1、江西省赣州市南康中学2019-2020学年高一物理下学期第二次考试试题（含解析）一、选择题(16题单选，710题多选，每小题4分，总共40分)1.我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点多发射升空如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方
2、向的夹角要大于90，BCD错误，A正确。故选A。2.如图所示，甲乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M、N分别是甲乙两船的出发点，两船头与河岸均成角，甲船船头恰好对准N点的正对岸P点，经过一段时间乙船恰好到达P点，如果划船速度大小相等，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是（）A. 甲船也能到达正对岸B. 甲船渡河时间一定短C. 两船相遇在NP直线上的某点（非P点）D. 渡河过程中两船不会相遇【答案】C【解析】【详解】A甲船行方向河岸成角，水流速度水平向右，故合速度一定不会垂直河岸，即甲船不能垂直到达对岸，故A错误；BCD在垂直河岸方向上，故渡河时间，所以渡河时间相等，因为在垂直河岸方向
3、上分速度相等，又是同时出发的，故两船相遇在NP直线上的某点（非P点），故BD错误，C正确。故选C。【点睛】运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动。3.曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P在工作过程中，活塞在气缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是A. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0B. 当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0C. 当OPQ在同一直线时，活塞运动的速度等于v0D. 当OPQ
4、在同一直线时，活塞运动的速度大于v0【答案】A【解析】【详解】AB当OP与OQ垂直时，设PQO=，此时活塞的速度为v，将P点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度；将活塞的速度v分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度，则此时v0cos=vcos，即v=v0，选项A正确，B错误；CD当OPQ在同一直线时，P点沿杆方向的速度为零，则活塞运动的速度等于0，选项CD错误；4.如图所示，质量相同的两个小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出。恰好都落在斜面底端。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A. 小球a、b做平抛的初速度大小之比为B. 小球a、b到达斜面底端时的位移大小之比为C. 小球a
5、、b运动过程中速度变化量的方向不相同D. 小球a、b到达斜面底端的速度方向与斜面的夹角相同【答案】D【解析】【详解】AB因为a、b两球下落的高度之比为2：1，据得可知a、b两球运动时间之比是；又因为两球运动的水平位移之比为2：1，根据得初速度之比为，故AB错误；B设斜面的倾角为，根据几何关系可得小球的位移为两小球的水平位移大小之比为2：1，故两小球的位移大小为2：1，故B错误；C根据知速度变化量的方向与重力加速度的方向相同，即竖直向下；a、b两球运动过程中速度变化量的方向相同，故C错误；D设小球落在斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则，可知因为小球落在斜面上时，位移
6、与水平方向的夹角为定值，所以速度与水平方向的夹角为定值，假设速度与斜面的夹角为，根据角度关系可知则a、b两球到达斜面底端的速度与斜面的夹角相同，故D正确。故选D。5.如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时车轮没有打滑，则（）A. 两轮转动的周期相等B. 前轮和后轮的角速度之比为11C. A点和B点的线速度大小之比为12D. A点和B点的向心加速度大小之比为21【答案】D【解析】【详解】CA、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以线速度大小相等，即A点和B点的线速度大小之比为 ，故C错误；B根据可知在线速度相等的情况下，角速度与半径成反比，
7、所以前轮和后轮的角速度之比为21，故B错误；A由于两轮转动的角速度不相等，由可知两轮转动的周期也不相等，故A错误；D由知在线速度相等的情况下，向心加速度与半径成反比，所以A点和B点的向心加速度大小之比为21，故D正确。故选D。6.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）A. 在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态B. 在A位置时，该同学处于失重状态C. 在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态D. 由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大【答案】D【解
8、析】【详解】A在B位置时，该同学速度为零，重力和绳子拉力的合力提供向心力，受力不平衡，故A错误；B在A位置时，重力和绳子拉力的合力提供向心力，该同学处于超重状态，故B错误；C根据牛顿第三定理，在A位置时，该同学对秋千踏板的压力等于秋千踏板对该同学的支持力，故C错误；D由B到A过程中，重力和绳子拉力的合力提供向心力由动能定理得该同学向心加速度逐渐增大，故D正确。故选D。7.质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，它在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 质点的初速度为5m/sB. 2s末质点速度大小为6m/sC. 质点初速度的方向与合外力方向垂直D. 质点所
9、受的合外力为3N【答案】AD【解析】【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动；根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度；质点的合力一定，做匀变速运动y轴的合力为零；根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力；合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直；【详解】A、x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度vy=4m/s，质点初速度，故A正确；B、2s末质点速度应该为，故B错误；C、合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直，故C错误；
10、D、x轴方向的加速度，质点的合力，故D正确；故选AD【点睛】能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，对于矢量的合成应该运用平行四边形法则，注意右图是位移与时间图象8.如图所示为一卫星绕地球运行的轨道示意图，O点为地球球心，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，OA=R，OB=4R，下列说法正确的是（）A. 卫星在A点的速率B. 卫星在A点的加速度C. 卫星在B点的速率D. 卫星在B点的加速度【答案】A【解析】【详解】A在处，若为圆轨道，万有引力提供向心力解得结合解得在椭圆轨道上，卫星在点做离心运动，所以速率大于，A正确；B万有引力提供加速度解得因为，所以B错误；C根据开普勒第二定律
11、根据机械能守恒定律联立方程解得C错误；D万有引力提供加速度解得D错误。故选A。9.2019年4月10日，“事件视界望远镜项目正式公布了人类历史上第一张黑洞照片黑洞是一种密度极大，引力极强的天体，以至于光都无法从天体表面逃逸，所以称为黑洞，理论分析表明，任意天体的逃逸速度是环绕速度(第一宇宙速度)的倍如果天文学家观测到距离某果洞为r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动已知光速为c，引力常最为G下列关于该黑洞的说法，正确的是A. 该黑洞质量为B. 该黑洞质量为C. 该黑洞的最小半径为D. 该黑洞的最大半径为【答案】AD【解析】【详解】由于某天体绕黑洞做匀速圆周运动，则天体所受的万有引力等于向心力，
12、则有：，解得：，A正确，B错误；设“黑洞”的可能半径为R，质量为M，逃逸速度大于真空中光速的天体才能成为黑洞，所以需满足逃逸速度大于光速c；即有，又，代入可得，该黑洞最大半径，C错误，D正确10.质量为m的A物体在水平恒力F1的作用下沿水平面运动，经t0撤去F1，其运动图象如图所示。质量为2m的B物体在水平恒力F2的作用下沿水平面运动，经t0撤去F2，其vt图象恰与A的重合，则下列说法正确的是（ ）A. F1、F2大小相等B. A、B受到的摩擦力大小相等C. F1、F2对A、B做功之比为1：2D. 全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：2【答案】CD【解析】【详解】AB由速度与时间图像可知，两个
13、匀减速运动的加速度之比为1：1；A、B的质量关系是1：2，由牛顿第二定律可知A、B受摩擦力大小1：2；由速度与时间图象可知，两个匀加速运动的加速度之比为1：1；A、B的质量关系是1：2，由牛顿第二定律可知AB受拉力大小1：2；故AB错误；C由速度与时间图象可知，A、B两物体的加速位移相等，根据W=Fx知F1、F2对A、B做功之比等于拉力之比，为1：2，故C正确；D由速度与时间图象可知，A、B两物体的总位移x相等，根据摩擦力做功Wf=-fx知摩擦力做功之比为1：2；故D正确。故选CD。二、实验题(共2题，每空均2分，共18分)11.用图甲所示装置探究物体加速度与力、质量的关系。实验前已经调节滑轮
14、高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，已经平衡了摩擦力。g=9.8m/s2。（1）实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变，用打点计时器测出小车运动的加速度a。图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测得各计数点到A点间的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz，则小车的加速度大小a=_m/s2。若悬挂钩码的质量为50g，把悬挂的钩码和小车(含车中砝码)看成一个整体，则小车(含车中砝码)的质量M=_kg。(结果均保留两位有效数字)（2）实验时保持悬挂钩码的质量m不变，在小车上增加砝
15、码，改变小车的质量，得到对应的加速度，若用加速度作为纵轴，小车(含车中砝码)的质量用M表示，为得到线性图象，则横轴代表的物理量为_A.小车(含车中砝码)质量MB.小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和mMC.小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和的倒数D.悬挂钩码质量的倒数【答案】 (1). 0.93 (2). 0.48 (3). C【解析】【详解】（1）1已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为根据可得小车运动的加速度为即小车的加速度大小为。2根据牛顿第二定律可得解得即小车的质量为0.48kg。（2）3根据牛顿第二定律可得解得故为了得到线性图象应作图像，
16、故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。12.在做“研究平抛运动”实验时：(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_。A. 游标卡尺 B. 秒表 C. 坐标纸D. 天平 E. 弹簧测力计 F. 重垂线(2)实验中，下列说法正确的是_。A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B. 斜槽轨道必须光滑C. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D. 斜槽轨道末端可以不水平(3)为减小空气阻力对小球的影响。选择小球时，应选择下列的_。A. 实心小铁球 B. 空心铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种球都可以(4)现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长L=
17、2.5cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到B位置的时间间隔为_s，小球平抛的初速度大小为_m/s，小球在B点的速度为_m/s。【答案】 (1). CF (2). AC (3). A (4). 0.05 (5). 1 (6). 1.25【解析】【详解】(1)1需要通过在坐标纸上描绘平抛运动的点迹，进而能够计算平抛运动相关的物理量；需要重锤线确保小球平抛运动平面与坐标纸平面均在同一竖直平面内，即选CF。(2)2A为了确保小球每次平抛运动的初速度相同，需要使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，不需要斜槽轨道光滑，A正确，B错误；C要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多
18、一些，这样连接各点，能够更好的描绘平抛的轨迹，C正确；D为使小球做平抛运动，斜槽末端必须切线水平，D错误。故选AC。(3)3为减小空气阻力对小球的影响。选择小球时，应选择质量较大，体积较小的实心小铁球，即A。(4)4小球在竖直方向上做自由落体运动，根据可知解得5小球在水平方向做匀速直线运动，则6匀变速直线运动的某段时间内，中间时刻速度等于平均速度，则处竖直方向速度为则三、计算题(共4题，共42分)13.如图所示，质量m1 kg的小球用细线拴住，线长L0.5 m，细线所受拉力达到F42 N时就会被拉断当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断，此时小球距水平地面的高度h0.8 m，
19、重力加速度g10 m/s2，求:（1）小球运动到最低点时的速度多大（2）小球落地处到地面上P点的距离？（P点在悬点的正下方）（3）小球落地时速度方向与水平地面的夹角为多少【答案】（1）4 m/s（2）1.6m（3）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律得，代入数据解得最低点的速度（2）根据得，平抛运动的时间，则小球落地处到地面上P点的距离（3）小球落地的竖直分速度根据平行四边形定则知，则14.如图所示，宇航员站在某一质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重
20、力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球做平抛运动，水平位移竖直位移由位移关系得（2）该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供该星球表面物体所受重力等于万有引力得（3）人造卫星的向心力由万有引力提供当时，T最小15.一辆汽车质量为，最大功率为，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为，运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示。试求：(1)的大小；(2)整个运动过程中的最大加速度；(3)匀加速运动过程的最大速度是多大？（结果保留三位
21、有效数字）【答案】(1)20m/s；(2)2m/s2；(3)【解析】【详解】(1)当汽车的速度为时，牵引力为(2)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大，阻力根据牛顿第二定律解得加速度为(3)与B点对应的速度为16.由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的影响，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做角速度相同的圆周运动（图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况）若A星体的质量为2m，B、C两星体的质量均为m，三角形的边长为a，求：（1）A星体所受合力的大小FA；（2）B星体所受合力的大小FB；（3）C星体的轨道半径RC；（4）三星体做圆周运动的周期T【答案】（1） （2） （3） （4）【解析】【详解】（1）由万有引力定律，A星体所受B、C星体引力大小为则合力大小为（2）同上，B星体所受A、C星体引力大小分别为则合力大小为可得（3）通过分析可知，圆心O在中垂线AD的中点，（4）三星体运动周期相同，对C星体，由可得
