1、山西省朔州市应县第一中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（本题共14小题，在每小题给出的四个选项中，第110小题只有一个选项正确，第1114小题可能有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共56分。）1. 一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2的作用，由静止开始运动。若运动中保持二力方向不变，若让F1逐渐增大，则在F1逐渐增大过程中，则（）A. 质点一定做匀变速曲线运动B. 质点可能做匀变速直线运动C. 质点一定做匀变速直线运动D. 质点一定做变加速曲线运动【答案】D【解析】【详解】质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始
2、运动，合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动；运动一段时间之后，物体有了速度，而此时将F1突然增大，则它们的合力大小和方向都将发生变化，即合力的方向与速度的方向不在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于合力不断变化，则加速度不断变化，故质点做变加速曲线运动，故ABC错误，D正确。故选D。2. 一个小钢球从高为h处由静止下落至地面，用时为t，则下述结论正确的是（）A. 前、后内重力做功不相等B. 前、后内重力做功不相等C. 前、后内重力做功的平均功率相等D. 前、后内重力做功的平均功率相等【答案】B【解析】【详解】A重力做功W=mgh，则前、后内重力做功相等，故A错误；B
3、前、后内的位移之比为1：3，根据重力做功W=mgh可知，重力做功不等，故B正确；C物体下落前、后内的时间不等，而重力做功相等，所以前、后内重力做功的平均功率不等，故C错误；D前后内重力做功不等，时间相等，则前后内重力做功的平均功率不等，故D错误。故选B。3. 2013年12月2日我国成功将嫦娥三号探测器送入轨道。现已测得探测器绕月球表面附近飞行时的速率大约为1.75km/s（可近似当成匀速圆周运动），若已知地球质量约为月球质量的81倍，则地球半径和月球半径的比值约为（）A. 2：3B. 4：1C. 6：1D. 8：3【答案】B【解析】【详解】探测器绕月球表面附近飞行时，由月球的万有引力提供向心
4、力，则有卫星绕地球附近运行时，由地球的万有引力提供向心力，则有由题知：v1=1.75km/s，v2=7.9km/s，M地=81M月，由：可得：故选B。4. 质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】汽车速度达到最大后，将匀速前进，此时牵引力与摩擦力大小相等，根据功率与速度关系公式和共点力平衡条件有当汽车的车速为时，牵引力为有此时根据牛顿第二定律有联立以上方程可以得到 故ABD错误，C正确。故选C。5. 如图所示
5、，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（）A. 两小球落地时的速度相同B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同【答案】C【解析】【详解】A两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒可知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A错误B落地时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度的夹角为锐角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误C根
6、据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，故C正确D从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据知重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误6. 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动。点a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（）A. a处没有力，b处为拉力B. a处为拉力，b处为推力C. a处为推力，b处为拉力D. a处为推力，b处为推力【答案】B【解析】【详解】小球做圆周运动，在最高点和最低点时，由合力提供向心力；在最高点，小球受重力和杆的弹力，假设弹力向下
7、，如图根据牛顿第二定律得到当F10，为支持力，向上；当F10，为拉力，向下；当F1=0，无弹力；由牛顿第三定律知，在b处杆对球可能为拉力，也可能为推力。球经过最低点a时，受重力和杆的弹力，如图由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；故B正确，ACD错误。故选B。7. 卫星围绕某行星做匀速圆周运动的轨道半径的三次方（r3）与周期的平方（T2）的比值恒定。若该行星的半径R0和卫星在该行星表面运行的周期T0已知，引力常量为G，则下列物理量中不能求出的是（）A. 该行星的平均密度B. 该行星表面重力加速度C. 该行星的第一宇宙速度D. 围绕该行星运行的同步卫星的高度【答案】D【解析】【详
8、解】A根据万有引力提供向心力，有解得行星的质量为密度为可以求出行星密度，故A正确，不符合题意；B根据解得故B正确，不符合题意；C根据解得可求解第一宇宙速度，选项C正确，不符合题意；D根据由于该行星自转周期未知，则同步卫星的周期不确定，则不能求解围绕该行星运行的同步卫星的高度，选项D错误，符合题意。故选D。8. 如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T,图中虚线为卫星的运行轨迹，A，B，C，D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是A. 卫星在C点的速度最大B. 卫星在C点的加速度最大C. 卫星从A经D到C点运动时间为T/
9、2D. 卫星从B经A到D点的运动时间为T/2【答案】C【解析】【详解】A、卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小，卫星在B、D两点的速度大小相等；故A错误；B、在椭圆的各个点上都是引力产生加速度，因A点的距离最小，则A点的加速度最大，故B错误.C、根据椭圆运动的对称性可知，则，故C正确.D、椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度最小，则，；故D错误.故选C.9. 如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过一根不可
10、伸长的细绳带动小车沿水平面向右运动若当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为v时，滑轮左侧的绳与水平方向成角，则小车的速度为 () A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】将速度v按运动效果分解如图所示：则沿绳方向v1vcos，同理分解小车速度，因为绳不可伸长，故沿绳方向速度大小相等. ,所以cos,所以；故选D.【点睛】本题通常称为绳端物体速度分解问题，一定注意合运动是物体的实际运动10. 等质量的实心铁球与实心铜球，将它们放在同一水平地面上，下列说法正确的是（）A. 铁球的重力势能大于铜球的重力势能B. 铁球的重力势能等于铜球的重力势能C. 铁球的重力势能小于铜球的重力势
11、能D. 上述三种情况都有可能【答案】D【解析】【详解】一个实心铁球与一实心铜球质量相等，将它们放在同一水平地面上，若质量分布均匀，则重心在球心位置；由于铜球的密度大，故体积小，重心的高度低；根据Ep=mgh，铜球的重力势能小；若质量分布不均匀，则重心的高度不能比较，则重力势能的大小不能比较，则选项D正确，ABC错误。故选D。11. 如图位于斜面端正上方小钢球沿水平方向抛出，垂直击中斜面上的一点A。已知A点高度为h，山坡倾角为，由此可算出（）A. 钢球的水平速度B. 钢球的运动时间C. 钢球的抛出点高度D. 以上都不对【答案】ABC【解析】【详解】设小钢球的抛出点高度为H，运动时间为t，水平初速
12、度为v0。由几关系可得小钢球的水平位移为由题知，小钢球垂直击中山坡上的目标A，根据速度的分解有又根据几何关系有联立解得竖直方向上，根据解得在水平方向上，根据解得，则小钢球的抛出点高度，运动时间，水平初速度为都可以求出，故ABC符合题意，D不符合题意。故选ABC。12. 某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0.在t1时刻，司机减小油门，使汽车功率减为，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态。有关汽车牵引力F、速度v的几种说法，其中正确的是（）A. t2后的牵引力仍为F0B. t2后的牵引力小于F0C. t2后的速度仍为v0D. t2后的速度小于v0【答案
13、】AD【解析】【详解】AB汽车在平直公路上匀速行驶时，牵引力等于阻力，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态，故汽车的牵引力等于阻力，仍为F0故A正确，B错误。CD由P=Fv，t2后的功率为，牵引力仍为F0，故其速度应小于功率为P匀速行驶时的速度v0，故C错误，D正确。故选AD。13. 如图所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体，由静止开始运动时间t，拉力F斜向上与水平面夹角为=60。如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将（）A. 时间变为B. 拉力变为2FC. 物体质量变为D. 拉力大小不变，但方向改为与水平面平行【答案】BCD【解析】【详解】物体在拉力
14、作用下做匀加速运动，由牛顿第二定律可知Fcos=ma解得时间t内的位移L=at2拉力做功A时间变为t，此时拉力做功为原来的2倍，故A错误；B拉力变为2F，此时拉力做功为原来的4倍，故B正确；C物体质量变为，此时拉力做功为原来的4倍，故C正确；D拉力大小不变，但方向改为与水平面平行，此时拉力做功为原来的4倍，故D正确；故选BCD。14. 一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期不正确的是（）A. B. C. D. 【答案】ABC【解析】【详解】赤道表面上的物体对天体表面的压力为零，说明天体对物体的万有引力恰好等于物
15、体随天体转动所需要的向心力F向=F引即得 又M=R3解得故选项ABC符合题意，选项D不符合题意。故选ABC。二、填空、实验题（本题共2小题，共14分）15. 一辆质量为2.0103kg的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5103N，且保持功率为80kW。则：汽车在运动过程中所能达到的最大速度_；汽车的速度为5m/s时的加速度_；汽车的加速度为0.75m/s2时的速度_。【答案】 (1). 32m/s (2). 6.75m/s2 (3). 20m/s【解析】【详解】1当牵引力F=f时，汽车的速度最大，则汽车在运动过程中所能达到的最大速度2根据F-f=ma其中联立解得汽车的
16、加速度a=6.75 m/s23汽车的加速度为0.75m/s2时，根据牛顿第二定律F-f=ma其中解得v=20m/s16. 在做“研究平抛运动”实验时(1)在实验时安装仪器、或在实验操作中下列说法中正确的是_。A安装斜槽和木板时，一定要注意槽末端是否水平和木板是否竖直B安装斜槽和木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦即可C每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律(2)某同学在记录实验后，根据实验结果在坐标纸上描出了小球平抛运动的部分运动轨迹如图所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度代表0.10m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点。由图可求得（
17、重力加速度取9.8m/s2）设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图可读出|y1y2|=_m，|y1y3|=_m，|x1x2|=_m（保留两位小数）。小球从P1运动到P2所用的时间为_s，小球抛出后的水平速度为_m/s。【答案】 (1). ACD (2). 0.60 (3). 1.60 (4). 0.60 (5). 0.20 (6). 3.0【解析】【详解】（1）1 A B安装斜槽和木板时，一定要注意槽末端是否水平和木板是否竖直,保证水平抛出，避免小球与木板摩擦，减小误差，故A正确， B错误； C每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，保证每次试验的
18、轨迹一致，故C正确；D实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律，故D正确；故选ACD。（2）2 3 456竖直方向的运动水平方向做匀速直线运动联立并带入数据得三、计算题（共4个题40分）17. 把一小球从离地面高h5m处，以v010m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力(g10m/s2)，求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度。【答案】（1）1s；（2）10m；（3）14.1m/s，速度方向与水平方向的夹角为45【解析】【详解】(1)根据hgt2小球飞行的时间t1s(2)落地点离抛出点的水平距离为xv0t101m10m(3)小球落地时
19、的竖直分速度为vygt10m/s则小球落地时的速度大小为v14.1m/s设落地时速度方向与水平方向的夹角为，则tan1解得4518. 在离地面80m高处无初速度地释放一小球，小球质量为m=200 g，不计空气阻力，g取10m/s2，取释放点所在水平面为参考平面。求：(1)在第2s末小球的重力势能；(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化。【答案】（1）-40J；（2）减少了；50J【解析】【详解】(1)由题知，取释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球所处的高度h=-gt2=-1022m=-20 m重力势能Ep=mgh=0.210(-20)J=-40JEp0说明了物体在参考平面的下方(
20、2)在第3 s末小球所处的高度h=-gt2=-1032m=-45m第3 s内重力做功W=mg(h-h)=0.210(-2045)J=50J即小球的重力势能减少了50J19. 现有一根长L1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力。不计空气阻力，取g10m/s2。(1)在小球以速度v14m/s水平向右抛出的瞬间，绳中的张力大小为多少？(2)在小球以速度v21m/s水平向右抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。【答案】(1)3N；(2)绳子无拉力，绳子再次伸直时间为0
21、.6s【解析】【详解】(1)绳子刚好无拉力时对应的临界状态解得因为，故绳中有张力，根据牛顿第二定律有代入数据解得绳中张力为(2) 因为，故绳中无张力，小球将做平抛运动，如图所示则有其中解得20. 严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点，地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106N，匀速阶段牵引力的功率为610
22、3kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。（燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3106g）【答案】（1）1950m；（2）2.04kg【解析】【详解】解：（1）根据匀变速直线运动规律可知，地铁列车匀加速运动的位移为匀减速运动的位移为根据匀速运动规律可知，地铁列车匀速运动的位移为根据题意可知，甲站到乙站的距离为由式联立，并代入数据解得s=1950m（2）地铁列车在从甲站到乙站的过程中，牵引力做的功为根据题意可知，燃油公交车运行中做的功为W2=W1由式联立，并代入数据解得W2=6.8108J所以公交车排放气体污染物的质量为m=310-66.8108kg=2.04kg
