吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题-理.doc

吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题 理

吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题 理

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吉林省长春市第二十九中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题 理（含解析）
一.单选题（每题3分，共45分）
1.关于曲线运动，下面叙述正确的是（ ）
A. 曲线运动是一种变速运动
B. 变速运动一定是曲线运动
C. 物体做曲线运动时，所受的合外力可能与速度方向在同一条直线上
D. 物体做曲线运动时，所受的合外力一定是变力
【答案】A
【解析】
曲线运动的物体的速度方向一定变化，则曲线运动是一种变速运动，选项A正确； 变速运动不一定是曲线运动，也可能是直线运动，选项B错误； 物体做曲线运动时，所受的合外力与速度方向不在同一条直线上，选项C错误； 物体做曲线运动时，所受的合外力不一定是变力，例如平抛运动，选项D错误；故选A.
2.如图所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，速度为v，若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的（ ）

A. 直线P B. 曲线Q C. 曲线R D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向；蜡块的合速度方向斜向右上方，合加速度方向水平向右，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向合力的方向；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析相符，故B正确；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析不符，故D错误；
故选B。
3.如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度，下列说法正确的是（　　）

A. 由于an=rω2，所以A点的向心加速度比B点的大
B. 由于an=，所以B点的向心加速度比C点的大
C. 由于an=所以A点的向心加速度比B点的小
D. 以上三种说法都不正确
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC．由题知，AB线速度相等，根据

又因A的半径大于B的半径，可知A的向心加速度小于B的向心加速度，故A错误，C正确；
B．B与C绕同一转轴转动，角速度相等，根据

可知半径大的向心加速度大，则C的加速度大，故B错误；
D．综上分析，可知C正确，AB错误，故D错误。
故选C。

4.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶，下列给出的四个关于雪橇受到的牵引力及摩擦力的示意图（图中为圆心）正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切的，雪橇做匀速圆周运动，合力应该指向圆心，可知C正确，ABD错误。
故选C。
5.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，其安全速度为（重力加速度为g）（　　）
A. v≥k B. v≤ C. v≤ D. v≤
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大速度为v，则有

解得，所以安全速度，故B正确，ACD错误。
故选B。
6.甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时它们之间的距离减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为(　　)
A. 8F B. 4F
C. F D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据万有引力定律可知，若甲物体的质量m1不变，乙物体的质量m2增加到原来的2倍，同时它们之间的距离r减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小为，故A正确，BCD错误．
7.“天宫二号”目标飞行器与“神舟十一号”飞船自动交会对接前的示意图如图所示，圆形轨道Ⅰ为“天宫二号”运行轨道，圆形轨道Ⅱ为“神舟十一号”运行轨道．此后“神舟十一号”要进行多次变轨，才能实现与“天宫二号”的交会对接，则

A. “天宫二号”的运行速率大于“神舟十一号”在轨道Ⅱ上的运行速率
B. “神舟十一号"变轨后比变轨前高度增加，机械能减少
C. “天宫二号”和“神舟十一号”对接瞬间的向心加速度大小相等
D. “神舟十一号”可以通过减速而使轨道半径变大
【答案】C
【解析】
A、由万有引力提供向心力有，得，因“天宫二号”的半径大则其速率小，故A错误．B、“神舟十一号”变轨要加速做离心运动，向后喷气补充了能量其机械能增加，则B错误．C、对接时在同一位置，根据牛顿第二定律知万有引力产生加速度相同，则C正确．D、“神舟十一号”可以减速做向心运动，万有引力大于向心力，轨道半径会变小，则D错误．故选C．
【点睛】本题考查了万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握变轨的原理，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．
8.如图所示，物体在力F的作用下沿粗糙水平面发生了一段位移，三种情形下力F和位移的大小都相等．角θ的大小、物体运动方向己在图中标明，下列说法正确的是

A. 甲、乙两种情形下，力F都做正功 B. 乙、丙两种情形下，力F都做负功
C. 三种情形下，力F做功的绝对值相等 D. 三种情形下，合力做功的绝对值相等
【答案】C
【解析】
AB、甲中由力与速度方向成锐角，故力F做正功，乙中力和速度方向成钝角，故力做负功，丙中力和速度方向为锐角，故力做正功，故A、B错误．
C、这三种情形下力F和位移x的大小都是一样的，根据可知三种情况下力F做功的绝对值相等，故C正确；
D、这三种情形下，合力大小不同，位移x的大小相同，根据可知合力做功的绝对值不相等，故D错误；
故选C．
【点睛】恒力做功表达式为，功的正负表示对应的力是动力还是阻力，功的大小看绝对值．
9.如图所示，一轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点由静止释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（　　）

A. 重物的重力势能增加
B. 弹簧的弹性势能不变
C. 重物的机械能减少
D. 重物和弹簧组成的系统机械能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A．在重物由A点摆向最低点B的过程中，重力做正功，重力势能减少，故A错误；
BC．在重物由A点摆向最低点B的过程中，弹簧对重物做负功，所以重物的机械能减少，弹簧的弹性势能增加，故B错误，C正确；
D．在重物由A点摆向最低点B过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故重物和弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误。
故选C。
10.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地
①运行的时间相等
②加速度相同
③落地时的速度相同
④落地时的动能相等，
以上说法正确的是
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】①②．小球在空中均只受重力，故它们的加速度相同；而三个小球的h、m、v0都相同，所以三小球落地时的竖直分速度的大小相等，即两个小球的落地时竖直速度相同，根据
v=v0+gt
v相同，v0不同（方向不同）所以运动时间不同，故①错误，②正确；
③．由机械能守恒可知，三个小球落地时的速度大小相等，但方向不同，故③错误；
④．根据动能定理可知，三个小球落地时的动能相同，故④正确。
由上分析可知D正确，ABC错误。
11.人从高处跳下，与地面接触时双腿弯曲，这样是为了（ ）
A. 减少落地时的动量 B. 减少动量的变化
C. 减少冲量 D. 减小地面对人的冲力（动量的变化率）
【答案】D
【解析】
【详解】人从高处跳下时，落地时的动量一定，在落地的过程中，动量变化一定的，故AB错误；通过膝盖弯曲时延长了人动量变化的时间；从而减小地面对人体的冲击力；由动量定理I=Ft可知，可以减小人的动量变化率，不能减小人受到的冲量，故C错误，D正确．
故选D。
12.质量为0.5kg的钢球从高处自由落下，与地面相碰后竖直弹起，落地速度大小为10m/s，反弹速度大小为9m/s，球与地面接触时间为0.1s，则钢球与地面碰撞时受到地面对它的平均作用力大小为（g取10m/s2）（　　）
A. 5.0N B. 90N C. 95N D. 100N
【答案】D
【解析】
【详解】根据动量定理有

代入数据得

解得，故D正确，ABC错误。
故选D。
13.我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）

A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量
B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
【答案】B
【解析】
【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．
B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒：

可以解得：
，
即B选项正确；
CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程 会有动能损失，CD选项错误．
【点睛】本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论．

14.如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是

A. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 摩擦力的冲量大小为Ftsinθ
C. 重力的冲量大小为mgt D. 物体所受支持力的冲量是mgt
【答案】C
【解析】
【详解】A、拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；
B、物体做匀速直线运动，可知摩擦力f=Fcosθ，则摩擦力的冲量大小为ft=Ftcosθ，故B错误；
C、重力的冲量大小为mgt，故C正确；
D、支持力的大小为，则支持力的冲量为，故D错误；
故选C．
【点睛】根据力的大小，结合冲量的公式求出各力的冲量大小．
15.关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（　　）
A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不守恒
B. 只要系统中有一个物体受合力不为零，系统动量就不守恒
C. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒
D. 子弹水平飞行，击穿一块原来静止在光滑水平面上的木块，因为子弹穿透木块的过程中受到阻力作用，所以子弹和木块组成的系统总动量不守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A．若系统内存在着摩擦力，而系统所受合外力为零，系统的动量仍守恒，故A错误；
B．系统中有一个物体受合力不为零时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程，两个物体的合力都不为零，但系统的动量却守恒，故B错误；
C．系统所受的合外力为零，合外力的冲量为零，由动量定理可知，系统动量守恒，故C正确．
D．子弹穿透木块的过程中，子弹和木块组成的系统合外力为零，系统的总动量守恒，故D错误．
故选C。
二.多选题（每题4分，共20分）
16.某小球做匀速圆周运动的过程中，不断变化的物理量是（　　）
A. 速度 B. 加速度 C. 动量 D. 动能
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABC．在描述匀速圆周运动的物理量中，速度、向心加速度、动量，这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的，故ABC符合题意；
D．动能是标量，对同一小球，只要线速度的大小不变，则动能就不变，故D不符合题意。
故选ABC.
17.一根长为L的轻杆，一端固定着一个质量为m的小球．杆以另一端为固定轴，在竖直平面内转动，当小球转到最高点时，速度大小为v，如图4所示．下列论述中正确的是（ ）

A 一定有
B. 当时，小球对杆的作用力是拉力
C. 当时，小球对杆的作用力是压力
D. 无论速度v多大轻杆对小球的作用力均是拉力
【答案】BC
【解析】
（1）若小球在最高点，恰好只有重力提供向心力，即，则，A错误；
（2）若，则小球在最高点有离心运动的趋势，小球对杆的力应属于拉力，B正确；
（3）若，则小球在最高点有近心运动的趋势，小球对杆的力应属于压力，C正确，D错误．
故本题选BC．
18.关于开普勒第三定律中的公式，下列说法正确的是(　　)
A. k值对所有的天体都相同
B. 该公式适用于围绕太阳运行的所有行星
C. 该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星
D. 以上说法都不对
【答案】BC
【解析】
【详解】k值与中心天体的质量有关，开普勒第三定律适用于所有天体，故BC正确， AD错误。
故选BC。
19.如图所示，圆a的圆心在地球自转的轴线上，b、c、d的圆心均为地球的地心，对绕地球做匀速圆周运动的卫星而言，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星的轨道可能为a
B. 同步卫星的轨道可能为b
C. 同步卫星的轨道可能为c
D. 卫星的轨道可能为d
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AD．卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心，因此轨道a是不可能的，轨道d是可能的，故A错误，D正确；
BC．同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故轨道只可能为b，c不可能，故B正确，C错误。
故选BD。

20.一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ 　　）
A. Δv=0 B. Δv=12 m/s C. W=0 D. W=10.8 J
【答案】BC
【解析】
【详解】A.规定初速度方向为正方向，初速度，碰撞后速度，则速度变化量为：

负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s，故A错误， B正确；
C.运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，则：

碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，故C正确，D错误．
三.计算题
21.平抛一物体，当抛出1 s后它的速度与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角.求（取）：
（1）物体的初速度；
（2）开始抛出时物体距地面的高度．
【答案】(1)10m/s(3)15m
【解析】
【详解】（1）抛出s时，竖直分速度
vy=gt=10×1m/s=10m/s，
解得：
v0=vy=10m/s
（2）落地时速度方向与水平面成60°，有

解得：

则抛出点的高度为：

22.如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为1.9L．不计空气阻力,重力加速度为g．

(1)求小球通过最高点A时的速度vA．
(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离．
【答案】(1) 　(2)3L
【解析】
【详解】（1）小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有

解得

（2）在B点，根据向心力公式得

解得

小球运动到B点时细线断裂，小球做平抛运动，竖直方向

水平方向

解得

【点睛】小球在竖直面内圆周运动一般会和机械能守恒或动能定理结合考查，要注意临界值的应用及正确列出向心力公式。
23.如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A与B的质量相等，A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2．取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞前瞬间A的速率v．
（2）碰撞后瞬间A与B整体的速度．
（3）A与B整体在桌面上滑动的距离L．
【答案】（1）2m/s （2）1m/s （3）025m
【解析】
【详解】（1）对A从圆弧最高点到最低点过程应用机械能守恒定律有：

可得
（2）A在圆弧轨道底部和B相撞，满足动量守恒，有：，可得
（3）对AB一起滑动过程，由动能定理得：，可得L=0.25m
24.甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1m/s。甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1m/s和2m/s。求甲、乙两运动员的质量之比。
【答案】3∶2
【解析】
【详解】取甲的初速度方向为正，由动量守恒定律得
m甲v甲-m乙v乙=m乙v'乙-m甲v'甲
解得
=
代入数据得
=