1、湖南省娄底市第一中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题)一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中110题为单选，1112为多选）1.对一定质量的物体，下列说法不正确的是()A. 物体的动能发生变化，其动量一定变化B. 物体的动量发生变化，其动能一定变化C. 物体所受的合外力不为零，物体的动量一定变化,但物体的动能不一定变化D. 物体所受的合外力为零时，物体的动量变化量一定为零【答案】B【解析】【详解】A、对于一定质量的物体，物体的动能发生变化，则速度的大小一定变化，则
2、动量一定变化，故A正确；B、物体的动量发生变化，可能是速度的方向发生变化，若大小不变，则动能不变，故B错误；C、物体所受的合外力不为零，物体的动量一定变化，但物体的动能不一定变化，如匀速圆周运动的速度大小不变速度方向不断变化，物体的动能不变而动量变化，故C正确；D、物体所受的合外力为零时，物体将保持静止或匀速直线运动的状态，速度不变，所以物体的动量一定不发生变化，故D正确；说法不正确的故选B【点睛】解决本题的关键知道速度变化时，可能是速度方向变化，可能是速度大小变化，可能是速度大小和方向都改变，知道动量是矢量，动能是标量2.下列各图能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系的是()
3、A. B. C. D. 【答案】AC【解析】A图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，故A正确；B图中速度方向不是沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的外侧，不符合曲线运动的特征，故B错误；C图像速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧故C正确；D图中加速度应该是指向轨迹的内侧，不能指向外侧，故D错误；故选AC电荷：此题关键是知道曲线运动的特征：曲线运动中质点的速度方向是轨迹的切线方向、加速度方向指向轨迹的内侧3.两根光滑的杆互相垂直地固定竖直平面内上面分别穿有一个小球小球a、b间用一细直棒相连如图释放后两球都开始滑动当细直棒与竖直杆夹角为时，两小球实际速度大小之比vavb等于A
4、. sin1B. cos1C. tan1D. cot1【答案】C【解析】【详解】速度的合成与分解，可知，将两球的速度分解，如图所示，则有： ，而 ，那么两小球实际速度之比va：vb=sin：cos=tan：1故C正确，ABD错误故选C4.如图所示的皮带传动装置，大轮A半径是小轮B半径的两倍，C在半径OA的中点，传动过程中皮带不打滑，则下列结论错误的是（） A. 线速度大小vA=vBB. A、B、C线速度之比为2：2：1C. 角速度A=CD. A、B、C角速度之比为2：2：1【答案】D【解析】【详解】A由于A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，则线速度大小相等，故A正确BC由于A、C共轴转动，
5、则角速度大小相等由题，根据，可知，：1，所以A、B、C线速度之比为2：2：故B正确，C正确DA、C的角速度相等，A、B的线速度相等，因为大轮A半径是小轮B半径的两倍，根据知，A、B的角速度之比：2，则A、B、C角速度之比为1：2：1，故D错误此题选项错误的选项，故选D.5.如图所示，物体在不可伸长的轻绳作用下竖直向上做匀减速运动，加速度为8m/s，空气阻力不计。（g=10m/s2）下列关于物体在上升过程中的叙述正确的是（）A. 物体机械能一定减小B. 绳的拉力对物体等于物体动能的变化量C. 物体重力势能增加量与动能减少量相等D. 绳的拉力做的功等于物体机械能的增加量【答案】D【解析】【详解】对
6、物体受力分析解得方向向下，则可知绳有拉力，方向向上。BC对物体，由动能定理，有结合功能关系可得物体重力势能减少量大于动能增加量，故BC错误；AD除重力以外拉力对物体做正功，由功能关系可知物体的机械能增加，即绳的拉力做的功等于物体机械能的增加量，故A错误，D正确。故选D。6.如图所示，a是静止在地球赤道地面上的一个物体，b是与赤道共面的地球卫星，c是地球同步卫星，对于a物体和b、c两颗卫星的运动情况，下列说法中正确的是（）A. a物体运动的线速度大于c卫星运动的线速度B. b卫星运动受到的万有引力一定大于c卫星受到的万有引力C. a物体运动的周期大于b卫星运动的周期D. b卫星减速后可进入c卫星
7、轨道【答案】C【解析】【详解】Aa物体和c星比较，它们的角速度都与地球自转角速度相同，根据半径大的线速度大，故a物体的线速度小于c卫星的线速度，A错误；B根据万有引力公式由于b卫星和c卫星质量关系不清楚，所以b卫星受到的万有引力不一定大于c卫星受到的万有引力，B错误；C卫星c为同步卫星，周期与a物体的周期相等，根据万有引力提供向心力解得b卫星轨道半径小于c卫星轨道半径，故b卫星周期小于c卫星，即a物体运动的周期大于b卫星运动的周期，C正确；Db卫星减速后要做近心运动，所以不可能进入c卫星运行的轨道，D错误。故选C。7.如图所示，天宫二号在椭圆轨道的远地点A开始变轨，变轨后在圆轨道上运行，A点离
8、地面高度约为380 km，地球同步卫星离地面高度约为36000 km若天宫二号变轨前后质量不变，则下列说法正确的是（ ） A. 天宫二号在轨道上运行通过近地点B时速度最小B. 天宫二号在轨道上运行的周期可能大于在轨道上运行的周期C. 天宫二号在轨道上运行的周期一定大于24 hD. 天宫二号在轨道上运行通过A点时的速度一定小于在轨道上运行通过A点时的速度【答案】D【解析】【详解】A. “天宫二号”由远地点A向近地点B运动的过程中，万有引力做正功，动能增加，速度增加，所以“天宫二号”在轨道上运行通过近地点B时速度最大，故A错误；B. 根据开普勒第三定律=k，因为轨道的半长轴小于圆轨道的半径，所以“
9、天宫二号”在轨道上运行的周期小于在轨道上运行的周期，故B错误；C. 根据周期公式，轨道半径越大，周期越大，天宫二号在轨道上的半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天宫二号”在轨道上运行的周期一定小于同步卫星的周期，同步卫星的周期为24h，所以“天宫二号”在轨道上运行的周期一定小于24h，故C错误；D. “天宫二号”由轨道上的A点变轨到轨道，要加速做离心运动，所以“天宫二号”在轨道上运行通过A点时的速度一定小于在轨道上运行通过A点的速度，故D正确；故选D【点睛】根据万有引力提供向心力，得周期公式，比较天宫二号在轨道上的周期和同步卫星的周期；卫星的变轨问题，如果提供的向心力小于所需要的向心力做离心
10、运动，提供的向心力大于所需要的向心力做近心运动；利用开普勒第三定律比较在轨道和上的周期8.关于做功，下列说法正确的是()A. 静摩擦力总是做正功B. 滑动摩擦力总是做正功C. 力对物体不做功，物体一定平衡D. 物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，则此力一定不做功【答案】D【解析】A. 静摩擦力不一定总是做正功，例如水平圆盘上做匀速圆周运动的物体，静摩擦提供向心力，不做功故A错误；B、滑动摩擦力不一定做正功，比如匀减速运动，滑动摩擦力做负功，故B错误；C、力对物体不做功，物体不一定平衡，例如水平圆盘上做匀速圆周运动的物体，各个力都不做功，但存在加速度，故C错误；D. 物体在运动过
11、程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，根据 则此力一定不做功，故D正确故选D9.如图所示，质量相等的A、B两个小球悬于同一悬点O，且在O点下方垂直距离h=1m处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线长L13m，L22m，则A、B两小球（）A. 周期之比T1：T22：3B. 角速度之比1：23：2C. 线速度之比v1：v2：D. 向心加速度之比a1：a28：3【答案】C【解析】【详解】AB小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg和悬线拉力F的合力提供，设悬线与竖直方向的夹角为。对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有：在竖直方向有Fcos-mg=0在水平方向有 由得 分析题意可知，连接两小球的悬线的悬点
12、距两小球运动平面的距离为h=Lcos，相等，所以周期相等T1：T2=1：1角速度则角速度之比1：2=1：1故AB错误；C根据合力提供向心力得解得 根据几何关系可知故线速度之比故C正确；D向心加速度：a=v，则向心加速度之比等于线速度之比为故D错误。故选C。10.质量为的物体以初速度沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距，如图所示。己知物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，弹簧增加的弹性势能为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】物体受到的滑动摩擦力大小为对物体与弹簧及地面组成的系统，由动能定理可得解得由功能
13、关系可知，克服弹力所做的功等于弹簧增加的弹性势能，故A正确，BCD错误。故选A。11.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g月B. 月球的质量m月C. 月球自转周期TD. 月球的平均密度【答案】AB【解析】【详解】A根据平抛运动规律：Lv0thg月t2联立解得g月，A正确；B由：mg月G解得：m月，B正确；Cv0是小球做平抛运动的初速度，而非月球自转的线速度，C错误；D月球的平均密度：D错误。故选AB。12.如图所示，质量m=1kg的物块，以速度v0=4m/s滑上
14、正沿逆时针转动的水平传送带，传送带上A、B两点间的距离L=6m，已知传送带的速度v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数=0.2，重力加速度g取10m/s2关于物块在传送带上的运动，下列表述正确的是（）A. 物块在传送带上运动的时间为4sB. 物块滑离传送带时的速率为2m/sC. 整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18JD. 传送带对物块做功为6J【答案】BC【解析】【详解】A、B、滑块先向右匀减速,对于向右滑行过程,根据牛顿第二定律,有 计算得出 根据运动学公式,有 运动位移为 然后向左匀加速过程,并加速到和皮带速度相等，根据运动学公式,有运动的位移为 最后3m做匀速直线运动,有即滑块在传送
15、带上运动的总时间为 故A错误,B正确;C、整个运动过程中因为摩擦产生的热量等于滑块与传送带之间的一对摩擦力做功的代数和,等于摩擦力与相对路程的乘积;物体向右减速过程,传送带向左移动的距离为: 物体向左加速过程,传送带运动距离为 则相对位移为: 则所以C选项是正确的;D、传送带对物块做的功即等于物块动能的变化量，由动能定理可知： ，故D错；故选BC【点睛】根据牛顿第二定律求出滑块的加速度,再结合运动学规律判断出:滑块滑上传送带后,因为摩擦力作用,先向右匀减速后反向加速,速度增加到等于传送带后再一起匀速;然后根据功能关系计算出摩擦力对滑块做的功和产生的热量.第II卷（非选择题)二、实验题（每空2分
16、，共14分）13.在用如图所示的装置探究动能与重力势能的转化和守恒的实验中：（1）必须用到的器材是_（只需填A或B，下同）A刻度尺 B秒表（2）下列两项操作中正确的一项是_A先松开纸带再接通电源B接通电源前，重物应靠近打点计时器并静止（3）实验结果发现重物重力势能减小量总是略大于动能的增加量，其原因是_A存在阻力 B重物太重【答案】 (1). A (2). B (3). A【解析】【详解】（1）实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量，以及求解瞬时速度，从而求解动能的增加量，故需要刻度尺；打点计时器可以记录时间，所以不需要秒表故选A（2）该实验应先接通电源再松开纸带，接通电源
17、前，重物应靠近打点计时器，故A错误，B正确（3）由于阻力的存在，使得部分重力势能的减小量转化为内能，则重物重力势能的减小量略大于动能的增加量，故选A14.某兴趣小组用如题1图所示装置验证动能定理。(1)有两种工作频率均为50Hz的打点计时器供实验选用：A.电磁打点计时器B.电火花打点计时器为使纸带在运动时受到阻力较小，应选择_（选填“A”或“B”）。(2)保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观察到小车做匀速运动。
18、看法正确的同学是_（选填“甲”或“乙”）。(3)消除摩擦力的影响后，在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源，松开小车，小车运动。纸带被打出一系列点，其中的一段如图所示。纸带上P点的速度vP=_m/s。（保留三位有效数字）(4)测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L。小车动能的变化量可用Ek=算出。砝码盘中砝码的质量为m，重力加速度为g；实验中小车的质量应_（选填“远大于”“远小于”或“接近”）砝码、砝码盘和沙子的总质量，小车所受合力做的功可用W=mgL算出。多次测量，若W与Ek均基本相等则验证了动能定理。【答案】 (1). B (2). 乙 (3). 2.58 (4). 远大于【
19、解析】【详解】(1)1电磁打点计时器是通过机械振动打点的，而电火花打点计时器是通过电火花来打点，用电火花打点计时器能使纸带在运动时受到的阻力较小，故A错误，B正确；(2)2同学乙的做法正确。只有让小车做匀速直线运动才能够判断摩擦力与沙子和盘的重力大小相等，才能够消除摩擦力的影响。对于甲同学，小车开始运动时，沙子和盘的重力等于最大静摩擦力，而最大静摩擦力要略大于滑动摩擦力。(3)3根据纸带可知，P点的速度(4)4对于砝码、砝码盘和沙子，根据牛顿第二定律Mg-F=ma对小车由牛顿第二定律联立可得只有当小车的质量M远大于砝码、砝码盘和沙子总质量m时，绳子的拉力F才近似等于砝码、砝码盘和沙子中重力mg
20、。三、解答题15.把质量为0.5kg的石块从10m高处以初速度水平抛出。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)石块下落的时间t和落地点距离抛出点的水平距离x？(2)石块下落过程重力的平均功率和落地时重力的瞬时功率？(3)如果石块以角斜向上抛出，初速度大小不变，石块落地时的速度多大？【答案】(1)，；(2)，；(3)15m/s【解析】【详解】(1)根据得平抛运动的水平位移为(2)下落过程中重力做功为则下落过程中重力的功率为落地时的竖直分速度为落地时重力的瞬时功率(3)只有重力做功，由功能关系得代入数据解得16.某物理兴趣小组通过查阅相关资料知道：月球到地心的距离r=3.84108m
21、，地球半径R=6.4106m。在地球表面附近，质量为m的物体下落的加速度为，如果万有引力定律是普遍成立的，不考虑地球自转的影响()，应该有，月球的加速度，（为月球质量）所以，即。同时该物理兴趣小组发现：月球围绕地球公转的运动可以近似看做匀速圆周运动，月球公转的周期T=28天，也可以根据匀速圆周运动的知识计算出月球的加速度，如果计算出的加速度近似等于，那么就说明万有引力定律是普遍成立的。现在请你求出（其中M表示地球质量，计算结果保留两位有效数字）【答案】【解析】【详解】月球围绕地球公转的运动可以近似看做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有解得17.研究“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器
22、，用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示，运动员及所携带的全部设备的总质量为60kg，弹性绳原长为10m。运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图乙所示的速度-位移图象。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)运动员下落过程的最大动能；(2)运动员下落过程动能最大时和落到最低点时，绳的弹性势能分别为多大？【答案】(1)6750J；(2)2250J，15300J【解析】【详解】(1)速度最大时下落的距离，速度；则运动员下落过程的最大动能(2)运动员下落过程动能最大时，绳的弹性势能运动员下落到最低点时，绳的弹性势能18.某游乐场的过山车可以抽象成如图所示的模
23、型：半径为R=10m的光滑圆弧轨道下端与水平直线轨道相接于B点，曲线DE与AB相切于D点。总质量为m=1000kg的小车（自身安装有电动机）从直线轨道上A点以恒定的功率P=30kW开始加速，在直线轨道AB上经过t=30s其速度由零增加到最大，小车在直线轨道AB上所受阻力f=1000N，小车经过B点时关闭电动机并进入圆轨道，经C点返回B后再启动电动机进入光滑的BDE爬坡轨道，最终通过距离地面高度为h=50m的最高点E，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求：(1)要使小车到达B点前速度达到最大，轨道AB的长度至少为多大？(2)小车通过C点时对轨道的压力；(3)要使小车能通过最高点E，电动机至少还要对小车做多少功？【答案】(1)450m；(2)；(3)【解析】【详解】(1)小车达到最大速度时，小车的牵引力等于阻力，则有，代入数据解得若刚好到达B点达到最大速度，由功能关系得代入数据解得(2)小车经过B点时达到了最大速度，从B到C，由功能关系可得在C点，有解得由牛顿第三定律可知，小车通过C点时对轨道的压力(3)要使小车恰好能通过最高点E，则从B到E，由功能关系得解得电动机至少还要对小车多做的功