1、2019-2020学年度高一第二学期期中测试物理试题一、选择题1.对于做匀速圆周运动的物体，下列物理量保持不变的是（）A. 线速度B. 向心力C. 周期D. 向心加速度【答案】C【解析】【详解】A匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故A错误；B匀速圆周运动的，向心力大小不变，方向时刻改变，所以向心力是改变的，故B错误；C匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，周期是恒定的，故C正确；D匀速圆周运动的，向心加速度大小不变，方向时刻改变，所以向心加速度改变，故D错误。故选C。2.关于弹性势能，下列说法正确的是（）A. 只要发生形变，物体就具有弹性势能B. 某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大C.
2、 在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关D. 弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加【答案】C【解析】【详解】A发生弹性形变的物体，恢复形变的过程能够对外做功，一定具有弹性势能，但发生完全非弹性形变的物体都不具有弹性势能，故A错误；BC在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关，与弹簧的长度无关，故B错误，C正确；D弹簧的弹力做正功，根据功能关系可知，其弹性势能减小，故D错误。故选C。3.对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（）A. 与之间的引力大小总是相等的，而与、是否相等无关B. 当两个物体间的距离r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C. 公式中G为引力常量，是牛顿第一次在实
3、验中用扭秤装置测量出来的D. 万有引力定律只适用于两个质量较大的物体，对质量较小的物体间的引力则不适用【答案】A【解析】【详解】A引力作用是相互的，两个物体间的万有引力是作用力和反作用力的关系，两物体受到的相互引力总是大小相等、方向相反，与两物体的质量是否相等无关，故A正确；B公式适用于质点间的引力的计算，当r趋近于零时，不能直接用这个公式计算万有引力，r也不再是他们之间的距离，故B错误；C公式中G为引力常量，它是由卡文笛许通过扭秤实验测得的，故C错误；D自然界的任何两个物体都是相互吸引的，对于质量较大的天体适用，对质量较小的物体也适用，故D错误。故选A。4.关于向心力，下列说法正确的是（）A
4、. 做匀速圆周运动的物体，其受到的向心力是不变的B. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力C. 向心力既可以改变物体速度方向，又可以改变物体速度大小D. 向心力是根据力的作用效果命名的，它可以由某个力、或物体受到的几个力的合力、或物体受到的某个力的分力来提供【答案】D【解析】【详解】A做匀速圆周运动的物体，向心力的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，所以向心力是变化的，故A错误；B做圆周运动的物体，合力不一定等于向心力，比如做变速圆周运动，合力与向心力不相等，其向心力为合力指向圆心的分力，故B错误；C做圆周运动的物体，向心力始终指向圆心，与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度
5、的方向，是变量，故C错误；D向心力是根据力的作用效果命名的，它可以由某个力、或物体受到的几个力的合力、或物体受到的某个力的分力来提供，故D正确。故选D。5.关于功，下列说法正确的是（）A. 功有正负，但其正负不表示方向，表示大小B. 摩擦力可以对物体做正功C. 若某个力对物体不做功，则说明物体没有位移D. 合力的功等于各分力做功的矢量和【答案】B【解析】【详解】A功是物体之间能量转化的量度，它是标量，功也有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，正功表示动力做功，负功则表示为阻力做功，故A错误；B摩擦力与运动方向可以相同，也可以相反，即物体受摩擦力可以是动力也可以是阻力
6、，故其可能做正功，也可能做负功，当然也可以不做功，故B正确；C若力的方向与位移方向垂直，则该力不做功，但是有位移，故C错误；D功是标量，合力的功等于各分力做的功的代数和，故D错误。故选B。6.游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目。如图所示，一小孩坐在旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为，小孩旋转5周用时，则下列说法正确的是（）A. 小孩做圆周运动的角速度为B. 小孩做圆周运动的线速度为C. 小孩在内通过的路程为D. 小孩做圆周运动的向心加速度为【答案】A【解析】【详解】A由题可知，小孩做圆周运动的周期为则小孩做圆周运动的角速度为故A正确；B根据公式可知小孩做圆
7、周运动的线速度为故B错误；C小孩在内通过的路程即为在该时间内通过的圆弧的长度，根据线速度公式可以得到故C错误；D根据向心加速度的公式可以得到故D错误。故选A。7.2019年11月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”的方式成功发射了第五十、五十一颗北斗导航地球同步卫星，则关于这两颗同步卫星的说法正确的是（）A. 它们的轨道可以定点在北京的正上方B. 它们受到地球的万有引力大小相等C. 它们的运行周期都比月球绕地球公转周期短D. 它们运行的角速度与地球自转的角速度可以不同【答案】C【解析】【详解】A同步卫星相对于地球是静止的，只能是地球同步轨道卫星，则只能位于赤道正上
8、方，不能定点在北京的正上方，故A错误；B由于同步卫星的质量各不相同，则根据万有引力公式可知，它们受到地球的万有引力大小不一定相等，故B错误；C同步卫星相对于地球是静止的，其周期等于地球自转的周期及为，小球月球绕地球公转周期，故C正确；D由于同步卫星与地球自转的周期相同，则根据公式可知，它们运行的角速度与地球自转的角速度相同，故D错误。故选C。8.某宇航员在某星球表面，将一质量为m的小球由静止释放，小球做自由落体运动，测得小球下落高度为h，所用的时间为t，若该星球的半径为R，万有引力常量为G，则该星球的质量为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】小球下落的过程中根据自由落体运动规
9、律有解得质量为m的物体，在星球表面，星球对它的引力等于其重力，有 解得星球质量故B正确，ACD错误。故选B。9.关于功率公式和，下列说法正确的是（）A. 根据公式可知，力对物体做功越多，功率就越大B. 根据公式可知，力对物体做功的时间越短，功率就越大C. 根据公式只能求出某一时刻的瞬时功率D. 根据公式可知，当汽车的功率一定时，在汽车速度达到最大值之前的过程中，牵引力大小与速度大小成反比【答案】D【解析】【详解】A由公式可知，在相同时间内，力对物体做功越多功率越大，如果时间不一样，那就不能比较功率的大小了，故A错误；B由公式可知，在做功相同情况下，力对物体做功的时间越短功率就越大，如果做功不一
10、样，那就不能比较功率的大小了，故B错误；C公式可以计算平均功率也可以瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，故C错误；D根据公式可知，当汽车的功率P一定时，在汽车速度达到最大值之前的过程中，牵引力F大小与速度大小成反比，故D正确。故选D。10.火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，则外轨对轮缘（如图甲所示）挤压的弹力F提供火车转弯的向心力（如图乙所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图丙所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，此时的速度称为安全行驶速度，设其大小为v，以下说法中正确的是（）A. 当火车以速
11、度v通过此弯道时，火车重力与轨道支持力和摩擦力的合力提供向心力B. 当不同的火车通过此弯道时，重力不同的火车所对应的安全行驶速度不同C. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压【答案】C【解析】【详解】A当火车以速度v通过此弯道时，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力，故A错误；B根据牛顿第二定律解得安全行驶速度为与质量无关，故B错误；C若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供所需的向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨。故C正确；D若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨。故D错误。故选C
12、。11.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不同，它们的比值为2:1:4，它们的边缘有三个点A、B、C如图所示，下列说法正确的是（）A. B、C的线速度之比为1:4B. A、B的角速度之比为2:1C. A、C的线速度之比为1:2D. A、C的向心加速度之比为8:1【答案】A【解析】【详解】A小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，所以但B、C两点的半径不同，根据解得故A正确；B大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，故由于半径不同，根据解得故B错误；C根据上述分析可得故C错误；D根据解得故D错误。故选A。12.开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础，根据开普勒定律，以下说法中正确的是（
13、）A. 开普勒定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动B. 若某一人造地球卫星轨道是椭圆，则地球处在该椭圆的一个焦点上C. 开普勒第三定律中的k值，不仅与中心天体有关，还与绕中心天体运动的行星（或卫星）有关D. 在探究太阳对行星的引力规律时，得到了开普勒第三定律，它是可以在实验室中得到证明的【答案】B【解析】【详解】A开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，故A错误；B根据开普勒第一定律，若人造地球卫星的轨道是椭圆，则地球在椭圆的一个焦点上，故B正确；C开普勒第三定律式中的k值，与中心天体的质量有关，与绕中心天体运动的行星（或卫星）无关，故C错误
14、；D开普勒第三定律是开普勒在观察太阳系行星运动时得到的规律，在实验中不能验证，故D错误。故选B。13.下列关于离心现象的说法中错误的是（）A. 当物体所受到的离心力大于向心力时产生离心现象B. 洗衣机脱水时是利用离心运动把附着在衣服上水分甩掉的C. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动D. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失后，物体将沿着圆周切线方向运动【答案】A【解析】【详解】A离心力是不存在的，因为它没有施力物体。所以物体不会受到离心力，A选项符合题意，故A正确。B洗衣机脱水时，附着在衣服上的水份被甩掉，是因为提供的向心力不满足所需要的向心
15、力，做离心运动，B选项不合题意，故B错误；C做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。C选项不合题意，故C错误；D当物体不受力或受到的合外力为零时，物体保持静止或匀速直线运动状态。所以做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，由于惯性，物体继续保持该速度沿切线做直线运动。D选项不合题意，故D错误。故选A。14.公园里一小朋友正在玩荡秋干，简化图如图所示，设大人用水平力F缓慢将秋千拉至图示位置由静止释放（图中未画出F），此时秋千绳与竖直方向的夹角为，小朋友到秋千悬点的距离为L，小朋友的质量为m
16、，忽略秋千绳的质量，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（）A. 大人缓慢拉秋千的过程中拉力做的功为B. 大人在拉秋千的过程中小朋友的重力做正功，重力势能增加C. 由静止释放到秋千摆到最低点过程中，小朋友的重力势能减少D. 由静止释放后到秋千摆到最低点的过程中，秋千绳的拉力对小朋友做正功【答案】C【解析】【详解】A缓慢上拉过程中，小朋友处于平衡状态，故拉力是变力，根据动能定理，有解得故A错误；B大人在拉秋千的过程中小朋友的高度上升，重力势能增加，重力做负功，故B错误；C由静止释放到秋千摆到最低点过程中，小朋友的重力势能减少量等于重力做的功故C正确；D由静止释放后到秋千摆到最低点的过程中，拉力方
17、向始终与小朋友的速度方向相垂直，故拉力不做功，故D错误。故选C。15.2020年2月20日，我国自行研制的长征二号丁运载火箭以一箭四星的方式成功将4颗新技术试验卫星C、D、E、F送入预定轨道，设其中的新技术试验卫星C、D的在轨运动都看成匀速圆周运动，轨道半径分别为、，且，则下列说法正确的是（）A. C的线速度小于D的线速度B. C的角速度小于D的角速度C. C的周期大于D的周期D. C的向心加速度大于D的向心加速度【答案】D【解析】【详解】A卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有解得B卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有解得可知，半径越大，角速度越小，D的角速度小
18、于C的角速度，故B错误；C根据可知，角速度越大，周期越小，C的周期小于D的周期，故C错误；D根据可知，角速度越大，向心加速度越大，C的向心加速度大于D的向心加速度，故D正确。故选D。16.关于地球的第一宇宙速度，以下叙述正确的是（）A. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B. 它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度C. 它是使卫星进入近地圆形轨道的最大发射速度D. 它是人造卫星发射时的最大速度【答案】B【解析】【分析】【详解】人造卫星在地表附近做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，可得人造卫星在圆轨道上运行时的线速度，即第一宇宙速度为AB根据第一宇宙速度的意义可知，第一宇宙速度是人造地球卫
19、星绕地球飞行的最大速度，就是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，故A错误，B正确；CD第一宇宙速度是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，是人造卫星发射时的最小速度，故CD错误。故选B。17.游乐场中的过山车项目惊险刺激，深受年轻游客的喜爱。如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道，质量为m的游客随过山车一起运动，重力加速度为g，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（）A. 座椅对游客的作用力一定大于B. 座椅对游客的作用力大小为C. 若速度v的大小为，则座椅对游客的作用力为零D. 若此时从游客口袋中不小心掉出一颗小弹珠，则小弹珠将做自由落体运动【答案】C【解析】【详解】AB在最
20、高点，根据向心力公式得解得故AB错误；C在最高点，根据向心力公式得当解得故C正确；D此时从游客口袋中不小心掉出一颗小弹珠，小弹珠由于惯性，以速度v沿切线方向飞出，只受到重力，所以做平抛运动，故D错误。故选C。18.质量为m的物体被人竖直向上抛出，设运动过程中受到的空气阻力为f，物体上升高度后又落回地面，物体下落高度为，重力加速度为g，在物体运动的整个过程中，下列说法正确的是（）A. 物体重力做的功为B. 物体重力做的功为C. 物体克服阻力做功为D. 物体克服阻力做功为【答案】D【解析】【详解】AB物体重力做的功为故AB错误；CD物体克服阻力做功为故C错误，D正确。故选D。19.宇宙中两颗相距较
21、近的天体称为“双星”，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于引力作用而吸引在一起，忽略其他天体对双星的影响，则关于“双星”下列说法正确的是（）A. 两者做圆周运动所受到的向心力大小不相等B. 两者做圆周运动的周期与它们的质量成正比C. 两者做圆周运动的半径与它们的质量成正比D. 两者做圆周运动的线速度大小与它们的质量成反比【答案】D【解析】【详解】A双星间相互作用的万有引力是作用力与反作用力，大小相等，故A错误；B双星做圆周运动的角速度、周期都相等，与它们的质量无关，故B错误；C双星做圆周运动的向心力由万有引力提供，由于万有引力相等，则向心力也相等；因为向心力双星的向心力和
22、角速度都相等，所以双星的轨道半径之比为所以两者做圆周运动的半径与它们的质量成反比，故C错误；D由可知线速度与半径成正比，即与质量成反比，故D正确。故选D。20.两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1:2，两行星半径之比为2:1，则下列选项正确的是（）A. 两行星密度之比为4:1B. 两行星质量之比为2:1C. 两行星表面处重力加速度之比为2:1D. 两卫星的速率之比为:1【答案】A【解析】【详解】A任一卫星绕行星表面做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，得则得行星的质量行星的密度两个卫星的周期之比为，由上式可得，两行星密度之比为，故A正确；B行星质量为已知两个卫星的周
23、期之比为，两行星半径之比为，由此可得，两行星质量之比为，故B错误；C忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力，得解得结合两行星半径之比为，质量之比为，解得两行星表面处重力加速度之比为，故C错误；D根据圆周运动公式可得两卫星速率之比为，故D错误。故选A。二、非选择题21.某汽车在水平路面上以 60kW 的恒定功率沿直线行驶，所受阻力恒为 2000N，则发动机在 300s 内做的功为_J，汽车能达到的最大速度为_km/h.【答案】 (1). 1.8107 (2). 108【解析】根据可知发动机300s内做的功为，当阻力和牵引力相等时，速度最大，故22.一汽车以速度通过凸形桥的最高点，若车对桥的压力
24、为车重的，则桥的半径为_米，此时汽车处于_（选填“超重”或“失重”）状态；当车速为_时，车对桥面的压力恰好为零（g取）。【答案】 (1). 40 (2). 失重 (3). 20【解析】【详解】123汽车在凸桥最高点时，所受重力和桥面的支持力提供汽车圆周运动的向心力，由此可得由牛顿第三定律知代入解得又代入解得因为是最高点，圆周运动的圆心在下方，即汽车所受合外力的方向竖直向下，加速度向下，此时汽车处于失重状态。当汽车对桥面压力为0时，即代入解得23.有一种叫飞椅的游乐项目，简化示意图如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为R的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心O的竖直轴转动。当转盘绕竖
25、直轴匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，钢绳与竖直方向的夹角为，游玩者与座椅的总质量为m，不计钢绳的重力，g取，在此过程中，求：(1)座椅受到绳子的拉力大小；(2)游玩者和座椅运动的线速度大小。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)当转盘转动时，钢绳对它的拉力T及其自身重力的合力提供向心力，则有解得(2)座椅到中心轴的距离对座椅，由牛顿第二定律有联立两式解得24.我国已成功发射“嫦娥三号”探月卫星，该卫星在着陆以前绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为r，它到月球表面的距离为h，已知“嫦娥三号”的质量为m，运行周期为T，引力常量为G，忽略其他天体对“嫦娥三号”的引力作用。求：(1)“嫦娥
26、三号”运动的线速度大小；(2)月球的质量；(3)月球表面处的重力加速度g。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)由万有引力定律及向心力公式知解得(2)由万有引力定律得解得(3)根据月球表面物体重力等于万有引力可得所以，月球表面处的重力加速度根据可得代入解得25.一质量为的物体静止在水平面上，现受到一大小为且方向与水平方向成的力F作用，在力F的作用下物体沿水平面做匀加速直线运动，运动时间为，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度。求：(1)这段过程中物体受到的重力、拉力F、摩擦力、合力做的功；(2)这段过程中拉力的平均功率和末拉力的瞬时功率。【答案】(1)，；(2)，【解析】【详解】(1)对物体受力分析重力方向竖直向下，而物体沿水平面做匀加速直线运动，在竖直方向上没有位移，重力不做功，因此把拉力分解为水平方向的力和竖直方向的力，同理，竖直方向上的力不做功，所以拉力做功根据匀变速直线运动的运动规律根据牛顿第二定律联立上式，解得摩擦力做功解得合力做功(2)这段过程中拉力的平均功率瞬时功率联立解得