1、山东省济南市莱芜一中2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）总分100分 考试时间 90分钟一、单选题（10个小题，每题4分，共计40分）1. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是（）A. 机械能B. 动能C. 加速度D. 速度【答案】D【解析】【分析】【详解】A.做曲线运动的物体，在运动过程中机械能可以不变，例如平抛运动，故A错误.B.匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故B错误.C.平抛运动也是曲线运动，但是它的加速度是重力加速度，是不变的，故C错误.D.物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故D正确
2、.2. 在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍【答案】A【解析】【分析】【详解】设斜面倾角为，小球落在斜面上速度方向偏向角为，小球水平抛出，均落在斜面上；根据平抛运动的推论可得tan=2tan，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有对乙有所以故A正确，BCD错误。故选A。3. 如图所示，从高h=1.8m的A点将弹力球水平向右抛出，弹力球与水平地面碰撞两次后与竖直墙壁碰撞，之后恰能返回A点。已知弹力球与接触面发生弹性碰撞，碰撞过程中，平行于接触面方向的
3、速度不变，垂直于接触面方向的速度反向但大小不变，A点与竖直墙壁间的距离为4.8m，重力加速度g=10m/s2，则弹力球的初速度大小为（）A. 1.5m/sB. 2m/sC. 3.5m/sD. 4m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】由题意可知，小球在竖直方向做自由落体运动，则由对称性可知，小球第一次落地时的水平位移为 则初速度故选B。4. 某河流中河水的速度大小v1=5m/s，小船相对于静水的速度大小v2=3m/s.小船船头正对河岸渡河时,恰好行驶到河对岸的B点，若小船船头偏向上游某方向渡河，则小船（ ）A. 到达对岸时一定在B点的上游B. 可能到达正对岸的 A 点C. 渡河的位移可能变短D
4、. 渡河的时间可能变短【答案】C【解析】【分析】【详解】A现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向仍然可以与AB相同，如图，即仍然可能到达B点，故A错误；B由于水流速度大于船在静水中的速度，所以船不可能达到正对岸的A点，故B错误；C现使小船船头指向上游某方向渡河，合速度方向偏向AB左上方时，渡河的位移变短，故C正确；D渡河时间等于河宽与船在垂直河岸方向的分速度，船头正对河岸渡河时，时间最短，故D错误。故选C。5. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则
5、（）A. 刚开始时B的速度为B. A匀速上升时，重物B也匀速下降C. 重物B下降过程，绳对B拉力大于B的重力D. A运动到位置N时，B的速度最大【答案】C【解析】【分析】【详解】A.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，其中就是B的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B的速度，故A不符合题意；B.由于A匀速上升，在增大，所以在减小，故B不符合题意；C .B做减速运动，处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C符合题意；D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时，所以， 故D不符合题意6. 如图所示，某人正在用开瓶器开啤酒盖。在手柄处施力，使开瓶器绕O点
6、转动一定的角度就可以将瓶盖打开。A为开瓶器的施力点，B为手柄上的某一点，则在开瓶器绕O点匀速转动的过程中，下列说法中正确的是（）A. A点线速度不变B. A、B两点的角速度相同C. A、B两点的线速度大小相同D. A、B两点的向心加速度大小之比【答案】B【解析】【分析】【详解】A做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向时刻变化，则A点的线速度变化，故A错误；BA和B两点在同一杆上绕同一点做匀速圆周运动，属于同轴转动，则角速度相同，故B正确；C由可知，因，而相同，则，故C错误；D由可知故D错误。故选B。7. 一个质量为2kg的铁桶盛有质量为1kg的水，用一根轻绳系住桶，桶在竖直平面内做圆周运动，
7、如图所示，设圆半径为40cm，若水桶至圆周最高点时水恰不下落，则此时桶的线速度v和轻绳对桶的拉力FT大小为（g取10m/s2）（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】A【解析】【分析】【详解】在最高点水恰好不下落，说明水的重力恰好提供向心力，此时轻绳的拉力，则有代入数据解得，故A正确，BCD错误。故选A。8. 2018珠海航展，我国五代战机“歼20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右，再沿曲线ab向上（如图），最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则沿ab段曲线飞行时，战机（）A. 所受合外力大小为零B. 所受合外力方向竖直向上C. 竖直方向的分速度逐渐增大D.
8、 水平方向分速度不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A战机做曲线运动，运动状态发生变化，合外力不为零，故A错误；B战机飞行速率不变，合力方向始终与速度方向垂直，故B错误；C飞机速度大小不变，与水平方向的倾角增大，则vy=vsin增大，即竖直方向的分速度逐渐增大，故C正确；D飞机速度大小不变，与水平方向的倾角增大，则vx=vcos减小，即水平方向的分速度减小，故D错误。故选C。9. 如图，半径为0.1m的半球形陶罐随水平转台一起绕过球心的竖直轴水平旋转，当旋转角速度为10rad/s时，一质量为m的小物块恰好能随陶罐一起与陶罐保持相对静止做匀速圆周运动，已知小物块与陶罐的球心O的连线跟竖直方向的
9、夹角为37，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（重力加速度g取10m/s2，sin37取0.6，cos37取0.8）。则小物块与陶罐内壁的动摩擦因数为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【详解】小物块恰好保持相对静止，物块受重力、支持力和摩擦力，合外力为向心力，故摩擦力斜向上。Nsin-Ncos=mR2sinNcos+Nsin=mg解得故选A；10. 2019年1月3日，嫦娥四号成为了全人类第一个在月球背面成功实施软着陆的探测器为了减小凹凸不平的月面可能造成的不利影响，嫦娥四号采取了近乎垂直的着陆方式已知：月球半径为R，表面重力加速度大小为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）A.
10、 为了减小与地面的撞击力，嫦娥四号着陆前的一小段时间内处于失重状态B. 嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于超重状态C. 月球的密度为D. 嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期约为【答案】C【解析】【分析】【详解】A、在“嫦娥四号”着陆前的一小段时间内“嫦娥四号”需要做减速运动，处于超重状态，故选项A错误；B、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程万有引力提供向心力，所以处于失重状态，故选项B错误；C、月球表面的重力近似等于万有引力，则：，所以：，又：，联立解得月球的密度：，故选项C正确；D、“嫦娥四号”着陆前近月环绕月球做圆周运动的时万有引力提供向心力，,即：，解得
11、嫦娥四号着陆前近月环绕月球做圆周运动的周期为：，故选项D错误；二、多选题（3个小题，每题5分，共计15分）11. 已知地球的质量为M，半径为R，自转周期为T，地球表面处的重力加速度为g，地球同步卫星的质量为m，离地面的高度为h，利用上述物理量，可推算出地球同步卫星的环绕速度表达式为（）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【分析】【详解】A同步卫星的轨道半径为rR+h其运动周期等于地球自转的周期T，则线速度故A正确；BC根据牛顿第二定律得解得而故BC错误；D因为所以故D正确；故选AD。12. 在流浪地球的“新太阳时代”，流浪2500年的地球终于定居，开始围绕比邻星做匀速圆周运动，已知比邻
12、星的质量约为太阳质量的，目前地球做匀速圆周运动的公转周期为1y，日地距离为1AU（AU为天文单位）。若“新太阳时代地球的公转周期也为1y，可知“新太阳时代”（ ）A. 地球的公转轨道半径约为AUB. 地球的公转轨道半径约为AUC. 地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为12D. 地球的公转速率与目前地球绕太阳公转速率的比值为14【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB根据万有引力提供向心力可知：解得公转半径为：比邻星质量约为太阳质量，公转周期相同，则“新太阳时代”，地球的公转轨道半径约为AU，A正确，B错误；CD根据解得公转速率比邻星质量约为太阳质量，公转半径之比为1：2，则公转速率之
13、比为1：2，C正确，D错误。故选AC。13. 高铁项目的建设加速了国民经济了发展，铁路转弯处的弯道半径r是根据高速列车的速度决定的。弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计与r和速率v有关。下列说法正确的是（）A. r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越小B. h一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大C. r、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小越安全D. 高速列车在弯道处行驶时，速度太小或太大会对都会对轨道产生很大侧向压力【答案】BD【解析】【分析】【详解】如图所示，两轨道间距离为L恒定，外轨比内轨高h，两轨道最高点连线与水平方向的夹角为
14、。当列车在轨道上行驶时，利用自身重力和轨道对列车支持力的合力来提供向心力，有A r一定的情况下，预设列车速度越大，设计的内外轨高度差h就应该越大，A错误；Bh一定的情况下，预设列车速度越大，设计的转弯半径r就应该越大，B正确；Cr、h一定，高速列车在弯道处行驶时，速度越小时，列车行驶需要的向心力过小，而为列车提供的合力过大，也会造成危险，C错误；D高速列车在弯道处行驶时，向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时，列车对轨道无侧压力，速度太小内轨向外有侧压力，速度太大外轨向内有侧压力，D正确。故选BD。三、实验题（2个小题，14题4分，15题6分）14. 如图所示，是用来研究向心力与转动物体
15、的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器。(1)这个实验所用的主要研究方法是_A.控制变量法 B.等效代替法 C.理想实验法 D.假设法(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，由此推测出是在研究向心力的大小F与的关系_。A.质量m B.角速度 C.半径r【答案】 (1). A (2). B【解析】【分析】【详解】第一空：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；第二空：图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确15. 一宇航员在某行星上研究物体在该行星表面
16、做平抛运动的规律，他以V0=1m/s的水平初速度抛出一小球，如图所示，小球运动过程中先后经过图中的ABCD四个位置，则该行星表面的重力加速度大小为_m/s2 ,物体经过A点时的速度大小是_m/s 【答案】 (1). 5m/s2 (2). 1.25m/s【解析】【分析】【详解】(1)由图可知，在相等时间内竖直方向的位移差为5cm，水平方向有： 即 ，解得：t=0.1s竖直方向上有： 即 解得：；(2)A、C两点竖直方向的距离为，所用的时间为2t=0.2s，由公式由公式可求得A点的竖直方的速度为：，代入数据解得： 所以A点的速度为：四、解答题（共35分）16. 如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道B
17、C与光滑水平面AB相连接，直径BC竖直，某物体（可视为质点）以一定的初速度从A点经B点滑至C点，在C点对轨道恰好无压力，物块从C点飞出后落在水平面AB上。求：(1)小球进入圆轨道B点时对轨道的压力。(2)小球从C点飞出后，落地点距B点的距离。【答案】(1)6mg；(2)2R【解析】【分析】【详解】(1)物体在C点对轨道恰好无压力，由牛顿第二定律得：解得由B到C的过程由动能定理得：在B点由牛顿第二定律得：Nmg联立解得N6mg由牛顿第三定律知小球进入圆轨道B点时对轨道压力为6mg.(2)小球从C点飞出做平抛运动，则竖直方向上有水平方向上有xvCt解得x2R17. 如图所示，半径为0.2m的光滑四
18、分之一圆弧面，质量为0.5kg的小球从静止开始从A点开始下滑，经过B点后落在与水平面成45的斜面上的C点。求：(1)小球到达B点时速度为多大？(2)此时小球对圆弧的压力为多大？(3)小球的落点C与B的距离为多大？【答案】(1)2m/s；(2)15N；(3)m【解析】【分析】【详解】(1)小球到达B点时速度由动能定理得mgRmvB2代入解得vB2m/s(2)由牛顿第二定律得此时小球对圆弧的压力Nmgm解得N15N由牛顿第三定律可知小球对轨道压力大小为15N。(3)小球的落点C与B的水平距离为x，下落高度为h，由平抛规律得hgt2xhcot45vBt解得h0.8m由三角关系可得LBChm18. 宇
19、宙中存在一些由四颗星球组成的四星系统，它们质量相等且距离其他恒星较远，通常可忽略其他星球对它们的引力作用。已知每颗星球的质量均为M、半径均为R，四颗星球分别稳定在边长为的正方形的四个顶点上，这四颗星球均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，引力常量为G。求：（1）星球表面的重力加速度g；（2）星球做圆周运动的半径r；（3）星球做匀速圆周运动的周期。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】【分析】【详解】（1）质量为的物体在某星球表面上时，其所受重力等于该星球对它的引力，即解得（2）由于四颗星球均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由几何关系可知，每个星球做圆周运动的半径均为（3）某星球在其他三个星球的引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由万有引力定律及圆周运动的知识可知解得