1、四川省遂宁市船山区第二中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1.物体在光滑水平面上受三个不共线的水平恒力作用做匀速直线运动。当把其中一个水平恒力撤去时（其余两个力保持不变），物体将（ ）A. 一定做匀加速直线运动B. 可能做匀速直线运动C. 可能做曲线运动D. 一定做曲线运动【答案】C【解析】【详解】撤去一个水平恒力，物体受到的仍是恒力，所以物体不可能做匀速直线运动。若此恒力与速度方向相同，物体做匀加速直线运动；若此恒力与速度方向相反，物体做匀减速直线运动；若此恒力与速度方向不共线，物体做曲线运动。故选项C正确，ABD错误。故选C。2.许多科学家在物理学发展过程中
2、做出了重要贡献，下列表述正确的是A. 牛顿提出了日心说，并且发现了万有引力定律B. 英国物理学家查德威克发现了电子C. 伽利略发现了行星运动的规律D. 卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量【答案】D【解析】【分析】本题考查物理学史相关知识。【详解】A哥白尼提出了日心说，故A错误；B查德威克发现中子，汤姆孙发现电子，故B错误；C开普勒发现了行星运动定律，故C错误；D卡文迪许通过扭秤实验，测出了万有引力常量，故D正确。故选D。3.如图所示，从某高处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g下列说法正确的是（）A. 小球水平抛出时的初速度大小为B.
3、 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C. 若小球初速度增大，则减小D. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长【答案】C【解析】物体落地时竖直方向上的分速度因为速度方向与水平方向的夹角为，所以小球的初速度，故A错误；速度与水平方向夹角的正切值，位移与水平方向夹角的正切值，所以，但，故B错误；根据，得：，可知物体运动时间与下落高度有关，与初速度无关，则若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，而速度与水平方向夹角的正切值，若小球初速度增大，下落时间t不变，所以减小，即减小，故C正确，D错误；故选C【点睛】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动落地的时间由高度决定，知道落
4、地时间，即可知道落地时竖直方向上的速度，根据速度与水平方向的夹角，可求出水平初速度4.如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动，那么，从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为（）A. minB. 1minC. minD. min【答案】C【解析】【详解】分针的周期为1h，秒针的周期为1min，两者的周期比为T1：T2=60：1，分针与秒针从第1次重合到第2次重合有1t+2=2t即又T1=60T2=60min，所以有故C正确、ABD错误。故选C。5.某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样
5、的初速度平抛同一物体，射程应为（ ）A. 15mB. 10mC. 90mD. 360m【答案】B【解析】【分析】根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出射程【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，因为星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，可得，根据，可得，可知平抛运动的时间之比为，根据x=v0t知，水平射程之比，所以在星球上的水平射程为：，故B正确，ACD错误【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用6.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加
6、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图像如下图所示，已知汽车的质量为m=3103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则（）A. 汽车在前5s内的牵引力为6103NB. 汽车在前5s内的牵引力为9103NC. 汽车的额定功率为180kWD. 汽车的最大速度为30m/s【答案】BD【解析】【详解】A汽车匀加速启动，则在匀加速阶段，牵引力恒定，由图可知，在匀加速运动阶段加速度根据牛顿第二定律代数解得故A错误，B正确；C5s末，汽车达到额定功率，根据代数可得，汽车的额定功率为故C错误；D当达到额定功率后，功率不再变化，速度继续增加，故牵引力减小，当牵引力
7、减小到等于阻力时，汽车达到最大速度。有解得故D正确。故选BD。7.运动员在110米栏比赛中，主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段，运动员的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是( )A. 匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功B. 加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功C. 由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D. 无论加速还是匀速阶段，地面对运动员的摩擦力始终做负功【答案】C【解析】【详解】不论加速还是匀速，脚与地面未发生相对滑动，在有摩擦力时，在力的方向上没有位移，所以摩擦力不做功A. 匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功
8、，与分析不符，故A错误B. 加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功，与分析不符，故B错误C. 由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动，所以不论加速还是匀速，地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功，与分析相符，故C正确D. 无论加速还是匀速阶段，地面对运动员摩擦力始终做负功，与分析不符，故D错误8.如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度以内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由8cm变为4cm时，弹簧所做的功以及弹性势能的改变量分别为（ ）A. 、B. 、C. 、D. 、【答案】C【解析】【详解】图线与
9、横轴围成的面积表示弹力做的功，则根据知，弹性势能减少1.8J，故C正确。故选C。9.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是A. a绳的张力一定比小球的重力大B. a绳的张力随角速度的增大而增大C. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化D. 当角速度时，b绳将出现弹力【答案】AD【解析】【分析】本题考查圆周运动中向心力的分析。【详解】对小球受力分析，b绳可能不受力，此时角速度，若b绳突然被剪断，则a绳的弹力不变，故C错误；b绳受力时，综
10、合上面两种情况，故AD正确，B错误。故选AD。10.1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文三体问题指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球的共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动由于这五个点的特殊性，己经成为各个航天大国深恐探测所争夺的地方2012年8月25日23时27分，经过77天的飞行，“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发，受控准确进入距离地球约150万公里的拉格朗日U点，下列说法正确的是（ ）A. “嫦娥二号”绕太阳运动周期
11、和地球自转周期相等B. “嫦娥二号”在L2点处于平衡状态C. “嫦娥二号”绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D. “嫦娥二号”在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处小【答案】C【解析】【详解】A据题意知，“嫦娥二号”与地球同步绕太阳做圆周运动，则“嫦娥二号”绕太阳运动周期和地球公转周期相等，故A错误；B“嫦娥二号”所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；C由于“嫦娥二号”与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，“嫦娥二号”的轨道半径大，根据公式分析可知，“嫦娥二号”的绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故
12、C正确；D由题可知，卫星在L1点与L2点的周期与角速度是相等的，根据向心力的公式：F=m2r，在L1点处的半径小，所以在L1点处的合力小，故D错误故选C。11.用木板搭成斜面从卡车上卸下货物，斜面与地面夹角有两种情况，如图所示。一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。则货物A. 沿倾角的斜面下滑到地面时的动能较大B. 沿倾角的斜面下滑到地面时的动能较大C. 沿两个斜面下滑过程中克服摩擦力做的功相等D. 沿倾角的斜面下滑过程中机械能的损失较多【答案】BD【解析】【分析】本题考查动能定理的应用和摩擦力做功。【详解】对物体沿两斜面下滑过程受力
13、分析，摩擦力大小分别为，。位移分别为，。故摩擦力做功，做功不相等。根据动能定理，沿倾角的斜面下滑到地面时的动能较大，沿倾角的斜面下滑过程中机械能的损失较多。故AC错误，BD正确。故选BD。12.如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是A. A与B所组成的系统的机械能守恒B. B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C. 细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量D. 弹簧
14、的弹性势能的增加量等于B物体机械能的减少量【答案】BC【解析】【分析】本题考查机械能守恒定律的应用以及能量转化过程的分析。【详解】AA与B所组成的系统有弹簧弹力做功，机械能不守恒，故A错误；B根据动能定理，重力和拉力做功，合外力做的功等于动能改变量，故B正确；C对于A物体与弹簧所组成的系统，只有拉力做功，故C正确；D根据能量守恒弹簧的弹性势能的增加量等于AB两物体机械能的减少量。故D错误。故选BC。13.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（ ）
15、A. 物体C的向心加速度最大B. 物体B受到的静摩擦力最大C. =是C开始滑动的临界角速度D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动【答案】AC【解析】【详解】A.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，根据向心加速度方程有a=2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；B.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=m2r，故B的摩擦力最小，故B错误；C.对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mg=m2R2；解得：，故临界角速度为，故C正确；D.由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑
16、动，物体A、B将一起后滑动，故D错误14.从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示重力加速度取10 m/s2由图中数据可得A. 物体的质量为2 kgB. h=0时，物体的速率为20 m/sC. h=2 m时，物体的动能Ek=40 JD. 从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】【详解】AEp-h图像知其斜率为G，故G= =20N，解得m=2kg，故A正确Bh=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；Ch=2
17、m时，Ep=40J，Ek= E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误Dh=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek- Ek=100J，故D正确二实验题15.过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是_m/s，物体经过B点时的速率是_m/s，抛出点的坐标是_m，_m（g取10m/s2）【答案】 (1). 4 (2). (3). -0.8 (4). -0.2【解析】【详解】1234在竖直方向上，根据y=gT2得相等时间 则平抛运动的初速度物体经
18、过B点时竖直分速度根据平行四边形定则得抛出点到B点的时间 抛出点到B点的水平位移 则抛出点的横坐标x=0.8-1.6m=-0.8m抛出点到B点的竖直位移则抛出点纵坐标y=0.6-0.8m=-0.2m16.某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：A摆好实验装置如图B将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车C在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线P上D释放小车，打开打点计时器的电源，打出一条纸带在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：第一个点到第N个点的距离为40.0c
19、m；打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出拉力对小车做的功为_J，小车动能的增量为_J此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是_【答案】 (1). 0.196 (2). 0.100 (3). a.小车质量没有远大于钩码质量；b.没有平衡摩擦力；c.操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车【解析】【详解】（1）从打下第一点到打下第N点拉力对小车做功：W=mgs=0.196
20、J；小车的动能增量为：EKMv20.100J（2）该实验产生误差的主要原因一是钩码重力大小并不等于绳子拉力的大小，设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma 对砂桶和砂有：mg-F=ma Fmg，由此可知当Mm时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力，显然该实验中没有满足这个条件；另外该实验要进行平衡摩擦力操作，否则也会造成较大误差另外操作D错误，应先接通电源，使电磁打点计时器工作稳定后再释放小车.17.在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.5kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02，长度单位是cm，g取（1）打点计时器打下记数点B时，物体的速
21、度=_m/s(保留三位有效数字)；（2）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量=_J，动能的增加量=_J(保留三位有效数字)；（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的也一定略大于，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因是_【答案】 (1). 0.973 (2). 0.714 (3). 0.705-0.712 (4). 重锤和纸带都受到阻力的作用【解析】【详解】（1）1中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小（2）23物体重力势能减小量动能的增加量（3）4由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能
22、有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量。三 计算题18.2013年6月11日，我国成功发射了神舟十号飞船，升空后和目标飞行器天宫一号交会对接，3名航天员再次探访天宫一号，并开展相关空间科学试验已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，设神舟十号飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T求：（1）地球的质量M和平均密度；（2）神舟十号飞船的轨道半径r【答案】（1） ; （2） 【解析】试题分析：（1）根据地球表面万有引力等于重力求得地球质量，然后根据球体体积公式，由平均密度定义求得地球密度；（2）由飞船做圆周运动，万有引力做向心力求解（1）设地球质量为M，地球的密
23、度为，飞船质量为m由飞船在地表时所受重力等于万有引力可得：解得：地球质量地球体积解得：地球密度（2）设飞船的轨道半径为r，由万有引力做向心力可得：解得：轨道半径【点睛】万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解，若是变轨问题则由能量守恒来求解19.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道，一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止，CD间距为5R已知重力加速度为g求：（1）小滑块到达C点时对圆轨道压力N的大小；（2）小滑块与水平轨道间的动摩擦因
24、数；（3）现使小滑块在D点获得一初动能Ek，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A，求小滑块在D点获得的初动能Ek【答案】（1）3mg （2）0.2 （3）3.5mgR【解析】【详解】（1）小滑块在光滑半圆轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，设小滑块到达C点时的速度为，根据机械能守恒定律得：在C点，由牛顿第二定律得：联立解得：根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小（2）小滑块从B到D的过程中只有重力、摩擦力做功根据动能定理得：解得：（3）根据题意，小滑块恰好能通过圆轨道的最高点A，设小滑块到达A点时的速度为此时重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：小滑块从D到A的过程中只有
25、重力、摩擦力做功根据动能定理得：解得：20.皮带运输机广用于民航、车站、仓库的装卸货物中，如图所示为某仓库卸货时皮带运输机的示意图。传送带倾角、动摩擦因数，传送带以恒定速率逆时针运行，将质量的货物轻放在传送带上A处，经过一段时间到达传送带下端B处，间距为3.2m，g取，求:(1)货物从A到B过程中传送带对货物做的功；(2)货物从A到B过程中系统产生的热量。【答案】(1)-56J；(2)24J。【解析】【分析】本题考查传送带上物体运动过程的分析以及运用动能定理进行功的计算。【详解】(1)货物与传送带间的滑动摩擦力故货物速度小于传送带速度时，货物受到的合外力为货物的加速度故货物达到传送带速度需要时间运动位移达到相同速度后，货物受到的合外力故加速度故由匀加速直线运动位移公式可得解得故货物在B点的速度货物从A到B过程中只有重力、传送带给货物做功，故由动能定理可得：货物从A到B过程中传送带对货物做的功(2)货物从A到B过程中，货物与传送带间的摩擦力始终为货物速度小于传送带速度时的相对位移货物速度大于传送带速度时的相对位移故货物在传送带上运动的相对路程那么，货物从A到B过程中系统产生的热量
