2019-2020學年高一物理下學期期中試題(含解析) (III)一單項選擇題1. 下列選項中可以和能量單位等效對應的是：（ ）A. Nm B. Nm/s2 C. Nm/s D. kg.m/s2【答案】A【解析】根據功的表達式，可知，故選A.2. 下面對人類探索宇宙的歷史表述不正確的是； ( )A. 開普勒通過研究第谷的行星觀測數據得出了行星運動定律；B. 牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律；C. 牛頓不僅提出了萬有引力定律而且測量出了引力常量；D. 經典力學適用于低速運動的宏觀物體；【答案】C【解析】開普勒通過研究第谷的行星觀測數據，總結出了行星運動的三大規律，故A正確；牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故B正確；牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪許在實驗室中準確地得出了引力常量G的數值，故C錯誤；經典力學適用于宏觀低速物體的運動規律，對于微觀、高速不再適用，故D正確；本題選擇錯誤的，故選C。3. 如圖所示，小物塊A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起作勻速圓周運動，則下列關于A 隨盤一起旋轉時所需向心力的來源說法正確的是( ) A. 滑塊的重力 B. 盤面對滑塊的靜摩擦力C. 盤面對滑塊的彈力 D. 可能是其他力【答案】B【解析】對滑塊受力分析，如圖.4. 如圖所示，紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊在 A點勻速上升的同時，使玻璃管水平向右作勻加速直線運動，則紅蠟塊實際運動的軌跡是圖中( ) A. 曲線Q B. 直線p C. 曲線R D. 無法確定【答案】A【解析】玻璃管水平向右做初速度為零的勻加速直線運動，則兩個分運動的合加速度方向水平向右，而合初速度方向豎直向上，則合加速度與合速度的方向不在同一條直線上，所以合運動為曲線運動，根據曲線運動的合力（加速度）大致指向軌跡凹點的一方，知該軌跡為曲線Q故A正確，BCD錯誤故選A點睛：解決本題的關鍵掌握判斷直線運動還是曲線運動的方法，當速度方向與合力方向在同一條直線上，做直線運動，當合力方向與速度方向不在同一條直線上，做曲線運動5. 質量為m的物體，在水平力F作用下，在粗糙的水平面上向右運動。如圖所示，下列說法正確的是（ ）A. 如果物體做勻速直線運動，F一定對物體不做功.B. 如果物體做減速直線運動，F一定對物體做負功.C. 如果物體做減速直線運動，F一定對物體做正功.D. 如果物體做勻速直線運動，合力一定對物體做正功.【答案】C【解析】物體做勻速運動時，F與s一定同方向，故拉力F一定做正功，故A錯誤；物體做減速運動時，位移方向與F的方向相同，力F一定做正功，故B錯誤，C正確；根據動能定理可知，物體做勻速運動時，合力做功為零，故D錯誤；故選C。6. xx年秋，中國用“神州”5號飛船將宇航員楊利偉送上太空，中國成為繼俄羅斯、美國之后第三個掌握載人航天技術的國家。若楊利偉測出自己繞地球球心做勻速圓周運動的周期為T、離地面的高度為H，地球半徑為R。則根據T、H、R和萬有引力恒量G，他不能計算出（ ）A. 地球的質量 B. 地球的平均密度C. 飛船的線速度大小 D. 飛船所需向心力【答案】D【解析】人造地球衛星做勻速圓周運動，萬有引力等于向心力，則有：，解得：，地球密度，線速度大小，故ABC都能計算出，由于缺少衛星質量，引力大小無法算出，故選D.【點睛】飛船繞地球做勻速圓周運動，地球對飛船的萬有引力提供飛船的向心力，知道飛船繞地球圓周運動的周期T、軌道半徑R+H，即可求出地球的質量利用圓周運動的知識，由周期和半徑，能求出飛船的線速度7. 物體做自由落體運動，以地面為重力勢能零點，下列所示圖像中，能正確描述物體的重力勢能與下落速度的關系是（ ）A. B. C. D. 【答案】C點睛：讓判定什么圖象，就列出關于兩個坐標軸所表示的物理量的關系，由數學知識可分析那個是正確的圖象。二、多項選擇： 8. 如圖所示，圓a的圓心在地球的自轉的軸線上，b、c、d的圓心均在地球的地心上，對繞地球做勻速圓周運動的地球衛星而言，下列說法正確的是 ( ) A. 衛星的軌道可能為a B. 同步衛星的軌道可能為bC. 同步衛星的軌道可能為c D. 衛星的軌道可能為d【答案】BD【解析】星運動過程中的向心力由萬有引力提供，故地球必定在衛星軌道的中心，即地心為圓周運動的圓心。因此軌道a是不可能的，而軌道d、c是可能的，同步衛星由于其周期和地球的自轉周期相同，軌道一定在赤道的上空。故同步軌道只可能為b。故BD正確，AC錯誤。故選BD.9. 如圖所示的雜技演員在表演“水流星”的節目時，盛水的杯子經過最高點杯口向下時水也不灑出來。對于杯子經過最高點時水受力情況，下面說法正確的是( ) A. 水處于失重狀態B. 水可能受平衡力的作用，合力為零C. 由于水做圓周運動，因此必然受到重力和向心力的作用D. 杯底對水的作用力可能為零【答案】AD【解析】在最高點，水的加速度向下，水處于失重狀態，故A正確。在最高點，水靠豎直方向上的合力提供向心力，合力不為零。故B錯誤。向心力不是物體受到的力，是物體做圓周運動所需要的力。故C錯誤。在最高點的臨界情況時，桶底對水的作用力為零，靠重力提供向心力。故D正確。故選AD.10. 兩個靠近的天體稱為雙星，它們在彼此引力作用下以兩者連線上某點O為圓心做勻速圓周運動，其質量分別為m1、m2，如右圖所示，以下說法正確的是（ ）A. 它們的角速度相同B. 線速度與質量成正比C. 向心力恒定且與質量的乘積成正比D. 軌道半徑與質量成反比【答案】AD【解析】雙星以兩者連線上點O為圓心做勻速圓周運動，雙星與O點“三點一線”，則它們的角速度必定相同，故A正確。設兩星之間的距離為L，則有：，可得：，即軌道半徑和質量成反比，由，知角速度相等，則線速度與半徑成正比，故線速度與質量成反比，故B錯誤，D正確。向心力大小與質量的乘積成正比，向心力大小不變，但方向時刻在變化，所以向心力是變力，故C錯誤。故選AD。【點睛】在雙星系統中，雙星之間的萬有引力提供各自做圓周運動的向心力，即向心力相同，同時注意：它們的角速度相同，然后根據向心力公式列方程即可求解11. 汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發動機功率為P，牽引力為F0，t1時刻司機減小油門，使汽車的功率減小一半，并保持該功率繼續行駛，最終汽車又恢復了勻速直線運動（設整個過程中汽車所受的阻力不變），下面幾個關于汽車牽引力F、汽車速度v在這個過程中隨時間t變化的圖像中正確的是（ ）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】由題可知，汽車以功率P、速度勻速行駛時，牽引力與阻力平衡。當司機減小油門，使汽車的功率減為時，根據得知，汽車的牽引力突然減小到原來的一半，即為，而地面對汽車的阻力沒有變化，則汽車開始做減速運動，由于功率保持為，隨著速度的減小，牽引力逐漸增大，根據牛頓第二定律得知，汽車的加速度逐漸減小，做加速度減小的變加速運動。當汽車再次勻速運動時，牽引力與阻力再次平衡，大小相等，由得知，此時汽車的速度為原來的一半。故選BD。三、實驗題12. 在做研究平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡。(1)為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認為正確選項的前面字母填在橫線上：_A.通過調節使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置必須不同C.每次必須由靜止釋放小球D.小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸E.將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線F.斜槽必須光滑(2) 某同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖所示的“小球做平拋運動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每_s曝光一次，該小球平拋運動的初速度為_m/s，該小球運動到圖中位置2時速度大小為_m/s，(g取10m/s2)。【答案】 (1). (1)ACD (2). (2) 0.1s (3). 2m/s (4). 2.5m/s【解析】為了使小球做平拋運動，斜槽的末端需水平故A正確為了使小球平拋運動的初速度相等，每次從同一位置由靜止釋放小球，與斜面是否光滑無關，故B錯誤，CF正確小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸故D正確將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑曲線連接故E錯誤故選ACD. （2）在豎直方向上有：，其中，代入得：T=0.1s，水平方向勻速運動有：，其中，t=T=0.1s，代入解得：，根據勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度，則位置2豎直方向的速度為，則位置2的速度.13. 如圖a所示，一條質量和厚度不計的紙帶纏繞在固定于天花板的定滑輪上，紙帶的下端懸掛一質量為m的重物，將重物由靜止釋放，滑輪將在紙帶帶動下轉動。假設紙帶和滑輪不打滑，為了分析滑輪轉動時角速度的變化情況，釋放重物前將紙帶先穿過一電火花打點計時器，如圖b所示，通過測量紙帶的運動情況得到滑輪角速度的變化情況。 (1)電火花打點計時器的工作電壓為：_V(2)下圖為打點計時器打出來的紙帶，我們取了中間的一段，在這一段上取了5個計數點A、B、C、D、E，每相鄰的兩個計數點間有4個點沒有畫出，已知：xAB=2.52cm；xBC=4.52cm；xCD=6.54cm；xDE=8.53cm；a)根據上面的數據，可以求出C點的速度vC=_ m/s；(保留三位有效數字)b)測出滑輪直徑等于6cm，則打下C點時滑輪的角速度為_ rad/s；(保留三位有效數字)c)分析以上的數據，滑輪的角速度隨時間變化的情況是_；【答案】 (1). （1）220 V (2). （2）a.0.553m/s (3). b.18.4rad/s (4). c.隨時間均勻增加【解析】（1）根據電火花計時器的工作原理可知，其工作電壓是220V；（2）根據勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于平均速度可知C點的瞬時速度：，由，則C時刻的角速度：，同理可知得出B點的速度：，D點的速度：，可知紙帶做勻加速直線運動，結合，可知滑輪做勻加速轉動，即滑輪的角速度隨時間均勻增大四、計算題14. 如圖所示，可視為質點的物體m由靜止開始沿傾角為=300的光滑斜面自由下滑，已知m=2kg、斜面長為L=10m。 （g取10m/s2）求：（1）物體滑到底端過程中重力與支持力所做的功各是多少？（2）物體滑到斜面底端時速度為多大？（3）物體滑到斜面底端時重力的瞬時功率是多少？【答案】（1）WG=100J， WN=0（2）v=10m/s （3）PG=100W【解析】（1）物體滑到底端過程中重力的功支持力與運動方向垂直，故支持力不做功，即（2）物體下滑過程中機械能守恒，則有：解得：（3）物體滑到斜面底端時重力的瞬時功率15. 若嫦娥三號衛星在離月球表面為h的空中沿圓形軌道繞月球飛行，周期為T.若月球半徑r，引力常量為G. 試推導：（1）月球的質量表達式；（2）月球表面的重力加速度；（3）月球的第一宇宙速度.【答案】（1） （2）（3）【解析】試題分析：（1）根據萬有引力提供向心力，結合軌道半徑和周期求出月球的質量（2）根據萬有引力等于重力求出月球表面的重力加速度（3）根據重力提供向心力求出第一宇宙速度的大小（1）嫦娥三號圍繞月球做圓周運動時，有：解得：（2）根據萬有引力等于重力得：解得：（3）在月球表面，根據萬有引力提供向心力得：解得：16. 如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上，轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO重合，轉臺以一定角速度勻速旋轉，一質量為m的小物塊落入陶罐內，經過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與OO之間的夾角為60。已知重力加速度大小為g，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為f=mg。求（1）若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時的角速度0；（2）若小物塊一直