內(nèi)蒙古北京八中烏蘭察布分校2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）

1、內(nèi)蒙古北京八中烏蘭察布分校2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析） 一、選擇題1.如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)（D點(diǎn)是曲線的拐點(diǎn)）時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是A. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大B. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90C. 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大D. 質(zhì)點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小【答案】A【解析】【詳解】A.由題意，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿D點(diǎn)軌跡的切線方向，則知加速度方向向上，合外力也向上，質(zhì)點(diǎn)做勻

2、變速曲線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定不變，質(zhì)點(diǎn)由C到D過程中，合外力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可得，C點(diǎn)的速度比D點(diǎn)速度大，故A正確；B.由A的分析可知，A點(diǎn)處的受力方向與速度方向夾角大于90度；故B錯(cuò)誤；C.質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，則有加速度不變，所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的加速度與B點(diǎn)相同，故C錯(cuò)誤；D.點(diǎn)從B到E的過程中加速度方向與速度方向的夾角一直減小，故D錯(cuò)誤。2.把甲物體從2h高處以速度v0水平拋出，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為L，把乙物體從h高處以速度2v0水平拋出，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為s，則L與s的關(guān)系為A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)2h=gt12，得則同理由，得則所以A ，與結(jié)

3、論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B. ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C. ，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D. ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.木星至少有16顆衛(wèi)星，1610年1月7日伽利略用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了其中的4顆.這4顆衛(wèi)星被命名為木衛(wèi)1、木衛(wèi)2、木衛(wèi)3和木衛(wèi)4.他的這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)于打破“地心說”提供了重要的依據(jù).若將木衛(wèi)1、木衛(wèi)2繞木星的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知木衛(wèi)2的軌道半徑大于木衛(wèi)1的軌道半徑，則它們繞木星運(yùn)行時(shí)A. 木衛(wèi)2的周期大于木衛(wèi)1的周期B. 木衛(wèi)2的線速度大于木衛(wèi)1的線速度C. 木衛(wèi)2的角速度大于木衛(wèi)1的角速度D. 木衛(wèi)2的向心加速度大于木衛(wèi)1的向心加速度【答案】A【解析】【詳解】研究衛(wèi)星繞木星

4、表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力得出：A.由上式可得：已知木衛(wèi)2的軌道半徑大于木衛(wèi)1的軌道半徑，木衛(wèi)2的周期大于木衛(wèi)1的周期，故A正確；B.由已知木衛(wèi)2的軌道半徑大于木衛(wèi)1的軌道半徑，所以木衛(wèi)2的線速度小于木衛(wèi)1的線速度，故B錯(cuò)誤；C.由已知木衛(wèi)2的軌道半徑大于木衛(wèi)1的軌道半徑，所以木衛(wèi)2的角速度小于木衛(wèi)1的角速度，故C錯(cuò)誤；D.由因木衛(wèi)2的軌道半徑大于木衛(wèi)1的軌道半徑，所以木衛(wèi)2的向心加速度小于木衛(wèi)1的向心加速度，故D錯(cuò)誤。4.如圖所示，汽車車廂頂部懸掛一個(gè)輕質(zhì)彈簧，彈簧下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)汽車以某一速度在水平地面上勻速行駛時(shí)彈簧長度為L1；當(dāng)汽車以同一速度勻

5、速率通過一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，彈簧長度為L2，下列答案中正確的是（ ）A. B. C. D. 前三種情況均有可能【答案】A【解析】當(dāng)汽車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k，根據(jù)平衡得：，解得 ，當(dāng)汽車以同一速度勻速率通過一個(gè)橋面為圓弧形凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：，解得： ；兩式比較可得：L1L2；故選A.【點(diǎn)睛】本題中關(guān)鍵要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行受力分析，才能得到明確的結(jié)論5.“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球，在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，如圖所示之后，衛(wèi)星在P點(diǎn)經(jīng)過幾次“剎車制動(dòng)”

6、，最終在距月球表面200km的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道、和圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的周期，用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度，則下面說法正確的是（）A. a1a2a3B. T1T2T3C. T1T2T3D. a1a2a3【答案】C【解析】【詳解】衛(wèi)星從軌道的P處制動(dòng)后進(jìn)入軌道，在軌道的P處再制動(dòng)，最后進(jìn)入軌道。在不同軌道的P處，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度相同，AD錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在不同軌道上繞月球運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期的平方與軌道半長軸的三次方之比相同，顯然軌道的半長軸最大，軌道的半徑最小，則衛(wèi)星在軌道

7、的周期最大，在軌道的周期最小，故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.如圖所示，小球m在豎直放置光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，管道內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)最小速度是B. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零C. 小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力D. 小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力【答案】B【解析】【詳解】AB.在最高點(diǎn)，由于外管或內(nèi)管都可以對(duì)小球產(chǎn)生彈力作用，當(dāng)小球的速度等于0時(shí)，內(nèi)管對(duì)小球產(chǎn)生彈力，大小為mg，故最小速度為0故A錯(cuò)誤，B正確；C.小球在水平線ab以下管道運(yùn)動(dòng)，由于沿半徑方向的合力提供做圓

8、周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力，內(nèi)側(cè)管壁一定沒有作用力，故C錯(cuò)誤；D.小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)速度非常大時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁沒有作用力，此時(shí)外側(cè)管壁有作用力。當(dāng)速度比較小時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁有作用力，故D錯(cuò)誤。7.如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0。飛船在半徑為4R的圓型軌道上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道繞月做圓周運(yùn)動(dòng)，則（ ）A. 飛船在軌道的運(yùn)行速率大于B. 飛船在軌道上運(yùn)行速率小于在軌道上B處的速率C. 飛船在軌道上的重力加速度小于在軌道上B處重力加速度D. 飛船在軌道、軌道上運(yùn)

9、行的周期之比TI:TIII=4:1【答案】BC【解析】試題分析：飛船在軌道上，由萬有引力提供向心力可知，又在月球表面萬有引力等于重力，所以，解得：v，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；飛船要由軌道進(jìn)入軌道，必須在B點(diǎn)處減速，故飛船在軌道上B處的運(yùn)行速率大于飛船在軌道上的運(yùn)行速率，而飛船在軌道上的運(yùn)行速率小于飛船在軌道上的運(yùn)行速率，故飛船在軌道上運(yùn)行速率小于在軌道上B處的速率，選項(xiàng)B正確；加速度是由萬有引力提供的，由可知選項(xiàng)C正確；由可得，故飛船在軌道、軌道上運(yùn)行的周期之比TI:TIII=8:1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用，衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系，衛(wèi)星的變軌原理8.如圖1所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，

10、另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其圖象如圖2所示則A. 小球的質(zhì)量為B. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃. 時(shí)，小球?qū)U的彈力方向向上D. 時(shí)，小球受到的彈力與重力大小相等【答案】ACD【解析】【詳解】AB.在最高點(diǎn)，若v=0，則N=mg=a；若N=0，則解得，故A正確，B錯(cuò)誤；C.由圖可知：當(dāng)v2b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上，當(dāng)v2b時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，所以當(dāng)v2=c時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向下，所以小球?qū)U的彈力方向向上，故C正確；D.若v2=2b，則解得N=a=mg故D正確。9.宇宙中，兩顆靠得比

11、較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)，設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T，軌道半徑分別為RA、RB且RARB，引力常量G已知，則下列說法正確的是A. 星球A所受的向心力大于星球B所受的向心力B. 星球A的線速度一定大于星球B的線速度C. 星球A和星球B的質(zhì)量之和為D. 雙星的總質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大【答案】D【解析】【詳解】A.雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，知向心力大小相等，故A錯(cuò)誤；B.雙星的角速度相等，根據(jù)v=r知，星球A的線速度一定小于星球B的線速度。故B錯(cuò)誤；C.對(duì)于A，有：對(duì)于B，有：L=RA+RB，聯(lián)立解得

12、故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)，雙星之間的距離增大，總質(zhì)量不變，則轉(zhuǎn)動(dòng)的周期變大，故D正確。10.如圖所示，放于豎直面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R，質(zhì)量為m的帶孔小球穿于環(huán)上，同時(shí)有一長為R的細(xì)繩一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點(diǎn)，繩能承受的最大拉力為2mg重力加速度的大小為g，當(dāng)圓環(huán)以角速度繞豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是A. 圓環(huán)角速度小于時(shí)，小球受到2個(gè)力的作用B. 圓環(huán)角速度等于時(shí)，細(xì)繩恰好伸直C. 圓環(huán)角速度等于2時(shí)，細(xì)繩將斷裂D. 圓環(huán)角速度大于時(shí)，小球受到2個(gè)力的作用【答案】ABD【解析】【詳解】AB.設(shè)角速度在01范圍時(shí)繩處于松弛狀態(tài)，球受到重力與環(huán)的彈力兩個(gè)力的作用，彈力與豎直方向夾角為

13、，則有：mgtan=mRsin2，即為：，當(dāng)繩恰好伸直時(shí)有：=60，對(duì)應(yīng)，故AB正確；CD.設(shè)在12時(shí)繩中有張力且小于2mg，此時(shí)有：FNcos60=mg+FTcos60FNsin60+FTsin60=m2Rsin60當(dāng)FT取最大值2mg時(shí)代入可得：即當(dāng)時(shí)繩將斷裂，小球又只受到重力、環(huán)的彈力兩個(gè)力的作用，故C錯(cuò)誤，D正確。二填空題11.在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一斜槽軌道滑下，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡(1)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：_。A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B每次釋放小球的位置必須相同C每次必須由

14、靜止釋放小球D記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降E小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線(2)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)只記錄了物體運(yùn)動(dòng)的軌跡上的A、B、C三點(diǎn)并以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立了直角坐標(biāo)系，得到了如圖所示的圖像。試根據(jù)圖像求出物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為_m/s。(3)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為_m/s；拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為（ ）。（g=10m/s2，且所有結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）【答案】 (1). ABCE (2). 20 (3). 2.8 (4). （-20cm，-5.0cm）【解析】【詳解】(1)1. A.斜槽的末端需調(diào)成水平，以保證小球

15、做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確BC.每次使小球從同一固定位置由靜止釋放，以保證小球的初速度相同，故B、C正確D. 記錄小球位置用的鉛筆每次不一定必須嚴(yán)格地等距離下降，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E.小球在運(yùn)動(dòng)的過程中不能與木板接觸，防止改變軌跡，故E正確；F.描點(diǎn)連線時(shí)用平滑曲線連接，故F錯(cuò)誤(2)2.在豎直方向上，根據(jù)y=gT2得，則初速度(3)3.物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的豎直分速度根據(jù)平行四邊形定則知，B點(diǎn)的速度4.拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移xB=v0t=20.2m=0.4m=40cm，拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=20 cm -40cm=-20cm拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移yBgt2100.04m0.2m20cm，則拋出

16、點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=15 cm -20cm=-5.0cm即拋出點(diǎn)的坐標(biāo)（-20cm，-5.0cm）三計(jì)算題12.宇航員在某星球表面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)物體，物體上升的最大高度為h.已知該星球的半徑為R，且物體只受該星球的引力作用.求：(1)該星球表面的重力加速度；(2)從這個(gè)星球上發(fā)射衛(wèi)星第一宇宙速度.【答案】(1)(2) 【解析】本題考查豎直上拋運(yùn)動(dòng)和星球第一宇宙速度的計(jì)算。(1) 設(shè)該星球表面的重力加速度為g，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則解得，該星球表面的重力加速度(2) 衛(wèi)星貼近星球表面運(yùn)行，則解得：星球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度13.如圖所示，小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的

17、另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。（1）若想小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，其通過最高點(diǎn)的速度至少應(yīng)為多少？（2）求繩斷時(shí)球的速度大小和球落地時(shí)的速度大小。（3）輕繩能承受的最大拉力多大？【答案】(1) (2) ， （3）【解析】試題分析：若想小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，其在最高點(diǎn)時(shí)重力提供向心力即可求出速度；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出繩斷時(shí)球的速度，根據(jù)動(dòng)能定理求出球落地

18、的速度大??；在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律求出最大拉力的大小。（1）若想小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，其在最高點(diǎn)時(shí)，滿足，解得：；（2）設(shè)繩斷后球飛行時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知，在水平和豎直兩方向上分別有：豎直：，水平：，解得：，落地時(shí)其豎直分速度為：，落地時(shí)速度為：；（3）設(shè)繩子承受的最大拉力為，這也是球受到繩的最大拉力球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：，在最低點(diǎn)時(shí)球受到的合力提供向心力，即：解得：點(diǎn)睛：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵。14.中國自行研制，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“神舟號(hào)”飛船，目前已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于國際第三代載人飛船技術(shù)，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由長征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，A點(diǎn)距地面的高度為h1，飛船飛行五周后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示，設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t，若