1、山西省朔州市怀仁一中2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（共52分，每题4分，漏选2分，错选0分；1-9题为单选，10-13题为多选）1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是()A. 平抛运动是匀变速曲线运动B. 匀速圆周运动是速度不变的运动C. 圆周运动是匀变速曲线运动D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的【答案】A【解析】【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动故A正确匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动故B错误匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动故C错误平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运
2、动的物体落地时的速度不可以竖直向下故D错误故选A【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功2.某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（ ）A. 15mB. 10mC. 90mD. 360m【答案】B【解析】【分析】根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，因为星球的质量约为地球的9倍，半
3、径约为地球的一半，可得，根据，可得，可知平抛运动的时间之比为，根据x=v0t知，水平射程之比，所以在星球上的水平射程为：，故B正确，ACD错误【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用3.如图所示，“天宫二号”在距离地面393 km的近圆轨道运行已知万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2，地球质量M6.01024 kg，地球半径R6.4103 km.由以上数据可估算()A. “天宫二号”的质量B. “天宫二号”的运行速度C. “天宫二号”受到的向心力D. 地球对“天宫二号”的引力【答案】B【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，即可知所以
4、可求出“天宫二号”的运行速度，在上等式中“天宫二号”的质量在两边会消去，故无法求出“天宫二号”的质量，同时其受到的向心力、引力都因为不知质量而无法求解，故B正确，ACD错误。4.汽车在一平直路面上匀速行驶，前方遇到一段泥泞的路面，导致汽车受到的阻力变大了，若汽车发动机的功率保持不变，经过一段时间后，汽车在泥泞的路面做匀速运动，则在图中关于汽车的速度随时间变化关系正确的图像是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】汽车遇到一段泥泞的路面，导致汽车受到的阻力变大，速度减小，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，汽车的速度随时间变化关系正确的图像是B5.如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它
5、在竖直方向上的直径两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MPQN将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是()A. 合力对两滑块的冲量大小相同B. 重力对a滑块冲量较大C. 两滑块的动量变化大小相同D. 弹力对a滑块的冲量较小【答案】D【解析】【分析】根据“两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上”、“合力对两滑块的冲量大小相同”可知，本题考查牛顿第二定律、冲量的定义和动量定理，根据牛顿第二定律计算出滑环沿任意一根杆滑动的加速度，然后根据位移时间关系公式计算出时间，然后结合冲量的定义以及动量定理列式求解【详解】对小球，
6、受重力和支持力，将重力沿轨道的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gsin(为杆与水平方向的夹角)由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rsin所以t=，t与无关，即t1=t2A. 小球受到的合外力等于重力沿轨道方向的分力，即：mgsin，所以合外力的冲量大小为：mgsint.由图可知MP与水平方向之间的夹角大，所以沿MP运动的a球受到的合外力的冲量大故A错误；B. 重力的冲量为mgt，由于运动的时间相等，所以重力的冲量大小相等故B错误；C. 沿MP运动的a球受到的合外力的冲量大，由动量定理可知，a球的动量变化大故C错误；D. 弹力的
7、冲量：mgcost，由图可知MP与水平方向之间的夹角大，所以a球的弹力的冲量小故D正确； 故选D6.小船相对于地面以速度v1向东行驶，若在船上以相对地面的相同速率v水平向西抛出一个质量为m的重物，则小船的速度将（ ）A. 不变B. 减小C. 增大D. 改变方向【答案】C【解析】【详解】以重物和船组成的系统为研究对象，抛重物的过程系统遵守满足动量守恒定律取向东方向为正方向，设船的质量为M根据动量守恒定律得：（M+m）v1=-mv+Mv所以有：即船速增大故C正确ABD错误。故选C7.假设一个人静止于完全光滑水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是（）A. 向后踢腿B. 手臂向后甩C. 在冰面上
8、滚动D. 脱下外衣水平抛出【答案】D【解析】【详解】以人作为整体为研究对象，向后踢腿或手臂向前甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB错误；因为是完全光滑的水平冰面，没有摩擦力，人是滚不了的，C错误；把人和外衣视为一整体，这个整体动量为0，人给外衣一个速度，动量总量不变，所以人也可以有一个反向的速度，可以离开冰面，D正确；故选D8.小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另一端，如图所示已知车人枪和靶的总质量为M(不含子弹)，每颗子弹质量为m，共n发，打靶时，枪口到靶的距离为d，若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前一发打入靶中后，再打下一发则以下说法正确的是（）A. 待
9、打完n发子弹后，小车将以一定速度向右匀速运动B. 待打完n发子弹后，小车应停在射击前位置C. 在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移相同，大小均为D. 在每一发子弹的射击过程中，小车所发生的位移不相同，应越来越大【答案】C【解析】【详解】A子弹、枪、人、车系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，子弹射击前系统的总动量为零，子弹射入靶后总动量也为零，故小车仍然是静止的，A错误；B在子弹射出枪口到打入靶中的过程中，小车向右运动，所以第n发子弹打入靶中后，小车应停在原来位置的右方，B错误；C设子弹出口速度为v，车后退速度大小为，以向左为正，根据动量守恒定律，有子弹匀速前进的同时，车匀速后退，故有
10、联立解得故车后退位移大小为D错误C正确。故选C。9.两名质量相等的滑冰运动员甲和乙都静止在光滑的水平冰面上，现在其中一人向另一人抛出一个篮球，另一人接球后再抛回。如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是（）A. 若甲先抛球，则一定是v甲v乙B. 若乙先抛球，则一定是v乙v甲C. 只有甲先抛球，乙最后接球，才有v甲v乙D. 无论谁先抛球，只要乙最后接球，就有v甲v乙【答案】D【解析】【详解】ABCD因系统动量守恒，故最终甲、乙动量大小必相等，谁最后接球谁的质量中包含了球的质量，即质量大，根据动量守恒因此最终谁接球谁的速度小，ABC错误D正确。故选D10.如图所示，一人以恒定速度v0通过光滑轻质
11、定滑轮竖直向下拉绳使小车在水平面上运动，当运动到图示位置时，细绳与水平方向成45角，则此时（）A. 小车运动的速度为v0B. 小车运动的速度为v0C. 小车在水平面上做加速运动D. 小车在水平面上做减速运动【答案】BC【解析】【详解】AB将小车速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，如图人拉绳的速度与小车沿绳子方向的分速度是相等的，根据三角函数关系则A错误B正确；CD随小车向左运动，小车与水平方向的夹角越来越大，由知v越来越大，则小车在水平面上做加速运动，D错误C正确。故选BC。11.关于摩擦力做功的下列说法中不正确的是（）A. 摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B. 静摩擦力起着阻碍物体相
12、对运动趋势的作用不做功C. 静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D. 系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和不一定等于零【答案】ABC【解析】【详解】A恒力做功的表达式，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故A错误，符合题意；BC恒力做功的表达式，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故BC错误，符合题意；D一对相互作用的滑动摩擦力大小相等，方向相反，作用的两个物体位移不
13、同，伴随机械能的损耗（转化为内能），所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值，故D正确，不符合题意。故选ABC。12.如图所示，A、B两木块紧靠在一起且静止于光滑水平面上，物块C以一定的初速度v0从A的左端开始向右滑行，最后停在B木块的右端，对此过程，下列叙述正确的是()A. 当C在A上滑行时，A、C组成的系统动量守恒B. 当C在B上滑行时，B、C组成的系统动量守恒C. 无论C是在A上滑行还是在B上滑行，A、B、C三物块组成系统动量都守恒D. 当C在B上滑行时，A、B、C组成的系统动量不守恒【答案】BC【解析】【详解】A当C在A上滑行时，对A、C组成的系统，B对A的作用力为外力，不等于0，故系统动
14、量不守恒，选项A错误；B当C在B上滑行时，A、B已分离，对B、C组成的系统，沿水平方向不受外力作用，故系统动量守恒，选项B正确；CD若将A、B、C三物块视为一系统，则沿水平方向无外力作用，系统动量守恒，选项C正确，选项D错误故选BC13.子弹在射入木块前的动能为E1，动量大小为p1；射穿木块后子弹的动能为E2，动量大小为p2若木块对子弹的阻力大小恒定，则子弹在射穿木块的过程中的平均速度大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】因为木块对子弹阻力恒定，故子弹在木块中穿过时做匀减速直线运动，故故选C。二、实验题（共12分，每空2分）14.利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1
15、)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_。A.动能变化量与势能变化量 B.速度变化量与势能变化量 C.速度变化量与高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、，测得它们到起始点的距离分别为、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量_，动能变化量_。(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量
16、大于动能的增加量，原因是_。A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度C.空气阻力和摩擦力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确_。【答案】 (1). A (2). AB (3). (4). (5). C (6). 不正确【解析】【详解】(1)1为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量和重力势能的变化量，故A正确，BCD错误.(2)
17、2打点计时器需接交流电源；验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，不需要用天平测量质量，实验时需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出下落的高度，以及计算出瞬时速度，故AB正确，C错误.(3)34从打点到打点的过程中，重物的重力势能减小量点的瞬时速度则动能的增加量(4)5实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦力的影响，故C正确，ABD错误.(5)6该同学的判断依据不正确；在重物下落的过程中，若阻力恒定，根据可得则此时图像就是过原点的一条直线，所以要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近。三、计算题（共36分）15.水力
18、采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水平水柱冲击煤层，如下图，设水柱直径为d30cm，水速v50m/s，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力。（水的密度1.0103kg/m3结果保留三位有效数字）【答案】【解析】【详解】取时间内的水为研究对象，设水柱对煤层的平均冲击力为F，以初速度方向为正方向，根据动量定理有其中代入数据解得16.光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R=1m一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块已知M=4m，g取10m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：（1）小球的初速度v0是多少？（2）滑块获得的最大
19、速度是多少？【答案】（1）5 m/s （2）2 m/s【解析】试题分析：（1）当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：由系统机械能守恒：解得v0=5 m/s（2）小球到达最高点以后又滑回，滑块又做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大.研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和能量守恒有：解得v0=2 m/s考点：动量守恒定律；能量守恒定律【名师点睛】此题考查了动量守恒定律以及能量守恒定律的应用问题；解题的关键是选择合适的研究对象和研究过程，根据动量守恒定律和能量守恒定律列的方程求解；解题时注意临界态的挖掘使用；此题意在考查学生对一个
20、物理问题从多角度进行研究.17.如图所示，在同一竖直面上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H2L小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动离开斜面后，运动到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞（碰撞过程无动能损失），碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O点的投影O/与P的距离为L/2已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小；（2）球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小；（3）弹簧的弹性力对球A所做的功【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）碰撞后，根据机械能守恒定律，对B球有解得：（2）A、B球碰撞有解得：，（3）碰后A球做平抛运动，设平抛高度为y，有，解得：yL对A球应用动能定理得解得：
