1、淮北一中2019-2020学年下学期高一期中考试物理试题一、选择题（1-8题为单选题，9-12为多选题，每题4分，共48分）1许多科学家在物理学的发展过程中作出了重要贡献，下列叙述符合事实的是（）A开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆B牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律C天王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下发现的行星”D牛顿第一次在实验室里测出了万有引力常量2如图所示，从同一条竖直线上两个不同点P、Q分别向右平抛两个小球，平抛的初速度分别为v1、v2，结果它们同时落到水平面上的M点处（不考虑空气阻力）。下列说法中正确的是（）A一定是P先
2、抛出的，并且v1v2D一定是Q先抛出的，并且v1=v23如图所示的传动装置中，已知大轮半径是小轮半径的3倍，A点和B点分别在两轮边缘，C点离大轮轴距离等于小轮半径，若不打滑，则它们的线速度之比：为A. 1：3：3 B. 1：3：1 C. 3：3：1D. 3：1：34如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。该演员 A. 受到4个力的作用B. 所需的向心力由重力提供C. 所需的向心力由弹力提供D. 所需的向心力由静摩擦力提供5.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动，也可以在离月
3、球比较远的圆轨道b上运动。下列说法正确的是 A. 卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度B. 卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期C. 卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度D. 卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力6我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重要。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道上运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动，则（）A卫星在轨道的运动周期可能大于轨道的运动周期B飞行器在
4、轨道上绕月球运行一周所需的时间为C卫星在轨道经过B点时的速度一定小于月球的第一宇宙速度D只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道上通过B点的加速度大于在轨道上通过B点的加速度7如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H的A点处自由下落，落到地面上的B点处，取桌面为零势能面，小球可视为质点。则下列说法正确的是（）A小球在A处的重力势能为mg（H+h）B小球在B处的重力势能为0C整个下落过程重力对小球做的功为mg（H+h）D小球落到地面前瞬间重力的功率为8如图所示，长为8m的水平传送带以的速度顺时针匀速运行，现将一质量的小物块无初速地放在传送带左端。经过一段时间小物块运动到传送带的右端。已知
5、小物块与传送带之间的动摩擦因数，。下列判断正确的是（ ）A此过程小物块始终做匀加速直线运动B此过程中传送带多做了4J的功C此过程中因摩擦产生的热量为4JD此过程摩擦力对小物块做功4J9如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角，现让同一物块先后沿三个斜面由静止从顶端下滑到底端，物块沿斜面下滑的过程中重力做功为W、重力做功的平均功率为P，则 A. B. C. D. 10一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示。已知汽车的质量m=2103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则（ ）A
6、汽车在前5s内的牵引力为4103NB汽车在前5s内的牵引力为6103NC汽车的额定功率为40kWD汽车的最大速度为30m/s11.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。现有两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为mm，则可知A. m、m做圆周运动的线速度之比为B. m、m做圆周运动的角速度之比为C. m做圆周运动的半径为2L/5D. m做圆周运动的半径为2L/512宇宙飞船以周期为T绕地球作近地
7、圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为，则（ ）A飞船绕地球运动的线速度为B一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0C飞船每次经历“日全食”过程的时间为D地球质量为二 、填空题（每空2分，共8分）13某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50Hz。（1）实验中木板略微倾斜，这样做（_）A是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B是为了增大小车下滑的加速度C可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D是为了使释放小车后
8、，小车能匀减速下滑（2）本实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是（_）A橡皮筋做的功可以直接测量大小B通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C橡皮筋在小车运动的全程中始终做功D把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍（3）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、4条，挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如上图所示)求得小车弹开后获得的速度为_m
9、/s。（结果保留三位有效数字）（4）若Wv2图像是一条过原点的倾斜的直线，则说明_ _。三、计算题（要求适当的文字说明，共5题，14-16题每题8分，17-18题每题10分，共44分。）14如图所示，小红在练习“套环”游戏，要将套环“套”上木桩（套环用单匝细金属丝做成）。若小红每次均在O点将“套环”水平抛出，O为“套环”最右端，已知“套环”直径为0.15m，抛出点O距地面高度H=1.35m，距木桩水平d=2.0m，木桩高度h=0.10m。（g取10m/s2）求：(1)“套环”从抛出到落到木桩最上端经历的时间； (2)若不计木桩的粗细，为能让“套环”套入木桩，小红抛出“套环”的初速度范围。15一
10、辆车通过一根跨过光滑轻质定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是车由静止开始向左做匀加速直线运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为，如图所示试求： 车向左运动的加速度的大小；重物m在t时刻速度的大小16我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度 v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间
11、 t 后恰好垂直地撞在倾角为=37的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin 37=0.6，cos 37=0.8）17如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧（B是轨道的最低点）小球恰好能运动到C点，重力加速度为g求：（1）小球在AB圆弧上运动到B处时对轨道的压力大小；（2）小球在BC圆弧上运动过程中，摩擦力对小球做的功18如图所示，竖直平面内有一半径R=0.45m的光滑圆弧轨道AB，一质量m=2kg的物块（可视为质点），从A点由静止滑下，无能量损失地滑上静止的长木板
12、的左端（紧靠B点），此后两者沿光滑水平面向右运动，木板与弹性挡板P碰撞后立即以原速率反向弹回，最终物块和木板均静止。已知木板质量M=1kg，板长L=1m，初始时刻木板右端到挡板P的距离为x=2m，物块与木板间的动摩擦因数为=0.5，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。（此题不涉及动量）求：(1)物块滑至B点时对轨道的压力大小FN(2)木板第一次速度为零时，物块的速度大小v1(3)物块最终距挡板P的距离。高一物理参考答案1A【详解】A开普勒首先指出了行星绕太阳运动的轨道不是圆，而是椭圆，选项A正确；B开普勒总结出了行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，选项B错误；C海
13、王星是人们根据万有引力定律计算出其轨道后才发现的，被称为“笔尖下的行星”，故C错误；D卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，选项D错误。故选A。2A【详解】CD物体做平抛运动的时间取决于下落的高度，即：从图中可得P点的高度大于Q点的高度，所以：要使同时落到M点所以一定是P球先抛出，CD错误；AB平抛运动物体在水平方向上做匀速直线运动，从图中可得两者的水平位移相等，故根据公式：可得因为：所以：A正确，B错误。故选A。3C【解析】【分析】共轴转动上的点角速度相等，两轮子边缘上的点线速度大小相等，根据，求出它们的线速度之比：解决本题的关键知道线速度和角速度的关系，以及知道共轴转动角速度相等，传
14、动不打滑，轮子边缘上的点线速度大小相等【解答】大轮半径是小轮半径的3倍，C点离大轮轴距离等于小轮半径，A、C两点共轴转动，角速度相等，由得，线速度之比为3：1，而A、B的线速度大小相等，所以三点的线速度大小之比为3：3：故C正确，A、B、D错误故选C4【答案】C【解析】【分析】演员随圆桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零，根据牛顿第二定律进行分析。解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。【解答】演员受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于演员在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠
15、弹力提供向心力，故ABD错误，C正确。故选C。5【答案】D【解答】对于月球的卫星，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，有解得，卫星在a上运行的轨道半径小于在b上运行的轨道半径，所以卫星在a上运行的线速度大、角速度大、周期小、万有引力大。故ABC错误，D正确。故选D。6B【详解】A根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道的运动周期小于轨道的运动周期，故A错误；B 设飞船在近月轨道绕月球运行一周所需的时间为T3，则：解得：故B正确；C 卫星在轨道经过B点时的速度一定大于月球的第一宇宙速度，因为第一宇宙速度是轨道的环绕速度，从轨道进入轨道在B点加速，故C错误；D 根据引力提供
16、合外力，那么同一点，它们的合外力相等，加速度相等，故D错误。故选B。7C【详解】A取桌面为零势能面，则小球在A处的重力势能为mgH，选项A错误；B取桌面为零势能面，小球在B处的重力势能为-mgh，选项B错误；C整个下落过程重力对小球做的功为WG=mg（H+h）选项C正确；D小球落到地面前的瞬时速度 重力的功率为选项D错误。故选C。8B【详解】A小物块刚放在传送带上时，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得则小物块的加速度=4m/s2小物块加速到与传送带速度相等的位移8m所以小物块先匀加速直线运动后做匀速运动，故A错误。CD小物块加速的时间小物块加速时小物块与传送带间的相对位移此过程中因摩擦产生的
17、热量此过程摩擦力对小物块做功故CD错误。B根据能量守恒，传送带多做的功故B正确。故选B。9【答案】BC【解答】三个物体下降的高度相同，根据知，重力做功相同，故A错误，B正确；根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度，根据得：，因为，则，根据知，故C正确，D错误。故选BC。10BD【详解】AB汽车受到的阻力f=0.1mg=0.12.010310N=2.0103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.01032.0N+2.0103N=6.0103N，故A错误，B正确；Ct=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.010
18、310W=6.0104W=60kW，故C错误；D当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=m/s=30m/s，故D正确。11【答案】AC【解答】对双星系统，彼此之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力，A.、做圆周运动的角速度相同，质量与半径成反比，由知线速度之比为2：3，故A正确；B由知两星的周期相同即两者运行一周的时间相同，故其运动的角速度相同，故B错误；由于两星的向心力相同，有，故有，由于，联立前式有，故C正确，D项错误。故选AC。12ACD【详解】A飞船绕地球匀速圆周运动，所以线速度：，又由几何关系知，解得：，所以，故A正确；B地球自转一圈时间为To，飞船绕地球一圈时间为T
19、，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为，故B错误；C由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过，飞船每次“日全食”过程的时间为，故C正确；D万有引力提供向心力则有：得：，又因为所以，故D正确13C B 2.00 W与v2成正比 【详解】（1）1木板倾斜是为了平衡摩擦力，使物体受到的合外力为橡皮筋的拉力，合外力做功即为橡皮筋拉力做功，故A、B、D错误，C正确；故选C。（2）2A橡皮筋的拉力未知，故无法直接求出橡皮筋拉力做功，A错误；B橡皮经条数成整数倍增加时，由于每根橡皮筋拉力均相同，故橡皮筋拉力做功成整数倍增加，故B正确；C橡皮经恢
20、复原长后即不对小车做功，故C错误；D橡皮筋伸长量变为原来2倍时，由于橡皮筋拉力是变化的，且与位移方向有一定的夹角，故拉力做功不是原来的2倍，故D错误；故选B。（3）3小车弹开后做匀速运动，故其速度为（4）4 Wv2图像应该是一条过原点的倾斜的直线,则说明W与v2成正比。14（1）0.5s；（2）【详解】(1)“套环”在竖直方向上做自由落体运动，根据代入数据得(2)“套环”下落到木桩最上端时，若要能套入木桩，水平位移最大为(d+d环)，所以速度最大值水平位移最小为d，所以速度最小值所以小红抛出“套环”的初速度范围是15【答案】解：小车做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式得：解得：；图示时
21、刻小车速度为：，将小车B位置的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示根据平行四边形定则，有：，重物速度：；16（1）（2）【详解】（1）设地球的质量为M，月球的轨道半径为r，则根据万有引力提供向心力：在地球表面有：由以上两式得。（2）设月球表面的重力加速度为 ，设MN的长度为L，由斜面平抛运动规律得： 解得： 。在月球表面有： 由以上两式得： 解得月球的密度。17（1）5mg；（2）mgd【详解】小球下落到B的过程：mv2=2mgd解得：在B点：得：T=5mg根据牛顿第三定律可：T=T=5mg在C点：解得：小球从B运动到C的过程：mvc2mv2=mgd+Wf解得：Wf=mgd18(1)60N；(2)1m/s；（3）0.1m【详解】(1)设物块滑到圆弧轨道最低点B的速度为，由动能定理得根据牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可知，物块滑至B点时对轨道的压力大小(2)物块滑到水平板上受到向左的摩擦力对物块用牛顿第二定律对木板用牛顿第二定律设物块和木板第一次共速时的速度为，则有解得当之后，物块和木板一起撞向挡板，则木板撞向挡板到速度为零用时则物块此时的速度解得(3)设物块最终相对于木板相对位移为，根据能量守恒有解得所以物块最终距挡板的距离为
