1、吉林省通化市通化县综合高级中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题(共12小题,每小题4.0分,共48分1-6为单选7-12为多选)1.做匀速圆周运动的物体，半径为r，其线速度v和角速度的大小关系正确的是（）A. vB. vC. D. vr【答案】D【解析】【详解】线速度为故D正确，ABC错误。故选D。2.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处；半径，则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】AB两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即而，由于可知A、C两点绕同一转轴转动，有
2、又因为a=2r，由于rArC，可知则故ACD错误，B正确。故选B。3.无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器， 很多种高档汽车都应用无极变速如图所示是截锥式无极变速模 型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动 轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动当位于主动轮和从动轮之间 的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速增加当滚动轮位于主动 轮直径 D1、从动轮直径 D2的位置时， 主动轮转速 n1、从动轮转 速 n2的关系是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】从动轮与主动轮边缘线速度相等，则有12即D1n1D2n2，故故B正确ACD错误。故选B。4.
3、曲线运动是自然界普遍运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是（）A. 物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动B. 物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动C. 物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变D. 物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动【答案】C【解析】【详解】A如果力的大小变化，方向不变且与物体的速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，故A错误；B物体在恒定的合外力作用下不一定会做直线运动，如平抛运动，故B错误；C物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变，如匀速圆周运动的合力方向发生变化，平抛运动的合力方向不变，故C正确；D物体在大小不变的合外力作
4、用下不一定做匀变速曲线运动，如匀速圆周运动，故D错误。故选C。5.在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其Fv2图象如图乙所示，已知X星球的半径为R0，引力常量为G，不考虑星球自转，则下列说法正确的是（）A. X星球表面的重力加速度gbB. X星球的密度C. X星球的质量MD. 环绕X星球的轨道离星球表面高度为R0的卫星周期T4【答案】D【解析】【详解】A由图乙可知，当杆的弹力为0时，小球在最高点重力提供向心力为X星球表面的重力加速度为故A错误；B根据X星球表
5、面物体重力等于万有引力，有X星球的质量为X星球的密度为故BC错误；D星轨道半径r=2R0，周期为故D正确。故选D。6.在2013年的下半年，我国已实施“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取月球的相关数据如果该卫星在月球上空绕月做匀速圆周运动，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度，万有引力常量为G，根据以上数据估算月球的质量是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】根据题意得：卫星运行的角速度;由几何知识可知弧长S=r, 所以设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力则得解得：故选B7.火车在铁轨上转弯可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨
6、受损为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是（ ）A. 增大弯道半径B. 减小弯道半径C. 适当增加内外轨道的高度差D. 适当减小内外轨道的高度差【答案】AC【解析】【详解】火车转弯时，外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压，此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图：，解得：；火车速度提高时，为使外轨道不受损，应适当增大弯道半径或适当增加内外轨道的高度差故AC两项正确，BD两项错误8.假设“神舟”十号实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了n周，起始时刻为t1，结束时刻为t2，运行速度为v，半径为r.则计算其运行周期可用()A. B. C. D. 【
7、答案】AC【解析】【详解】AB根据题意可知，“神舟五号”做匀速圆周运动运行n圈的时间为t2-t1，根据周期的定义得故A正确，B错误；CD根据周期与线速度的关系可得故C正确，D错误故选AC9.由于地球自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬的物体2，则（）A. 它们的角速度之比1：22：1B. 它们的线速度之比v1：v22：1C. 它们的向心加速度之比a1：a22：1D. 它们的向心加速度之比a1：a24：1【答案】BC【解析】【详解】A因为两个物体同轴转动，所以角速度相等，则故A错误；B设赤道的半径为R，物体1处于赤道，运动半径为r1=R，物体2处于北纬，运动半径为由公式得故B正确；CD由得故C
8、正确，D错误。故选BC。10.地球半径为R0，地面重力加速度为g，若卫星在距地面R0处做匀速圆周运动，则()A. 卫星速度为B. 卫星的角速度为C. 卫星的加速度为D. 卫星周期为2【答案】AB【解析】【详解】根据万有引力提供向心力：mm2rm，r2R0，根据万有引力等于重力得：mg；A、v，故A正确；B、，故B正确；C、a，故C错误；D、T24，故D错误；11.如图所示，可视为质点小木块a、b和c 放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为。a与转轴OO的距离为l，b、c与转轴OO的距离为，且均处于水平圆盘的边缘。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘
9、从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，则下列说法正确的是（ ）A. b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B. a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C. b和c均未滑落时线速度大小一定相等D. b开始滑动时的转速是【答案】BC【解析】【分析】【详解】Ab、c所受的最大静摩擦力不相等，故不会同时从水平圆盘上滑落，A错误；B当a、b和c均未滑落时，木块所受的静摩擦力相等，所以a、c所受的静摩擦力相等，都小于b的静摩擦力，故B正确；Cb和c均未滑落时，根据v=r可知线速度大小一定相等，故C正确；D以b为研究对象，由牛顿第二定律得解得，转速，故D错误。故选BC。12.一小球以水平速度
10、从点向右抛出，经恰好垂直落到斜面上点，不计空气阻力，取，点是点在斜面上竖直投影点，以下判断正确的是（ ）A. 斜面的倾角约为B. 小球距斜面的竖直高度约为C. 若小球以水平速度向右抛出，它一定落在、的中点处D. 若小球以水平速度向右抛出，它一定经过、的中点的上方【答案】AD【解析】【详解】A如图所示，将小球在点的速度分解，设斜面的倾角为，则有则 故A正确；B点到点的竖直高度OB间距离大于，故B错误；CD若小球以水平速度向右抛出，在下落高度不变的情况下，它一定落在、的中点处，但下落高度变大了，所以它一定经过、的中点的上方，故C错误，D正确。故选AD。二、实验题(共1小题,每空4.0分,共16分)
11、13.某实验小组为了测量当地的重力加速度g设计了如下实验，将一根长为L的轻绳,一端固定在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量为m的小球,使整个装置绕O点在竖直面内转动在小球转动过程中的最高点处放置一光电门，在绳子上适当位置安装一个力的传感器，如图甲，实验中记录小球通过光电门的时间以确定小球在最高点的速度v，同时记录传感器上绳子的拉力大小F，即可做出小球在最高点处绳子对小球的拉力与其速度平方的关系图如图乙；(1)根据实验所给信息，写出小球在最高点处F与v的关系式_；(2)请根据作出的F-v2图象的信息可以求出当地的重力加速度g=_；（用b、L表示）(3)如果实验中保持绳长不变，而减小小球的质量m
12、，则图像中b的位置_；（变化/不变），图像斜率_（不变/变小/变大）【答案】 (1). (2). (3). 不变 (4). 变小【解析】【详解】(1)对最高处的小球受力分析，由牛顿第二定律可得，解得：(2)根据图像可得，当时，；则：，解得：(3)实验中保持绳长不变，减小小球的质量m；因为，则图像的横截距不变，图像的斜率变小三、计算题(共3小题,每小题12.0分,共36分)14.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距离月球地面高h（h只有几十厘米，远远小于月球的半径）处，以初速度v0（v0只有几米每秒）水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x，通过查阅资料知道月球的半径为R
13、，引力常量为G，求：(1)月球表面的重力加速度；(2)月球的质量；(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)物体在月球表面做平抛运动，水平方向上有竖直方向上有得出月球表面的重力加速度(2)设月球的质量为M，对月球表面质量为m的物体，根据万有引力等于重力有解得(3)设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v，据万有引力等于重力则有解得15.如图所示，小球A在光滑的半径为R的圆形槽内做匀速圆周运动，当它运动到图中a点时，在圆形槽中心O点正上方h处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与A球相碰，求：(1)B球抛出时的水平初速度
14、；(2)A球运动的线速度最小值。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)根据，得B球抛出的初速度(2)当A球转动一圈和小球B相碰，此时A球转动的线速度最小，则有解得最小线速度16.半径R = 40cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接（如图所示）质量m = 50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁冲上去如A经过轨道最高点M后作平抛运动，平抛的水平距离为1.6m求：（1）小球经过M时速度多大；（2）小球经过M时对轨道的压力多大；（g=10m/s2）【答案】（1）4m/s；（2）1.5N；【解析】【详解】（1）小球从M后作平抛运动，由竖直方向：，得平抛时间为，则有；（2）小球在M点时，根据牛顿第二定律有：得根据牛顿第三定律可知，小球经过M时对轨道的压力为1.5N
