1、湖北省宜城市第二中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（60分）1.如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是 A. 小物块仅受到重力和支持力的作用B. 小物块受到重力、支持力和向心力的作用C. 小物块受到的摩擦力产生了向心加速度D. 小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧【答案】C【解析】【详解】小物块受到重力、支持力和静摩擦力三个力，向心力由静摩擦力提供，方向始终是指向圆盘中心，故选项C正确，A、B、D错误；2.如图所示，电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为a、b，
2、则下列关系正确的是A. ，B. ，C ，D. ，【答案】D【解析】【详解】电扇上的a、b两点在同一扇叶上属于共轴转动，具有相同的角速度，所以，由于线速度，而且由图可知，所以故选D正确3.一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为，则它在最低点时受到的摩擦力为 ()A. mgB. C. m(g)D. m(g)【答案】D【解析】【详解】物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律得，得到，则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为，D正确4.已知物体运动初速度v0的方向和它所受恒定合外力F的方向，下图中a
3、、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中可能正确的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A. 受力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，轨迹曲线，A错误B. 曲线运动的轨迹弯向合力方向，B正确C. 曲线运动的速度方向是轨迹的切线，C错误D. 曲线运动的轨迹弯向合力方向，D错误5.光滑水平面上，小球m的拉力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P
4、c做近心运动【答案】D【解析】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6.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A. vAvBB. ABC. aAaBD. 压力FNAFNB【答案】A【解析】【详解】以任意一球为研究对象，受力情况如下图A根据牛顿第二定律得得对于两球，相同，所
5、以线速度故A正确；B由牛顿第二定律得得所以故B错误；C由牛顿第二定律得得所以故C错误；D由图得轨道对小球的支持力为与半径无关，则小球对轨道的压力故D错误。故选A。7.如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度匀速向右运动当小车运动到与水平面夹角为时，下列关于物体A说法正确的是（ ）A. 物体A此时的速度大小为，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力B. 物体A此时的速度大小为，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力C. 物体A此时的速度大小为，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力D. 物体A此时的速度大小为，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力【答案】B【解析】【详解】小车沿绳子
6、方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边形定则，物体A的速度vA=vcos；小车匀速向右运动时，减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：T-GA=mAa知拉力大于重力故B正确，ACD错误8.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。则小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为()A. tanB. 2tanC. D. 【答案】D【解析】【详解】设小球在竖直方向下落的距离y与水平方向通过的距离x之比等于tan，即，如图所示。又，tan=2tan，所以：；Atan，故A不符合题意； B2tan
7、，故B不符合题意；C，故C不符合题意； D，故D符合题意。故选D。9.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与d点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等【答案】D【解析】【详解】A由图可知，a、c两点属于皮带传动，所以线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度大小不相等，故A错误；
8、B由图可知，a、c两点线速度相等，根据知两点角速度不等，但b、c两点的角速度相等，所以a、b两点的角速度不相等，故B错误；Ca、c两点的线速度相等，根据得角速度之比为d、c两点的角速度相等，则根据得a、d的线速度之比为即a、d的线速度不相等，故C错误；D根据解得a、d的向心加速度大小之比为即a、d的向心加速度大小相等，故D正确。故选D。10.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星发射过程中“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为，如图所示则（ ）A. “北斗”28星的发射速度小于第一宇宙速度B
9、. “北斗”28星在过程所用的时间小于C. “北斗”28星在的过程中，速率逐渐变大D. “北斗”28星在的过程中，万有引力对它先做正功后做负功【答案】B【解析】【详解】A、绕地球运行的卫星，其发射速度都大于第一宇宙速度，故选项A错误；B、卫星在的过程中所用的时间是，由于卫星在的过程中，速率逐渐变小，与的路程相等，所以卫星在过程所用的时间小于，故选选项B正确；C、根据开普勒第二定律，卫星在的过程中，卫星与地球的距离增大，速率逐渐变小，故选项C错误；D、卫星在的过程中，万有引力方向与速度方向成钝角，万有引力对它做负功，过了点后万有引力方向与速度方向成锐角，万有引力对它做正功，故选项D错误11.宇航
10、员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间小球落回原地。若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原地。已知该星球的半径与地球半径之比为，地球表面重力加速度为，设该星球表面的重力加速度为，空气阻力不计。则（ ）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】AB由速度变化的对称性知，竖直上抛的小球在空中运动时间 因此得B错误A正确；CD由得C错误D正确。故选AD12.有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动， b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有A. a的向心加速度等于重
11、力加速度gB. c在4 h内转过的圆心角是 / 6C. b在相同时间内转过的弧长最长D. d的运动周期有可能是20 h【答案】C【解析】试题分析：同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据知，c的向心加速度大由，得，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加
12、速度g，故A错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故B错误；由，得，卫星的半径越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故C正确；由开普勒第三定律知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，不可能为23h，故D错误13.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶已知快艇在静水中的速度图象如（图甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如（图乙）所示则（ ）A. 快艇的运动轨迹一定为直线B. 快艇运动轨迹一定为曲线C. 快艇最快到达岸边，所用的时间为20sD. 快艇最快到达岸边，经过的位移为100m【答案】BC【解析】【详解
13、】AB、两分运动为一个做匀加速直线运动，一个做匀速线运动，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一直线上，合运动为曲线运动故A错误、B正确；CD、当水速垂直于河岸时，时间最短，垂直于河岸方上的加速度a=05m/s2，由，得t=20s，而位移大于100m，故C正确、D错误【点睛】解决本题的关键会将的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道在垂直于河岸方向上速度越大，时间越短以及知道分运动和合运动具有等时性14.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的大小远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体两颗星球组成的双星m1、m2，在相互
14、之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1m232则可知( )A. m1与m2做圆周运动的角速度之比为2:3B. m1与m2做圆周运动的线速度之比为2:3C. m1做圆周运动的半径为2L/5D. m2做圆周运动的半径为2L/5【答案】BC【解析】【详解】A.双星靠相互间的万有引力提供向心力，相等的时间内转过相同的角度，故角速度相等，则A项不合题意.B.根据可知，角速度相等，有双星的线速度比等于半径比为2:3；故B项符合题意.CD.向心力大小相等，有：，即，因为质量之比为m1:m2=3:2，则轨道半径之比r1:r2=2:3，所以m1做圆
15、周运动的半径为，m2做圆周运动的半径为，故C项符合题意，D项不合题意.15.2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星。该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到椭圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道3。轨道1，2相切于P点，轨道2、3相切于Q点。忽略卫星质量的变化，则该卫星（）A. 在轨道3上的运行周期为24hB. 在轨道3上的运行速率大于7.9km/sC. 在轨道3上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D. 在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功【答案】AD【解析
16、】【详解】A在轨道3为同步卫星轨道，故在轨道3的运行周期为24h，故A正确；B万有引力提供向心力得解得7.9km/s是第一宇宙速度，是近地卫星的速度，轨道3为同步卫星轨道，其运动半径大于近地卫星的半径，故在轨道3上的运行速率小于7.9km/s，故B错误；C根据牛顿定律和万有引力定律有得卫星在轨道3和轨道2上经过Q点时的半径都相同，所以向心加速度相等，故C错误；D在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，卫星远离地球，地球引力对卫星做负功，故D正确。故选AD16.质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，0t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为
17、f，则（）A. 0t1时间内，汽车的牵引力等于B. t1t2时间内，汽车做匀加速运动C. t1t2时间内，汽车的功率等于fv1D. t1t2时间内，汽车的功率等于fv2【答案】AD【解析】【详解】A时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度根据牛顿第二定律得解得故A正确；B从时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在时间内的功率等于以后的功率，根据可知加速度逐渐减小，故B错误；C汽车的额定功率为故C错误；D当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故时间内，汽车已达到额定功率，即故D正确。故选AD。二、计算题（40分）17.质量为2kg的物体做自由落体运动，2s着地，g=10m/s2。求：(1)此过程重力做功是多
18、少；(2)此过程中重力的平均功率是多少；(3)物体落地时，重力的瞬时功率是多少。【答案】(1)400J；(2)200W；(3)400W【解析】【详解】(1)根据代入解得物体下落的距离则重力做功为(2)重力的平均功率为(3)落地时物体的速度为则重力做功的瞬时功率为18.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的大小远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。两颗星球组成的双星m1、m2，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1:m2=3:2。求：(1)m1与m2
19、做圆周运动的线速度之比为多少；(2)m1做圆周运动的半径为多少。【答案】(1)2:3；(2)【解析】【详解】(1)双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，对m1有对m2有得即又所以线速度之比为(2)因为解得m1做圆周运动的半径为19.如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，求小球落地处到地面上P点的距离。（P点在悬点的正下方）【答案】2m【解析】【详解】球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力F=18N，则由可求得线断时球的水平速度为线断后球做平抛运动，由可求得物体做平抛运动的时间为则平抛运动的水平位移为即小球落地处到地面上P点的距离为2m。20.如图9所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面倾角为，已知星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g（2）该星球的密度（3）该星球的第一宇宙速度v【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】（1）（2）（3）
