1、山西省忻州市第一中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）注意事项：1答题前，考生务必用0.5mm黑色中性笔，将姓名、班级、考号填写在试题和答题卡上。2请把答案做在答题卡上，交卷时只交答题卡，不交试题，答案写在试题上无效。3满分100分，考试时间90分钟。第 卷 （选择题）一、单项选择题。每小题四个选项中只有一个选项是正确的。1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B. 物体做圆周运动，所受的合力一定是向心力C. 物体所受合力恒定，该物体速率随时间一定均匀变化D. 物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功【答案】D【解析】【详解】做
2、曲线运动的物体，其加速度方向不一定是变化的，例如平抛运动，选项A错误；物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定是向心力，选项B错误；物体所受合力恒定，该物体速率随时间不一定均匀变化，例如平抛运动，选项C错误；根据动能定理可知，物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功，选项D正确；故选D.2.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是( )A. 沿x方向B. 沿x方向C. 沿y方向D. 沿y方向【答案】D【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿-y方向，故D
3、正确3.A、B两个物体沿同一直线向同一方向运动，其速度时间图象如图所示，则在运动过程中（）A. B追上A前，两物体在t1时刻相距最远B. 在t1t2 时间内，A、B运动方向相反C. 在0t1时间内，B的加速度大于A的加速度D. 若在t1时刻A、B相遇，则运动过程中两物体相遇两次【答案】D【解析】【详解】A由于不知道A、B两物体初始时刻的位置关系，故不能确定何时相距最远；当初始时刻B在后面时，由图像可知B追上A前，两物体在t2时刻相距最远，故A错误；B由图像可知在t1t2时间内，A、B的速度均为正，故运动方向相同，故B错误；C因为v-t图像的斜率表示加速度，由图像可知在0t1时间内，B的加速度小
4、于A的加速度，故C错误；D因为在v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移，由图像可知若在t1时刻A、B相遇，在t1t2时间内A的速度大于B的速度，在t2时间后B的速度大于A的速度，故此后B一定会追上A，即动过程中两物体相遇两次，故D正确。故选D。4.载重汽车上坡的时候，司机必须将档位更换至低速档，并加大油门，其目的是（ ）A. 为了得到较小的牵引力和较小的牵引功率B. 为了得到较大的牵引力和较小的牵引功率C. 为了得到较小的牵引力和较大的牵引功率D. 为了得到较大的牵引力和较大的牵引功率【答案】D【解析】汽车上陡坡的时候,司机经常会换档并加大油门,加大油门为了增加功率,换挡为了减小速度,根据知
5、,增加功率、减小速度为了增加牵引力.所以D选项是正确的,A、B、C错误.故选D点睛：加大油门为了增加功率,根据进行分析牵引力的变化. 5.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，引力常量为G，由此可求出这个双星系统的总质量为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设两颗星质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，周期为T，根据万有引力提供向心力有计算得出所以又
6、因为所以故C正确，ABD错误。故选C。6.如图所示,一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球,结果都垂直击中篮筐,速度分别为v1、v2、v3若篮球出手时高度相同,出手速度与水平夹角分别为1、2、3,下列说法正确的是A. v1v2v3B v1v223D. 1=2=3【答案】A【解析】【详解】试题分析：三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设任一篮球击中篮筐的速度v，上升的高度为h，水平位移为x则有：x=vt，h=gt2，则得：，h相同，则vx，则得v1v2v3故A正确，B错误根据速度的分解有：，t相同，v1v2v3，则得123故CD错误故选A考点：平抛运动7.如图，某同学用绳子拉
7、动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定：( )A. 等于拉力所做的功；B. 小于拉力所做的功；C. 等于克服摩擦力所做的功；D. 大于克服摩擦力所做的功；【答案】B【解析】【分析】受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可【详解】木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故B正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD错误故选B【点睛】正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小8.图甲为一女
8、士站立在台阶式台阶水平自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是A 甲图中支持力对人不做功B. 甲图中摩擦力对人做负功C. 乙图中支持力对人不做功D. 乙图中摩擦力对人做负功【答案】C【解析】【详解】甲图中，人匀速上楼，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，人不受静摩擦力，摩擦力不做功，故AB错误乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故C正确，D错误故选C .【点睛】解决本题的关键知道力与速度方向垂直，该力不做功，力与速度方向成锐角，该力做正功，力与速度方向成钝角，该力做负功9.观
9、看科幻电影流浪地球后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。则（）A. 地球靠近木星的过程中运行速度减小B. 地球远离木星的过程中加速度增大C. 地球远离木星的过程中角速度减小D. 地球在P点的运行速度小于木星第一宇宙速度【答案】C【解析】【详解】A地球绕木星做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，远木点的速度小，近木点的速度大，故地球靠近木星的过程中，运行速度增大，故A错误；B根据牛顿第二定律可知万有引力提供加速度可知地球远离木星的过程中，半径r增大，加速度减小，故B错误；C地球远离木星的过程中，运行速度减少，半径增大
10、，根据可知角速度减小，故C正确；D由题意知地球在P点绕木星做匀速圆周运动时，速度等于木星的第一宇宙速度，而在P点做离心运动，沿椭圆轨道运行时，速度大于做匀速圆周运动时的速度，即大于木星第一宇宙速度，故D错误。故选C。10.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动若小球经过最高点时的速度为，计一切阻力，杆对球的作用力为（）A. 推力，大小为mgB. 拉力，大小为mgC. 拉力，大小为0.5mgD. 推力，大小为0.5mg【答案】D【解析】【详解】设在最高点杆对球的力为F，取竖直向下为正方向：，解得：，所以杆对球的力竖直向上，是推力，大小为0.5
11、mg，ABC错误D正确二、多项选择题。每小题四个选项中至少有两个选项是正确的。11.如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成角，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是（）A. a可能受到2个力的作用B. b一定受到2个力的作用C. 绳子对a的拉力大于mgD. a的重力为【答案】BD【解析】【详解】A对a进行分析，a受到重力、绳子的拉力和杆对a的弹力，一共受到3个力的作用，故A错误；B对b进行分析，b受到重力和绳子的拉力。根据平衡条件可知杆对b没有弹力，否则不能平
12、衡，所以b只受到两个力的作用，故B正确；C对b分析可知绳子拉力，同一根绳子拉力相同，所以绳子对a的拉力等于，故C错误；D分别对a、b两球进行分析，如图所示由正弦定理有解得a的重力为故D正确。故选BD。12.质量为m的坦克在平直的公路上从静止开始加速，前进距离s速度便可达到最大值vm设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（v vm）时，所受牵引力为F以下说法正确的是（ ）A. 坦克的最大速度B. 坦克速度为v时加速度为C. 坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间D. 坦克从静止开始达到最大速度vm的过程中，牵引力做功为Fs【答案】AB【解析】【分析】根据W=Pt求出牵
13、引力做功的大小，当速度最大时，牵引力与阻力相等，根据P=Fv=fv求出最大速度的大小，根据牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出加速度根据动能定理求出坦克从静止开始达到最大速度vm所用的时间【详解】当牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P=fvm知，最大速度故A正确当坦克的速度为v时，根据牛顿第二定律得，故B正确根据动能定理得，Pt-fs= mv2，则 故C错误因为在运动的过程中，功率不变，速度增大，则牵引力减小，知牵引力不是恒力，不能通过W=Fs求解牵引力做功的大小，所以牵引力做功不等于Fs，因为功率不变，知牵引力做功W=Pt故D错误故选AB【点睛】本题考查了机车以恒定功率运动的问题，注意汽车在启
14、动过程中，牵引力在变化，知道当牵引力等于阻力时，速度最大13.如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，则（）A. 卫星在同步轨道3上的运行速度大于7.9km/sB. 要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，则应在b点加速C. 在椭圆轨道2经过a点时的加速度与在圆周轨道1上经过a点时的加速度相等D. 在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度更大【答案】BC【解析】【详解】A由题意知卫星在轨道3上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有可得可知轨道半径越大，运行速度越小，由于7
15、.9km/s是在近地轨道的运行速度，故卫星在同步轨道3上的运行速度小于7.9km/s，故A错误；B在轨道2经过b点时，万有引力大于所需向心力，卫星做近心运动；在轨道3经过b点时，万有引力等于所需向心力，卫星做圆周运动；而两轨道经过b点时万有引力相等，根据可知卫星在轨道3经过b点时的速度大于轨道2经过b点时的速度，即要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，需要在b点加速，故B正确；C在轨道2和轨道1经过a点时，万有引力相等，根据牛顿第二定律可知在轨道2和轨道1经过a点时加速度相等，故C正确；D卫星在轨道2上做椭圆运动，根据开普勒定律可知在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度小，故D错误。故选BC。
16、14.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时（）A. 人拉绳行走的速度为vcosB. 人拉绳行走的速度为C. 船的加速度为D. 船受到的浮力为【答案】AC【解析】【详解】AB船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图所示根据平行四边形定则有故A正确，B错误；CD对小船受力分析，如图所示水平方向根据牛顿第二定律有因此船的加速度大小为在竖直方向受力平衡有所以船受到的浮力为故C正确，D错误。故选AC。第 卷（非选择题）三、实验题。共2个小题，15、16题。15.某同学“探究加速度与物体合
17、力的关系”的实验装置如图所示，图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计的示数F，不计轻绳与滑轮，滑轮与轮轴的摩擦，滑轮的质量。(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是_；A先释放小车，后接通打点计时器的电源B该实验不需要平衡小车所受的摩擦力C该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量D滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻(2)下图是实验过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D为选取的计数点，相邻的两个计数点之间有四个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为：8.
18、00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm，若打点计时器的打点频率为50Hz，则由该纸带可知小车的加速度大小为_（结果保留三位有效数字）；(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的aF图象可能是下图中的图线_。【答案】 (1). CD (2). 2.01 (3). B【解析】【详解】(1)1A实验时，若先放开小车再接通打点计时器电源，因为小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故A错误；B实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故B错误；CD本实验中弹簧秤的示数即为绳子的拉力，不需要用砂和砂桶的总重
19、力代替绳子拉力，所以不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，但滑轮摩擦和绳子的重力会影响示数，所以滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻，故CD正确。故选CD。(2)2因为打点计时器频率为50Hz，相邻的两个计数点之间有四个点没有画出，可知两计数点间的时间间隔为0.1s；根据位移公式可得加速度(3)3遗漏了平衡摩擦力，则F不为零时，由于摩擦力作用，a可能仍为零，故B正确，AC错误。故选B。16.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚
20、好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=_.(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=_;(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=_.【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【详解】（1）根据向心力公式： 而 得：Fn=；（2）如图由几何关系可得： ；（3）由上面分析得：整理得： 故斜率表达式为：；四、计算题。共4个
21、小题，应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。17.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高，C是半径圆弧的最低点，质量的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度，到达B点时速度。取重力加速度。(1)求长直助滑道AB的长度L；(2)若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。【答案】（1）100m；（2）受力图见解析，3900N。【解析】【详解】(1)运动员从A到B做匀加速直线运动，由运动
22、学方程代入数据解得；(2)运动员经过C点时的受力图如图所示对运动员从B到C的过程根据动能定理有对运动员在C点根据合力提供向心力有联立两式代入数据解得。18.一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，行星半径为求：(1)行星的质量M；(2)行星表面的重力加速度g；(3)行星的第一宇宙速度v【答案】（1） （2） （3）【解析】【详解】(1)设宇宙飞船的质量为m，根据万有引力定律求出行星质量(2)在行星表面求出:(3)在行星表面求出:【点睛】本题关键抓住星球表面重力等于万有引力，人造卫星的万有引力等于向心力19.质量M3 kg 长木板放在光滑的水平面上在
23、水平拉力F11 N作用下由静止开始向右运动如图9所示，当速度达到1 m/s 时，将质量m4 kg的物块轻轻放到木板的右端已知物块与木板间动摩擦因数0.2，物块可视为质点(g10 m/s2)求：(1)物块刚放置在木板上时，物块和木板的加速度分别为多大；(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止；(3)物块与木板相对静止后物块受到的摩擦力大小？【答案】（1）2m/s2；1m/s2（2）0.5m；（3）6.29N【解析】【详解】试题分析：(1)放上物块后，物体加速度板的加速度(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故t=1秒 1秒内木板位移物块位移所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止
24、后，对整体对物块f=ma f=6.29N20.小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。 (1)问绳能承受的最大拉力多大？(2)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？【答案】（1）；（2），。【解析】【详解】(1)设绳断后球飞行的时间为t，由平抛运动规律有竖直方向水平方向D=v1t解得v1=设绳能承受的最大拉力大小为Fmax，这也是球受到绳的最大拉力的大小，球做圆周运动的半径为由圆周运动向心力公式，有Fmax-mg=得Fmax=mg(2)设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有Fmax-mg=m解得v3=绳断后球做平抛运动，竖直位移为y=dl水平位移为x，时间为t1,由平抛运动规律有得x=4当l时，x有最大值xmax=d