1、安徽省安庆市第二中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单选题（本大题共10小题，共40分，1-7单项，8-10多选）1.下列关于物理学史实的描述，错误的是（）A. 开普勒发现了行星的运动规律，澄清了多年来人们对天体运动的神秘、模糊的认识，为人们解决行星运动学问题提供了依据B. 牛顿发现了万有引力定律，揭示了天体运行的规律与地上物体运动的规律具有内在的一致性，成功地实现了天上力学与地上力学的统一C. 卡文迪许应用扭秤装置测出了万有引力常量，证明了万有引力的存在，被称为“测出地球质量第一人”D. 冥王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维耶合作研究后共同发现的【答案】D【解析】
2、【详解】A开普勒发现了行星的运动规律，澄清了多年来人们对天体运动的神秘、模糊的认识，为人们解决行星运动学问题提供了依据，选项A正确，不符合题意；B牛顿发现了万有引力定律，揭示了天体运行的规律与地上物体运动的规律具有内在的一致性，成功地实现了天上力学与地上力学的统一，选项B正确，不符合题意；C卡文迪许应用扭秤装置测出了万有引力常量，证明了万有引力的存在，被称为“测出地球质量第一人”，选项C正确，不符合题意；D海王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维耶合作研究后共同发现的，选项D错误，符合题意。故选D。2.关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A. 物体在变力作用下，不可能做曲线运动B.
3、物体在受到与速度不在同一直线上的合外力作用下，一定做曲线运动C. 物体在恒力作用下，一定做曲线运动D. 物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动【答案】B【解析】【详解】AD物体在变力作用下，也可能做曲线运动，例如匀速圆周运动，选项AD错误；B物体在受到与速度不在同一直线上的合外力作用下，一定做曲线运动，选项B正确；C物体在恒力作用下，可能做曲线运动，也可能做直线运动，选项C错误；故选B。3.如图所示，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A的运动，使其恰好以速度vA沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动，则下列vt图象中，最接近物体B的运动情况的是()A. B.
4、 C. D. 【答案】A【解析】【详解】与物体A相连的绳端速度v分解为沿绳伸长方向的速度和垂直于绳方向的速度，则物体B的速度在t=0时刻，之后随增大，增大，B的速度增大，但开始时变化快，速度增加得快，图线的斜率大，若绳和杆足够长，则物体B的速度趋近于A的速度，故A正确，BCD错误。故选A。4.如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB。若皮带不打滑，则下列说法正确的是（）A. A点和B点的角速度大小之比为2:1B. B点和C点的线速度大小为2:1C. A点和C点的线速度大小之比为1:1D. B点和C点的向心加速度大小之比为1:
5、2【答案】D【解析】【详解】A由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vA：vB=1：1；由角速度和线速度的关系式v=R可得 选项A错误；B由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即B：C=1：1由角速度和线速度的关系式v=R可得vB：vC=RB：RC=1：2选项B错误；C由AB的分析可知，A点和C点的线速度大小之比为1:2，选项C错误；D根据a=2r可知，B点和C点的向心加速度大小之比为aB：aC=RB：RC=1：2选项D正确故选D。5.如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面
6、内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（ ）A. 该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变B. 该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2C. 盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于mgD. 盒子在与O点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于mg【答案】B【解析】【详解】A向心力的方向始终指向圆心，是变化的，故A错误；B在最高点，由周期故B正确；C盒子在最低点，由可得F2mg故C错误；D盒子在与O点等高的右侧位置时，盒子底部对小球的支持力等于小球的重力mg，而盒子侧壁的支持力也等于mg，两者相互垂直，所以盒子对小球的作用力等于
7、mg，根据牛顿第三定律，小球对盒子的作用力大小等于mg，故D错误。故选B。6.下列关于同步卫星的说法正确的是（）A. 同步卫星的周期、高度、速度的大小都是相同的B. 同步卫星的速率相同，加速度大小不同C. 各国发射的同步卫星都在赤道平面内的不同轨道上D. 不同的同步卫星所受的向心力都相同【答案】A【解析】【详解】AB同步卫星的周期与地球自转周期相同，由可知同步卫星的高度都相同；由可知同步卫星的速度的大小以及加速度大小都是相同的，选项A正确，B错误；C各国发射的同步卫星都在赤道平面内的相同轨道上，选项C错误；D不同的同步卫星质量不同，根据F=ma可知，向心加速度相同，但是所受的向心力不都相同，选
8、项D错误。故选A。7.不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是( )A. 离地越低太空垃圾运行周期越小B. 离地越高的太空垃圾运行角速度越小C. 由公式v得，离地越高的太空垃圾运行速率越大D. 太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞【答案】AB【解析】【详解】ABC太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，根据可得可知，离地越低，周期越小，角速度越大，速度越大，故AB正确，C错误；D太空垃圾与同一轨道上同向飞行的航天器速率相等，不会相撞，故D错误。故选AB。8.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之
9、为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统P、Q绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示。若，则（）A. 星球P的质量一定大于Q的质量B. 星球P的线速度一定大于Q的线速度C. 双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】BD【解析】【详解】A双星具有相同的角速度，根据因为，所以星球P的质量小于Q的质量，故A错误；B根据，推出，星球P的线速度一定大于Q的线速度，故B正确；C根据解得所以双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越小，故C错误；D由可知，双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故D
10、正确。故选BD。9.2019年1月3日，我国发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。若已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为月球半径的k倍（k1）。则下列说法正确的是（）A. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为2kB. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为C. “嫦娥四号”绕月球运行的加速度D. 月球的第一宇宙速度为【答案】AC【解析】【详解】A“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力在月球表面 解得选项A正确；B由可得“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为选项B错误；C“嫦娥四号”绕月球运行的加速度选项C正确；D由可得月球的第一宇宙速
11、度为选项D错误。故选AC。10.两个质量分别为2m和m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A. a、b所受的摩擦力始终相等B. b比a先达到最大静摩擦力C. 当时，a刚要开始滑动D. 当时，b所受摩擦力的大小为【答案】BD【解析】【详解】AB木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，木块受到的静摩擦力f=m2r，则当圆
12、盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时，木块b的最大静摩擦力先达到最大值；在木块b的摩擦力没有达到最大值前，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知，f=m2r，a和b的质量分别是2m和m，而a与转轴OO为L，b与转轴OO为2L，所以结果a和b受到的摩擦力是相等的；当b受到的静摩擦力达到最大后，b受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力，即kmg+F=m22L 而a受力为f-F=2m2L 联立得f=4m2L-kmg综合得出，a、b受到摩擦力不是始终相等，故A错误，B正确；C当a刚要滑动时，有2kmg+kmg=2m2L+m22L解得选项C错误；D 当b恰好达到最大静摩擦时解得因为，则时，b所受摩擦力达到
13、最大值，大小为，选项D正确。故选BD。二、填空题（2小题，共16分）11.“天宫一号”绕地球的运行可视为匀速圆周运动，航天员在“天宫一号”展示了失重环境下的物理实验或现象，下列实验可以在“天宫一号”舱内完成的有（）A. 用台秤称量重物的质量B. 用水杯喝水C. 用沉淀法将水与沙子分离D. 在液态的水中通以气体，气泡将不“上浮”【答案】D【解析】【详解】A重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零，无法通过台秤测量物体的质量，故A错误；B水杯中的水处于完全失重状态，水不会因重力而倒入嘴中，故B错误；C沙子处于完全失重状态，不能通过沉淀法与水分离，故C错误；D液体处于完全失重状态，对浸没在水中的物体没
14、有了浮力，则在液态的水中通以气体，气泡将不“上浮”，故D正确。故选D。12.如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_，每次让小球从同一位置由静止释放，目的是_；(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L1.25cm，通过实验，记录了小球在运动中的三个位置，如图乙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_m/s；B点的竖直分速度为_m/s（g取10m/s2）。【答案】 (1). 水平 (2). 初速度相同 (3). 0.75 (4). 1【解析】【详解】(1)12实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放
15、，目的是小球平抛的初速度相同；(2)3 4设相邻两点间的时间间隔为T；竖直方向5L-3L=gT2可得 水平方向 小球在b点时，竖直方向上瞬时速度等于13.如图所示是“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验，细线下悬挂了一个质量为m的小钢球，细线上端固定在O点。将画有几个同心圆的白纸至于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为g）。(1)用秒表记录小钢球运动n圈的时间t，从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周期T=_；(2)再通过纸上的圆，测出小钢球的做匀速圆周运动的半径R，可算出小钢球做匀速圆周运动的向心加
16、速度an=_；小钢球做匀速圆周运动时所受的合力F合=_（小钢球的直径与绳长相比可忽略）。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【详解】(1)1钢球做匀速圆周运动的周期(2) 23小钢球做匀速圆周运动的向心加速度小钢球做匀速圆周运动时所受的合力三、非选择题（共4小题，共44分）14.如图所示，在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球体对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为的小球体后（空腔的表面与大球体表面相切），剩下部分对质点的万有引力为F2，求F1：F2。 【答案】【解析】【详解】质点与大球球心相距2R，其万有引力为F1，则有F1=大球质
17、量为M=R3挖去的小球质量为M=即M=R3=小球球心与质点间相距，小球与质点间的万有引力为F1=则剩余部分对质点m的万有引力为F2=F1-F1=-=故有15.有一小船正在渡河，如图所示，在离对岸30m时，其下游40m处有一危险水域.假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大?【答案】【解析】【详解】设船相对于静水的速度为v1，水速为v2，船的合速度v的方向(过河方向)与水速夹角为，如图所示由几何关系知，当v1垂直于v时，v1才最小，此时v1v2sin由题意知sin最小值为，所以v1最小值为vmin5m/s3m/s故当船在静水中的速
18、度v1与v垂直，且船沿危险临界线航行时，v1最小，此时v1vmin3m/s16.如图所示，倾角为37的粗糙斜面的底端有一质量m1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数0.25现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面正上方有一小球以速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。空气阻力不计，已知 sin 370.6，cos370.8，g取10 m/s2，求：(1)小球水平抛出的速度v0的大小；(2)小滑块的初速度v的大小。【答案】(1)3m/s；(2)5.35m/s【解析】【详解】(1)设小球落入凹槽时竖直速度为，则有因此有(2)小球落入凹
19、槽时的水平位移则滑块的位移为根据牛顿第二定律，滑块上滑的加速度为根据公式可得17.一光滑圆锥体轴线沿竖直方向，固定在水平桌面上，其锥面与竖直方向夹角为=30o，如图所示。一条长为L的轻绳，一端固定在锥顶O点，另一端拴一质量为m的小球，当小球在水平面内绕椎体的轴做匀速圆周运动，（g=10m/s2）求：(1)若小球运动的角速度时，则绳对小球的拉力为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60o，则小球的转动的周期为多大？【答案】(1)（或0.87mg）；(2) 【解析】【详解】(1)小球处于临界状态时，FN=0由重力和拉力提供向心力解得由于，小球未离开圆锥面，小球受力如图联立解得F=(2)若细线与竖直方向的夹角为60o，则小球已经离开锥面，由牛顿第二定律解得转动的周期为
