1、高考资源网（） 您身边的高考专家2019-2020学年第二学期高一年级期中考试物理试卷一单项选择题（共16小题，每题3分，共48分）1.如图甲所示，玻璃管竖直放置，当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，使玻璃管水平向右匀加速运动，直至红蜡块到达玻璃管的最上端。此过程红蜡块运动的轨迹可能为乙图中的（）A. SB. RC. QD. 以上三种情况都有可能【答案】C【解析】【详解】红蜡块竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，合加速度方向水平向右，则合外力方向水平向右，据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合外力的方向，则此过程红蜡块运动的轨迹可能为乙中的Q。故选C。2.光滑水平面上，小球m的拉力
2、F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是（ ）A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C. 若拉力突然变大，小球将可能沿半径朝圆心运动D. 若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做近心运动【答案】D【解析】【详解】A若拉力突然消失，小球将做匀速直线运动，则小球将沿轨迹Pa做离心运动故A项错误B若拉力突然变小，小球不可能沿轨迹Pa做离心运动；小球可能沿轨迹Pb做离心运动故B项错误CD若拉力突然变大，小球将做近心运动，可能沿轨迹Pc做近心运动，不可能沿半径朝圆心运动故C项错误，D项正确。3.
3、关于开普勒行星运动定律，下列说法不正确的是（）A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积C. 表达式，k与中心天体有关D. 表达式，T代表行星运动的公转周期【答案】B【解析】【详解】A根据开普勒第一定律可知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A正确，不符合题意；B根据开普勒第二定律可知相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，与木星无关，故B错误，符合题意；CD根据开普勒第三定律可知表达式，k与中心天体有关，T代表行星运动的公转周期，故CD正确，不符合题意。故选B。4.如图所示
4、，若两个金属小球通过电磁铁控制，同时沿相同斜槽轨道运动，水平出去后，一个在空中做平抛运动，一个沿水平轨道做匀速直线运动（阻力可忽略）。改变两个斜槽轨道的高度差，进行多次实验可以发现两个小球总是会在水平轨道上相撞。这个实验说明（）A. 平抛运动在水平方向做匀速运动B. 平抛运动在竖直方向做自由落体C. 能同时说明上述两条规律D. 不能说明上述规律中的任何一条【答案】A【解析】【详解】改变高度度差，都能相撞，可以说明两个小球水平方向运动状态相同，也就是平抛运动水平方向是匀速直线运动，不能说明竖直方向的运动情况，A正确，BCD错误。故选A。5.2020年我国发射的太阳系外探索卫星，到达某星系中一星球
5、表面高度为2000km的圆形轨道上运行，运行周期为150分钟。已知引力常量G=6.671011Nm2/kg2，该星球半径约为1.7104km。利用以上数据估算该星球的质量约为（）A. 81013kgB. 71016kgC. 61022kgD. 51025kg【答案】D【解析】【详解】卫星的轨道半径运行周期根据万有引力提供圆周运动向心力有可得星球质量故ABC错误，D正确。故选D。6.壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，某同学分别在同一直线上相同高度的A、B、C三个位置先后击打壁球，结果都使壁球垂直击中墙壁同一位置。设三次击打后球到达墙壁前在空中飞行的时间分别为t1，t2，t3，到达墙壁时的速
6、度分别为v1，v2，v3，不计空气阻力，则（）A. t1t2t3，v1v2v3B. t1t2t3，v1=v2=v3C. t1=t2=t3，v1v2v3D. t1=t2=t3，v1=v2=v3【答案】C【解析】【详解】因为三次都是壁球垂直击中墙壁同一位置，因此可以看成是三次平抛运动，根据平抛运动规律可知，三次时间相同，速度v1最大，故选项C正确。故选C。7.如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是（）A. P、Q两物体的线速度大小相等B. P、Q两物体的周期相等C. P物体的线速度比Q物体的线速度大D. P、Q两物体均
7、受重力、支持力、向心力三个力作用【答案】B【解析】【详解】ABC因为P、Q两点共轴，所以角速度相同，由可知周期相等；由公式v=r得，Q处物体的线速度大，故B正确，AC错误。DP、Q两物体均受重力和支持力两个力作用，向心力是重力和支持力的合力，故D错误。故选B。8.如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（）A. 线速度之比为 1：4B. 角速度之比为 4：1C. 周期之比为 1：8D. 转速之比为1：4【答案】D【解析】【详解】A轮1和轮3是
8、同一皮带转动，所以线速度大小相同，即轮2和轮3同轴转动，角速度相同，根据可知轮2和轮4同一皮带转动，所以则故A错误；B根据可知故B错误；C根据可知故C错误；D根据可知转速之比为故D正确。故选D。9.质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O，把小球拉到与O在同一竖直面内的某一位置，由静止释放，下摆过程中摆线将被钉子拦住，如图所示。当球第一次通过最低点P时（）A. 小球的线速度突然增大B. 小球角速度突然减小C. 摆线上的张力突然减小D. 小球的向心加速度突然增大【答案】D【解析】【详解】A 当球第一次通过P点时，线速度的大小不变，故A错误；B 由于线速度大小不变，根
9、据知，转动半径变小，则角速度变大，故B错误；C 根据牛顿第二定律得，线速度大小不变，转动半径变小，则摆线张力变大，故C错误；D根据知，线速度大小不变，转动的半径变小，则向心加速度突然变大，故D正确。故选D。10.质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角2时（如图），下列判断正确的是（）A. P的速率为vB. P的速率为vsin 2C. P处于超重状态D. P处于失重状态【答案】C【解析】【详解】AB将小车的速度v进行分解如图所示：则有选项AB错误；C
10、D小车向右运动，减小，v不变，则vp逐渐增大，说明物体P沿斜面向上做加速运动，处于超重状态，选项C正确，D错误。故选C。11.质量为1kg的质点在x-y平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示。下列说法正确的是（）A. 质点的初速度为5m/sB. 质点所受的合外力为3NC. 质点做匀速直线运动D. 2s 末质点速度大小为6m/s【答案】B【解析】【详解】A由甲图可知x轴方向初速度为，由乙图可知y轴方向初速度所以质点的初速度故A错误；B由图可知x轴方向的加速度由于质点在y轴做匀速直线运动，在y轴方向上合力为零，故质点的合力故B正确；C由B选项分析可知合外力沿x轴方向，与初速
11、度方向垂直，且合外力恒定，所以质点做类平抛运动，故C错误；D由图可知2s末质点在x轴方向的速度是，y轴方向的速度是，根据速度的合成可以知道2s末质点速度大小为故D错误。故选B。12.一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m、水流速度为4m/s的河流中渡河，则该小船( )A. 能到达正对岸B. 渡河的时间可能少于50sC. 以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200mD. 以最短位移渡河时，位移大小为250m【答案】C【解析】【详解】A因为船在静水中速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。故A错误；B当船的静水中的速度垂直河岸时渡
12、河时间最短故B错误；C以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为x=vstmin=450m=200m故C正确；D因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。所以由三角形的相似得最短位移为故D错误。故选C。13.如图所示，固定在水平地面上的圆锥体，顶端用轻绳系有一小球（视为质点），悬点到小球的距离为1.5m。现给小球一初速度，使小球恰好能在圆锥体侧面做匀速圆周运动。已知圆锥体母线与水平面的夹角为37，取sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。则小球做匀速圆周运动的线速度大小为（）A. 2m/
13、sB. 4m/sC. 5m/sD. 6m/s【答案】B【解析】【详解】由题意知，当小球重力与绳子拉力的合力刚好提供向心力时，物体与圆锥恰好无压力，即解得故B正确，ACD错误。故选B。14.如下图所示，斜面的高为L，斜面倾角的正切值为tan=0.5，将一质量为m的铅球以速度v0水平抛出，恰好落在斜坡的中点处，调节扔小球的初速度，则下面说法正确的是（）A. 当时，小球恰好落在斜面末端P点B. 当初速度为v0水平抛出，小球落到斜面时的速度与水平面夹角为45C. 所有落在斜面上时小球的速度方向不一样D. 当时，只要小球初速度足够大，小球落地的速度有可能为45【答案】B【解析】【详解】A根据题意小球做平
14、抛运动，当小球速度为时，恰好落在斜坡中点，根据平抛运动规律可知若小球落到P点处的初速度为，则整理得因此A错误；B初速度为时，落地时小球与水平面夹角为，则有即与水平面夹角45，B正确；C根据平抛运动推论，即物体速度与水平面夹角正切值等于物体位移与水平面夹角正切值得两倍，即只要落在斜面上，说明小球的位移方向都一样，也说明小球的速度方向都一样，C错误；D只要小球初速度小球一定会落在水平面上，此时说明小球初速度无论多大，小球落地的速度都要小于45，D错误。故选B。15.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B. 如图乙所示是一圆锥摆，增大，若保持圆锥
15、的高不变，则圆锥摆的角速度变大C. 如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则 在两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D. 火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会没有挤压作用【答案】A【解析】【详解】A汽车通过拱桥的最高时，合力向下，加速度向下，所以出于失重状态，故A正确；B对圆锥受力分析如下图，根据牛顿第二定律得解得可知圆锥摆的角速度与角度无关，故B错误；C对A、B受力分析如下图所示，可得由于，所以；由于斜面角度不变，所以小球所受筒壁的支持力大小相等，有，综上所述，故C错误；D火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用，合起来提供火
16、车转弯的向心力，故D错误。故选A。16.家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。某台计算机上的硬磁盘共有9216个磁道（即9216个不同半径的同心圆），每个磁道分成8192个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节。电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动。磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。下列说法正确的是（）A. 每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同B. 不计磁头转移磁道的时间，计算机读写完该硬盘所需时间约为77sC. 读取每个字节所用时间都相同，约为2.0l0-11sD. 该硬盘的容量约为41012字节【答案】B【解析】【详解】A
17、每个磁道扇区数相同，每个扇区可记录字节数相同，即每个磁道上可记录字节数相同，但半径不同，所以不同磁道上每个字节所占用的长度不同，A错误；B电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，则每读写一个磁道所用时间为：磁盘共有9216个磁道，所以共需要时间：B正确；C每个磁道分成8192个扇区，每个扇区可以记录512个字节，所以每个磁道共可以记录个字节，所以读取每个字节所用时间为：C错误；D该硬盘的容量约为个字节，D错误。故选B。二多选题（共5小题，选对不全得2分，全对得3分，共15分。）17.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的AB两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，A与B之间的摩擦因数
18、和B与圆盘之间的摩擦因数相等，则下列说法正确的是（ ） A. B的向心力是A的向心力的2倍B. 盘对B的摩擦力的大小是B对A的摩擦力大小的2倍C. A、B都有沿半径向后滑动的趋势D. 若缓慢增加圆盘的转速，因为B受到的摩擦力比A大，所以B会先滑动【答案】BC【解析】根据Fnmr2，因为A、B两物体的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故A错误；对AB整体分析，fB2mr2，对A分析，有：fAmr2，可知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故B正确；A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故C正确；因
19、为A与B之间的摩擦因数和B与圆盘之间的摩擦因数相等，对B有：，对A有：，当A刚要滑动时，解得：，代入上式解得：，由此可知AB同时滑动，故D错误所以BC正确，AD错误18.如图为人造地球卫星的轨道示意图，其中MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度。已知万有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2和地球半径R=6400km，下列说法正确的是（）A. 运行在GEO上的卫星，可定位在北京正上空B. 根据运行在GEO上的卫星的数据，可求出地球密度C. 运行在MEO上的卫星，发射速度小于第一宇宙速度D. 卫星在MEO上运行周期小于GEO上运行周期【答案】BD
20、【解析】【详解】A GEO是地球同步轨道，只能在赤道正上方，故A错误；B根据万有引力提供向心力可得且体积即可求解地球密度，故B正确；C 第一宇宙速度是最小的发射速度，是近地卫星的发射速度，故运行在MEO上的卫星，发射速度大于第一宇宙速度，故C错误；D根据开普勒第三定律可知，卫星在MEO上运行周期小于GEO上运行周期，故D正确。故选BD19.我国探月探测器“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，此飞行轨道示意图如图所示，探测器从地面发射后奔向月球，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上的近月点。下列关于“嫦娥三号”的运动，正确的说法是（）A. 在轨道上经过P的速度小于在轨道上经过P的速度B
21、. 在轨道上经过P的加速度小于在轨道上经过P的加速度C. 发射速度一定大于7.9 km/sD. 在轨道上从P到Q的过程中速率不断增大【答案】ACD【解析】【详解】A从轨道上的P点进入轨道需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，所以轨道上经过P的速度小于在轨道上经过P的速度，故A正确；B在两个轨道上在P点所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，在轨道上经过P的加速度等于于在轨道上经过P的加速度，故B错误；C地球的第一宇宙速度为7.9km/s，这是发射卫星的最小速度，发射速度如果等于7.9km/s，卫星只能贴近地球表面飞行，要想发射到更高的轨道上，发射速度应大于7.9km/s，故C正确；D在轨
22、道上运动过程中，只受到月球的引力，从P到Q的过程中，引力做正功，动能越来越大，速率不断增大，故D正确。故选ACD。20.如图所示，地球和行星绕太阳做匀速圆周运动，地球和行星做匀速圆周运动的半径r1、r2之比为r1：r21：4，不计地球和行星之间的相互影响，此时地球和行星距离最近。下列说法正确的是（）A. 行星绕太阳做圆周运动的周期为8年B. 地球和行星的线速度大小之比为1：2C. 至少经过年，地球和行星距离再次最近D. 经过相同时间，地球、行星圆周运动半径扫过的面积之比为1：2【答案】ACD【解析】【详解】A根据万有引力提供圆周运动的向心力，有可得周期所以因为地球公转周期为1年，故行星公转周期
23、为8年，故A正确；B根据万有引力提供圆周运动的向心力，有可得线速度所以故B错误；C地球周期短，故当地球比行星多公转一周时，地球将再次位于太阳和行星之间，即则时间为故C正确；D行星与太阳连线扫过的面积故有故D正确。故选ACD。21.假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0；在赤道的大小为g；地球自转的周期为T；引力常量为G则（）A. 地球的半径RB. 地球的半径C. 地球的第一宇宙速度为D. 地球的第一宇宙速度为【答案】AC【解析】【详解】AB在两极地区，物体只受到地球的万有引力，其大小为mg0，在赤道处，地球对物体的万有引力大小仍为mg0，万有引力和重力的合力提
24、供圆周运动向心力有即有可得地球半径为故A正确，B错误；CD在地球两极重力等于万有引力，则绕地表飞行的卫星第一宇宙速度故C正确，D错误。故选AC。三解答题（共5小题）22.如图所示，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小物体A靠在圆筒的内壁上，它与圆通的动摩擦因数为，现要使物体A不下落，则圆筒转动的角速度至少是多少？【答案】【解析】【详解】要使A不下落，则小物块在竖直方向上受力平衡，有当摩擦力正好等于滑动摩擦力时，圆筒转动的角速度取最小值，筒壁对物体的支持力提供向心力，根据向心力公式得，而解得23.如图所示，离地面高h处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为45的光滑斜
25、面滑下。若甲、乙同时到达地面，求：(1)初速度v0的大小；(2)甲物体飞行的水平距离。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)甲做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动根据解得根据几何关系可知斜面长度乙做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知解得根据位移时间公式可知代入加速度和时间解得(2)甲做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，甲物体飞行的水平距离为24.测定气体分子速率的部分装置如图所示，放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n25转/秒匀速转动两盘相距L20厘米，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成60的夹角已知气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，求气体分子的
26、最大速率。【答案】30m/s【解析】【详解】两盘相距L=20cm=0.2m；圆盘转动的角速度分子在两盘间运动的时间为此时间内圆盘有联立解得(n=0、1、2)当n=0时，气体分子的最大速率为v=30m/s25.我国将在2013年使用长征三号乙火箭择机发射嫦娥三号发射嫦娥三号是采用火箭喷气发动机向后喷气而加速的设运载火箭和嫦娥三号的总质量为m，地面附近的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G。（1）用题给物理量表示地球的质量。（2）假设在嫦娥三号舱内有一平台，平台上放有测试仪器，仪器对平台的压力可通过监控装置传送到地面火箭从地面启动后竖直向上做加速直线运动，升到距离地面高度等于地球半径的时，地
27、面监控器显示测试仪器对平台的压力为启动前压力的，求此时火箭的加速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据在地面附近重力和万有引力相等，则有 解得 （2）取测试仪为研究对象起飞前，由物体的平衡条件得 升到距离地面高度等于地球半径的时，牛顿第二定律得 由题意知 由解得：26.如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力。求：(1)球B在最高点时，杆对A球的作用力大小；(2)若球B转到最低点时B的速度，转轴O受到的作用力大小。【答案】(1) 1.5mg；(2) 3.3mg【解析】【详解】(1)球B在最高点时的速度为有解得因为A、B两球的角速度相等，根据可知，此处球A的速度为根据牛顿第二定律得解得杆对A球的作用力为(2)A球的速度为.对A球有解得杆对A球的作用力说明杆对A球作用力方向向下。若球B转到最低点时B的速度对B球解对杆解根据牛三定律知转轴O受到的作用力大小也为。- 25 - 版权所有高考资源网