引力定律“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. M= D. M= 【答案】A【解析】AB、月球表面物体的重力等于万有引力，有 解得：M= ，故A正确，B错误；CD、由于周期是月球绕地球旋转的周期，所以不能计算月球的质量，故CD错误故选A点睛：在天体运动中我们能够利用公式计算中心天体的质量，而环绕天体的质量是无法求得的。5. 某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会被投入篮筐，故C正确，ABD错误。6. 甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（ ）A. 同时抛出，且v1v2 B. 甲迟抛出，且v1v2C. 甲早抛出，且v1v2 D. 甲早抛出，且v1v2【答案】D【解析】由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，则相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，故甲应先抛出；.故答案为：D 7. 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中是半径为r1的牙盘（大齿轮），是半径为r2的飞轮（小齿轮），是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2，所以=2nrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据 可知：r11=R22，已知1=2n，则轮II的角速度 因为轮II和轮III共轴，所以转动的相等即3=2，根据可知， ，故C正确；ABD错误；故选C点睛：处理本题时要利用“同轴角速度相等，同皮带线速度相等”来求解。8. 随着路面上汽车越来越多，超速等违章驾驶行为导致的交通事故也呈逐年增加的趋势，造成了许多人间悲剧汽车在弯道上速度过大极易冲出路面，酿成车毁人亡的重大事故！若汽车在水平路面上以速率v转弯，路面对车的摩擦力已达到最大值当汽车的速率加大到2v时，要使车在路面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应至少要（ ）A. 增大到原来的二倍B. 减小到原来的一半C. 增大到原来的四倍D. 减小到原来的四分之一【答案】C【解析】当转弯的速度为v时，则；当汽车的速率加大到2v时，则，解得R=4r，则选项C正确；故选C.9. 甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（ ）A. 两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48mB. 两人的运动半径相同，都是0.45mC. 两人的线速度相同，约为40m/sD. 两人的角速度相同，约为6rad/s【答案】A【解析】AB、弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得： 由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以甲=乙 则R甲=0.32m，R乙=0.48m故A正确，B错误 C、由于，知两人的线速度不等，故C错误D、根据 解得： 故D错误故选：A点睛：两人用同一弹簧连接，所以两人的向心力相等都等于9.2N，相对位置不变，所以两人的角速度相等，然后借助于弹力提供向心力求解待求的物理量。10. 一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量为m的铁块（可视为质点），轻质弹簧一端连接铁块，另一端系于O点，铁块与圆盘间的动摩擦因数为，如图所示铁块随圆盘一起匀速转动，铁块距中心O点的距离为r，这时弹簧的拉力大小为F（Fmg），g取10m/s2 ， 已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆盘的角速度大小的范围是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】当铁块匀速转动时，水平方向上铁块受弹簧拉力和静摩擦力的作用，转速较小时，静摩擦力背向圆心，则，因最大静摩擦力，得；转速较大时，静摩擦力指向圆心，则，因最大静摩擦力，解得.综合以上情况可知，角速度的取值范围为,故选项D正确。点睛：铁块做圆周运动，靠拉力和静摩擦力的合力通过向心力，静摩擦力的方向可能指向圆心，可能背离圆心，结合最大静摩擦力，求出最大和最小的角速度，从而得出圆盘的角速度范围。11. 关于运动和力的关系,以下说法不正确的是（ ）A. 运动的物体受到的合外力一定不为零B. 静止的物体受到的合外力一定为零C. 物体受到与速度方向始终垂直、大小不变的合外力作用，物体一定做匀速圆周运动D. 做匀速圆周运动的物体受到的合外力一定在不断地变化【答案】AC【解析】试题分析：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因；物体受平衡力作用，物体处于平衡状态，物体静止或做匀速直线运动匀速直线运动的物体受到的合外力为零，A错误；物体保持静止，加速度为零，故合力为零，B正确；物体受到与速度方向始终垂直、大小不变的合外力作用，物体可能做匀速圆周运动，也可能做螺旋线运动，C错误；做匀速圆周运动的物体受到的合外力大小不变，方向时刻改变，是变力，故D正确12. 横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上其中三个小球的落点分别是a、b、c图中三小球比较，下列判断正确的是（ ）A. 落在c点的小球飞行时间最短B. 落在a点的小球飞行过程中速度的变化量最大C. 落在c点的小球飞行过程速中度变化最快D. 当小球抛出时初速度为某个特定的值时，落到斜面上的瞬时速度可能与斜面垂直【答案】AB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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移，也可以利用“中点”分析得出落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直。13. “天宫一号”绕地球的运动可看做匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分钟下列说法正确的是（ ）A. “天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度小B. “天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度小C. “天宫一号”的向心加速度比地球同步卫星向心加速度大D. 当宇航员刘洋站立于“天宫一号”内不动时，她受力平衡【答案】AC【解析】绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：有：A、周期，由于天宫一号周期小，故半径小，离地高度小， A错误；B、速度，由A知天宫一号半径小，故线速度大，B错误；C、向心加速度，由A知天宫一号半径小，故向心加速度大，C正确；D、天宫一号做 匀速 圆周运动，所以天宫一号及里面的人和物都处于完全失重状态，受力不平衡，合力不为零，D错误；故选C。14. 设地球的质量为M，平均半径为R，自转角速度为，引力常量为G，则有关同步卫星的说法正确的是（ ）A. 同步卫星的轨道与地球的赤道在同一平面内B. 同步卫星的离地高度为C. 同步卫星的离地高度为D. 同步卫星的角速度为，线速度大小为【答案】ACD【解析】因为同步卫星相对于地球静止，所以同步卫星的轨道同只能在赤道的上方，与的赤道在同一平面内故A正确根据万有引力提供向心力 ，轨道半径 ，所以同步卫星离地的高度h=-R故B错误，C正确同步卫星的角速度为，线速度大小 故D正确故选ACD点睛：解决本题的关键掌握同步卫星的特点：同步卫星定轨道（在赤道上方），定周期（与地球的自转周期相同），定速率、定高度以及掌握万有引力提供向心力15. 有一物体在离水平地面高处以初速度水平抛出，落地时速度为，竖直分速度为vy，水平射程为，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（ ）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】A、物体在水平方向上做匀速直线运动，则，故A正确；B、飞机在竖直方向上做自由落体运动，根据得，故B错误；C、平抛运动的竖直分速度，根据得，故C正确；D、在竖直方向上，根据得，故D正确。点睛：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据水平位移和初速度可以求出飞行的时间，根据高度，结合位移时间公式或平均速度公式可以求出运动的时间，结合竖直分速度，根据速度时间公式可以求出物体在空中飞行的时间。二、实验题16. 在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_A选取的斜槽轨道要表面光滑B每次小球应从同一高度由静止释放C每次小球释放的初始位置可以任意选择D为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_（选填“A”、“B”、“C”或“D”）（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A，B，C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距x为60.0cm则平抛小球的初速度v0为_m/s，g取10m/s2【答案】 (1). B (2). A (3). 3.0【解析】试题分析：根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式得出y与x的关系式，从而确定图线根据位移时间公式求出抛出到A、B两点的时间，从而得出时间差，结合水平位移求出平抛运动的初速度（1）为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故AC错误B正确；为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲线连接，D错误（2）根据，得，可知yx2图象是过原点的倾斜直线，故A正确（3）根据得，根据得，则初速度17. 一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片实验步骤：（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量由已知量和测得量表示的角速度的表达式为=_ 式中各量的意义是：_某次实验测得圆盘半径r=5.50102m，得到的纸带的一段如图2所示，求得角速度为_（保留两位有效数字）【答案】 (1). (2). T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数 (3). 6.8rad/s【解析】在纸带上取两点为n个打点周期，距离为L，则圆盘的线速度为，则圆盘的角速度，式中T为电磁打点计时器打点的周期，r为圆盘的半径，L是用米尺测量的纸带上选定的两点间的长度，n为选定的两点间的打点周期数从图中可知第一个点到最后一个点共有n=15个周期，其总长度L=11.30cm代入数据解得三、解答题18. 我国“嫦娥二号”卫星于xx年10月1日在西昌卫星发生中心发射升空，并于xx年10月6日上午被月球捕获，成功进入环月轨道假设“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为T，月球的半径为R，月球表面的重力加速度g月 ， 引力常量为G，求：（1）月球质量；（2）探月卫星“嫦娥二号”离月球表面的高度；（3）探月卫星“嫦娥二号”的运行速度【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）在月球的表面： 所以： （2）卫星的周期为T，由万有引力提供向心力得： 所以：（3）由万有引力提供向心力得： 所以： 点睛：该题考查卫星的线速度、周期之间的关系，解决本题的关键掌握线速度与周期的关系，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用19. 如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块，A离轴心r120 cm，B离轴心r230 cm，A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍求：(1)若细线上没有张力，圆盘转动的角速度应满足什么条件？(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大？(3)当圆盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细绳，则A、B将怎样运动？(g取10 m/s2)【答案】(1) 当03.6 rad/s时，细线上不会有张力(2) 4.0 rad/s.【解析】(1)当物块B所需向心力FBFfm时，细线上张力为零随着角速度的增大，当FBFfm时，有kmgmr2，得036 rad/s.当03.6 rad/s时，细线上不会有张力(2)当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度达到最大值m，超过m时，A、B将相对圆盘滑动(设细线中张力为T.)对A有kmgTmm2r1，对B有kmgTmm2r2，解得m4.0 rad/s.(3)烧断细线时，A做圆周运动所需向心力FAmm2r13.2 N，最大静摩擦力为4 N，A物体随盘一起转动B此时所需向心力为FBmm2r24.8 N，大于它的最大静摩擦力4 N，因此B物体将沿一条曲线运动，离圆心越来越远两物体做圆周运动的向心力由沿径向方向的合力提供，及最大静摩擦力提供，第二问中分别以两小球为研究对象，绳子的拉力和静摩擦力的合力提供向心力列式求解20. 一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行，以v1=100 m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰，如图所示要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的相对速度为零，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2 求：（1）炸弹从被投出到落到水面的时间；（2）炸弹刚落到水面时的速度大小；（3）要能准确击中敌舰，s应为多大？【答案】（1）10s（2）200m/s（3）1532m【解析】试题分析：投下的炸弹做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间；炸弹刚落到水面时，先求出竖直分速度，再与水平速度合成求速度；炸弹击中敌舰时，炸弹平抛的水平位移与敌舰的位移之差等于s，由此列式求解s（1）投下的炸弹做平抛运动，竖直方向有 ，代入数据解得：（2）炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为：vy=gt=1010=100m/s则炸弹刚落到水面时的速度大小为：（3）炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为：x1=v1t=10010m=1000m在这段时间内敌舰前进的位移为：x2=v2t=2010m=200m所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为：s=x1x2=1000m200m=800m 点睛：本题主要考查了平抛运动，解决本题的关键分析清楚炸弹与敌舰的位移关系、时间关系，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，由运动学公式解答。