1、吉林省实验中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题（本题包括10个小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意）1.在演示“做曲线运动的条件”的实验中，有一个在水平桌面上向右做直线运动的小钢球，第一次在其速度方向上放置条形磁铁，第二次在其速度方向上的一侧放置条形磁铁，如图所示，虚线表示小球的运动轨迹观察实验现象，以下叙述正确的是A. 第一次实验中，小钢球运动是匀变速直线运动B. 第二次实验中，小钢球的运动类似平抛运动，其轨迹是一条抛物线C. 该实验说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向D. 该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与
2、速度方向不在同一直线上【答案】D【解析】【分析】速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，据此判断曲线运动的条件【详解】第一次实验中，小钢球受到沿着速度方向的吸引力作用，做直线运动，并且随着距离的减小吸引力变大，加速度变大，则小球的运动是非匀变速直线运动，选项A错误；第二次实验中，小钢球所受的磁铁的吸引力方向总是指向磁铁，是变力，故小球的运动不是类似平抛运动，其轨迹也不是一条抛物线，选项B错误；该实验说明物体做曲线运动的条件是物体受到的合外力的方向与速度方向不在同一直线上，但是不能说明做曲线运动物体的速度方向沿轨迹的切线方向，故选项C错误，D正确；故选D.2.如
3、图所示，小船以大小为v1、方向与上游河岸成的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过t时间正好到达正对岸的B处现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种 ( ) A. 只要增大v1大小，不必改变角B. 只要增大角，不必改变v1大小C. 在增大v1的同时，也必须适当减小角D. 在增大v1的同时，也必须适当增大角【答案】D【解析】试题分析：法一：小船过河的时间取决于垂直河岸方向的速度，即为v1sin，要使小船到达B点，且时间变短，则v1sin应增大，同时小船在沿河岸方向的速度仍应为零，即v1cos的值不变，因此需要增大v1，同时增大角，故选
4、项D正确法二：可以采用作图法：如解图所示，故选项D正确考点：本题主要考查运动的合成与分解问题，属于中档题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
5、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.羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是他表演时的羽毛球场地意图.图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高,若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则A. 击中甲、乙的两球初速度B. 击中甲、乙的两球运动时间可能不同C. 假设某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓D. 击中四鼓的羽毛球中,击中
6、丙鼓的初速度最大【答案】C【解析】【分析】球在空中做平抛运动，根据平抛运动规律进行分析，注意明确球的高度不变，因此到达等高的甲、乙和丙丁过程中时间相同，只需分析水平射程即可明确初速度大小【详解】AB.由图可知中，甲乙高度相同，所以球到达鼓用时相同，但由于离林丹的水平距离不同，甲的水平距离较远，所以由v=x/t可知，击中甲、乙的两球初速度v甲v乙；故AB错误；C.甲鼓的位置角丁鼓位置较高，则达到丁鼓用时间较长，则若某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓，故C正确；D.由于丁与丙高度相同，但由图可知，丁离林丹的水平距离最大，所以丁的初速度一定大于丙的初速度，即击中丙鼓的初速度不是最
7、大的，故D错误故选C【点睛】本题结合生活实际考查平抛运动的规律，关键在于掌握平抛运动特点，熟练掌握平抛运动规律，并能正确应用规律来解答问题5.如图所示，B 和 C 是一组塔轮，固定在同一转动轴上，其半径之比为 RBRC32，A 轮半径与 C 轮相同， 且 A 轮与 B 轮紧靠在一起，当 A 轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦的作用，B 轮也随之无滑动地转动起 来a、b、c 分别为三轮边缘上的三个点，则 a、b、c 三点在运动过程中的（ ）A. 线速度大小之比为 322B. 角速度之比为 332C. 向心加速度大小之比 964D. 转速之比为 232【答案】C【解析】【详解】轮A、轮B靠摩擦传动
8、，边缘点线速度相等，故：va：vb=1：1；根据公式v=r，有：a：b=3：2；根据=2n，有：na：nb=3：2；根据a=v，有：aa：ab=3：2；轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故：b：c=1：1；根据公式v=r，有：vb：vc=3：2；根据=2n，有：nb：nc=1：1；根据a=v，有：ab：ac=3：2；综合得到：va：vb：vc=3：3：2；a：b：c=3：2：2；na：nb：nc=3：2：2；aa：ab：ac=9：6：4，故ABD错误，C正确6.如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙
9、，BC段光滑一个可以看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点(图中未画出)的过程中，则A. 小球运动到H点时加速度为零B. 小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等C. 小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等D. 小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小【答案】D【解析】【分析】小球运动到H点时，受合外力不为零，则加速度不为零；小球运动到E点时的速度和F点时的速度大小不相等，根据可知向心加速度关系；根据动能定理牛顿第二定律判断小球运动到E点和F点时的切向加速度关系.【详解】小球运动到H点时，受合外力不为零，则加速度不为零，选项A错误；小球运动
10、到E点时的速度和F点时的速度大小不相等，根据可知，向心加速度不相等，选项B错误；设EF两点所在的曲面的切面的倾角均为，则在F点的切向加速度：aF=gsin；在E点的切向加速度：aE=gsin-gcos；即小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小，选项D正确，C错误；故选D.7.2019年3月10日我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星6C”卫星发射升空，卫星进入预定轨道，它是一颗用于广播和通信的地球静止小轨道通信卫星，假设该卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G下列说法正确的是A. 同步卫星运动的周期为B. 同步卫
11、星运行的线速度为C. 同步轨道处的重力加速度为D. 地球的平均密度为【答案】C【解析】【详解】A、地球同步卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动，万有引力提供向心力，有：m，在地球表面，重力等于万有引力，有：mg，故同步卫星运动的周期为：T2，故A错误；B、根据万有引力提供向心力，有：m，在地球表面，重力等于万有引力，有：mg，解得同步卫星运行的线速度为：v，故B错误；C、根据万有引力提供向心力，有：，在地球表面，重力等于万有引力，有：mg，解得，故C正确；D、由mg得：M，故地球密度为：，故D错误8.用恒力F拉着质量为M的物体沿水平面匀速前进s距离，已知恒力F与水平面的夹角为、方向斜向上，
12、物体与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取g，则这一过程中恒力F做功为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】对物体受力分析可知，竖直方向受力平衡，有摩擦力大小为因为物体匀速运动，物体动能不变，由动能定理得计算得出由功的定义式可得故ABC错误，D正确。故选D。9.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其vt图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下列选项图中的哪一个（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】由vt图象可知在时间内物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为，根据牛顿第二定律得则此时拉力的功率可知此时间段内功率与时间成正比；在时间内重物向上做匀速
13、直线运动，拉力则拉力的功率可知此时间段内拉力功率不变，根据拉力的大小得，此时的功率小于t1时刻拉力的功率；在时间内重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为，根据牛顿第二定律得则此时间段内拉力的功率则可知与是线性关系，随着增加，减小。时刻拉力突然减小，功率突然减小。综上所述，故B正确，ACD错误。故选B。10.蹦蹦杆是最近两年逐渐流行的运动器具，其主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧，弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板如图所示，小明正在玩蹦蹦杆在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是（）A. 重力势能减小，弹性势能增大B. 重力势
14、能增大，弹性势能碱小C. 重力势能减小，弹性势能减小D. 重力势能不变，弹性势能增大【答案】A【解析】【分析】重力势能的变化可根据重力做功判断，弹性势能的变化可根据弹簧的形变量的变化判断【详解】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，重力做正功，则小朋友的重力势能减少弹簧的形变量增大，其弹性势能增加A与分析结果相符，故A正确；B与分析结果不符，故B错误；C与分析结果不符，故C错误；D与分析结果不符，故D错误【点睛】本题考查重力势能和弹性势能，根据其判断条件即可得出结果，较为简单二、多项选择题（本题包括4个小题，每小题6分，共24分，每小题有多个选项符合题意，少选得3分，错选得0分）11.质量为
15、4kg的质点在xOy平面上做曲线运动，它在x方向的速度-时间图象和y方向的位移-时间图象如图所示。下列说法正确的是（）A. 质点的初速度大小为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. 质点所受的合外力为6N【答案】AD【解析】【详解】Ax轴方向初速度为y轴方向初速度代入解得，质点的初速度故A正确；B2s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；Dx轴方向的加速度质点的合力故D正确。故选AD。12.在某公园举行的杂技表演中，一男一女两位演员利用挂于同一悬点的两根轻绳
16、在同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知男演员的体重大于女演员的体重，不计空气阻力，则（）A. 男、女演员运动的加速度相等B. 男、女演员运动的周期相等C. 女演员运动的速度大D. 男演员对轻绳的拉力大【答案】BC【解析】【详解】对其中一个运动员受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于运动员做匀速圆周运动，故合力提供向心力ABC将重力与拉力合成，合力指向圆心提供向心力，由牛顿第二定律得解得，因为男 女，所以男演员运动的加速度小于女演员运动的加速度，故A错误；因为男、女演员在同一水平面内，即h相同，所以运动的周期相等，故B正确；因为男 女，所以男演员运动的速度小于女演员运动的速度，故C正确；
17、D由几何关系知，演员对轻绳的拉力因为男 m女，所以男、女演员对轻绳的拉力大小无法比较，故D错误。故选BC。13.如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则（）A. 重力对两物体做功相同B. 重力的平均功率相同C. 到达底端时，重力的瞬时功率PAPBD. 到达底端时，两物体速度相同【答案】AC【解析】【详解】A、两物体下降的高度相同，则重力做功相等，故A正确B、设斜面的倾角为，高度为h，自由落体运动的时间，沿斜面匀加速运动过程有：，解得，可知两物体运动的时间不同，根据，平均功率不同，故B错误.CD、根据动能定理知，自由落体运动和沿斜
18、面匀加速到达底端的速度大小相等，方向不同，设该速度为v，对于B，有：PBmgv，PAmgvsin，则PAPB，故C正确，D错误.14.如图所示，a是静止在赤道上随地球自转的物体，b、c是在赤道平面内的两颗人造卫星，b位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，c是地球同步卫星。下列说法正确的是（）A. 物体a的角速度小于卫星b的角速度B. 卫星b的周期大于卫星c的周期C. 物体a随地球自转的线速度小于卫星b的线速度D. 物体a随地球自转的向心加速度大于卫星c的向心加速度【答案】AC【解析】【详解】ABCD卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则解得，由上述计算结果可知，轨道半径r越大，加速度
19、a、线速度v、角速度w都越小，只有周期T越大。因为rc rb，所以ac ab、vc vb、c Tb。物体a和卫星c的角速度相等（a = c），且ra rc，由a = 2r和v = r得，aa ac、va vc、Ta = Tc，综合上述分析可得，aa ac ab、va vc vb、a = c Tb，故AC正确，BD错误。故选AC。三、计算题 (本题包括4个小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)15.把一小球从离地面h = 20 m处以的初速度水平抛出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。试求：（1）小球落地点离抛出点的水平距离x；（2）小球落地时的速度v
20、的大小和方向。【答案】（1）；（2）v = 40 m/s，方向与地面成30斜向下【解析】【详解】（1）小球水平抛出后做平抛运动，由平抛运动规律有联立代入数据解得，故小球落地点离抛出点的水平距离。（2）小球落地时，竖直分速度为小球落地时的速度大小为设小球落地时的速度v与水平方向的夹角为，则解得故小球落地时的速度方向与地面成30斜向下。16.如图所示，长为L = 1 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量m = 3 kg的小球，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。试求：（1）如果小球在最低点时的速度为v = 4 m/s，杆对小球的拉力F的大小；（2）如果小球在最高点
21、时杆对小球的支持力为FN = 18 N，杆旋转的角速度为多大。【答案】（1）78 N；（2）2 rad/s【解析】【详解】（1）小球在最低点时受力情况如图甲所示，由牛顿第二定律得解得（2）小球在最高点时受力情况如图乙所示，由牛顿第二定律得解得17.宇航员站在某一星球表面，以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t后球落到星球表面。已知该星球的半径为R，引力常量为G，可认为该星球表面附近的重力加速度大小恒定，不计空气阻力。试求：（1）该星球的质量M；（2）该星球的第一宇宙速度v。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设该星球表面附近的重力加速度为g，由竖直上抛知识有星球表面附近的万有引力
22、与重力近似相等，则 联立以上两式，解得，（2）由万有引力充当近地卫星的向心力有解得18.质量m=10kg的汽车，在平直路面上行驶时，其发动机的功率和所受阻力不变，已知汽车速度为 =5ms时，其加速度为；汽车速度为 =10ms时，加速度为试求： (1)汽车发动机的功率P； (2)汽车可能达到的最大速度 【答案】（1）50103W （2）20m/s 【解析】【分析】（1）根据P=Fv表示牵引力，根据牛顿第二定律列式后联立求解；（2）当速度最大时，牵引力和阻力平衡，根据平衡条件列式求解；【详解】（1）设功率为P，阻力为，当汽车速度时，其加速度；当速度时，其加速度根据牛顿第二定律，有，联立解得：，；（2）当速度最大时，牵引力和阻力平衡，根据平衡条件，有：其中：，联立解得：【点睛】本题关键根据牛顿第二定律和公式多次列式后联立求解出额定功率和阻力，最后根据平衡条件求解最大速度
