2020-2021学年河北省秦皇岛市高一期中_（物理）练习题

这是一份2020-2021学年河北省秦皇岛市高一期中_（物理）练习题，共9页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向
B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C.速度的大小与方向都在时刻变化
D.加速度的大小与方向都在时刻变化

2. 滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点到飞出点的高度差为3.2m．不计空气阻力，g取10m/s2．运动员飞过的水平距离为s，所有时间为t，则下列结果正确的是（ ）
A.s=16m，t=0.50sB.s=16m，t=0.80s
C.s=20m，t=0.50sD.s=20m，t=0.80s

3. 如图，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则物体的受力情况错误的是（ ）

A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
B.摩擦力的方向始终指向圆心O
C.重力和支持力是一对平衡力
D.摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力

4. 物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（ ）
A.14JB.10JC.2JD.−2J

5. 质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3s末重力对物体做功的瞬时功率是（g取10m/s2）（ ）
A.150WB.300WC.60WD.600W

6. 两个物体质量比为1:4，速度大小之比为4:1，则这两个物体的动能之比为（ ）
A.1:1B.1:4C.4:1D.2:1

7. 如图，一同学表演荡秋千．已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为60kg．绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为10m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（g取10m/s2）（ ）

A.200NB.400NC.600ND.1200N

8. 2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是（ ）
A.B.
C.D.

9. 火星的质量和半径分别约为地球的110和12，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ）
D.5g

10. 海王星是绕太阳运动的一颗行星，它有一颗卫星叫海卫1．若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动，则要计算海王星的质量，需要知道的量是（引力常量G为已知量）（ ）
A.海卫1绕海王星运动的周期和半径
B.海王星绕太阳运动的周期和半径
C.海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量
D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量

11. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是（ ）

A.不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的速度都相同
B.不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同
C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同速度

12. 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度．木箱获得的动能一定（ ）

A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功
C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功

13. 如图甲所示，质量为m=4.0kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力F随位移x变化的图像如图乙所示 （x=4.0m后无推力存在）．已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.50，取重力加速度g=10m/s2 ，下列选项正确的是（ ）

A.物体在水平地面上运动的最大位移是4.0m
B.物体的最大加速度为25m/s2
C.在物体运动过程中推力做的功为200J
D.在距出发点3.0m位置时物体的速度达到最大
二、多选题

如图所示，自行车的传动是通过连接前、后齿轮的金属链条来实现的．下列关于自行车在传动过程中有关物理量的说法正确的是（ ）

A.前齿轮的角速度比后齿轮的大
B.前齿轮的角速度比后齿轮的小
C.前齿轮边缘的线速度比后齿轮边缘的线速度大
D.前齿轮边缘的线速度与后齿轮边缘的线速度大小相等

关于公式R3T2=k，下列说法中正确的是（ ）
A.公式只适用于围绕太阳运行的行星
B.公式只适用于太阳系中的行星或卫星
C.公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星
D.一般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径

如图所示，水平屋顶高H=5m，围墙高h=3.2m，围墙到房子的水平距离L=3m，围墙外马路宽x=10m，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度v0的大小的可能值为（g取10m/s2）（ ）

A.6m/sB.12m/sC.4m/sD.2m/s

如图所示，两颗星球组成的双星，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，则可知（ ）

A.两颗星做圆周运动的角速度之比为2∶3
B.两颗星做圆周运动的线速度之比为2∶3
C.质量为m1的星体做圆周运动的半径为2L/5
D.质量为m1的星体做圆周运动的半径为2L/3
三、实验探究题

在做“研究平抛运动”的实验时，若采用实验装置甲描绘小球做平抛运动的轨迹．

（1）实验时需要下列哪个器材（ ）
A.弹簧秤B.重锤线C.打点计时器

（2）为了能较准确地描绘运动轨迹，需要进行如下操作：
A．通过调节使斜槽的末端保持________；
B．每次释放小球的位置必须________（“相同”或者“不同”）；
C．每次必须由同一位置________释放小球（“运动”或者“静止”）；
D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触；
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成________（“折线”或“直线”或“光滑曲线”）．

（3）若某同学在做实验中，忘记标注小球抛出点的位置O，得到如图所示的实验数据，A为物体运动一段时间后的位置，以A点为原点建立如图坐标系，根据图象，可知平抛物体的初速度为________；小球抛出点的位置O的坐标为________．（g取10m/s2）
四、解答题

如图，将一个小球从水平地面O点正上方某处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，小球落在水平地面上A点，O、A两点相距x=20m，不计空气阻力，g=10m/s2，求：

（1）小球在空中运动的时间t；

（2）抛出点距离水平地面的高度h；

（3）落地时的速度v的大小．

一质量为0.5kg的小球，用长为0.4m细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动（g取10m/s2）．求：

（1）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？

（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F1？

（3）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小F2？

如图所示，一长L=0.45m不可伸长的轻绳上端悬挂于M点，下端系一质量m=2.0kg的小球，CDE是一竖直固定的圆弧形轨道，半径R=0.50m，OC与竖直方向的夹角θ=60∘，现将小球拉到A点（保持绳绷直且水平）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后，从圆弧轨道的C点沿切线方向进入轨道，刚好能到达圆弧轨道的最高点E，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小球到B点时的速度大小；

（2）轻绳所受的最大拉力大小；

（3）小球在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功．
参考答案与试题解析
2020-2021学年河北省秦皇岛市高一期中 (物理)
一、选择题
1.
【答案】
A
【考点】
曲线运动的概念
【解析】
物体做曲线运动时，某点的速度方向是沿该点的切线方向，因此曲线运动的速度方向时刻变化，而大小不一定变化．
【解答】
解：A．物体做曲线运动时，某点的速度方向是沿该点的切线方向，故A正确；
B．做曲线运动的物体，其速度大小可能不变，方向一定在时刻变化，故B错误；
C．做曲线运动的物体速度方向一定变化，但是大小不一定变化，如匀速圆周运动，故C错误；
D．曲线运动的速度方向一定改变，但加速度可以是恒定不变的，如平抛运动，故D错误．
故选A．
2.
【答案】
B
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
平抛运动的高度确定时间，根据h=12gt2，求出平抛运动的时间，在水平方向上做匀速直线运动，根据匀速直线运动公式求出水平位移．
【解答】
解：在竖直方向上有，h=12gt2，则t=2hg=0.8s，
在水平方向上有，s=v0t=16m，故B正确，ACD错误．
故选B．
3.
【答案】
A
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】
物体随盘一起做匀速圆周运动，做圆周运动的物体需要向心力，这个向心力是由静摩擦力提供，物体还受重力和竖直向上的支持力。
【解答】
解：AD．由于物体随盘一起做匀速圆周运动，做圆周运动的物体需要向心力，这个向心力是由静摩擦力提供，物体还受重力和竖直向上的支持力，故A错误，D正确；
B．因为物体做圆周运动的圆心在O点，是由摩擦力的方向始终指向圆心充当向心力，方向时刻在变化，故B正确；
C．重力和支持力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，是一对平衡力，故C正确．
本题选错误的，故选A．
4.
【答案】
A
【考点】
多个力的总功
【解析】
功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个力单独对物体做功的代数和．
【解答】
解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于各个力对物体做功的代数和，由于力F1对物体做功6J，力F2对物体做功8J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为6J+8J=14J，选项A正确．
故选：A．
5.
【答案】
D
【考点】
瞬时功率
自由落体运动的计算
【解析】
利用速度公式可以求出物体的末速度大小，结合重力可以求出重力的瞬时功率。
【解答】
解：3s末的速度为：v=gt=10×3m/s=30m/s，3s末重力对物体做功的瞬时功率：
P=mgv=2×10×30W=600W，故D正确．
故选D．
6.
【答案】
C
【考点】
动能
【解析】
根据动能的公式EK=12mv2求出两个物体的动能之比．
【解答】
解：根据Ek=12mv2得，质量比为1:4，速度大小比为4:1，则动能之比为4:1，故C正确，ABD错误．
故选：C．
7.
【答案】
C
【考点】
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
【解析】
秋千荡到最低点时，需要竖直向上的向心力，分析秋千和同学整体的受力，根据牛顿第二定律列式子求解每根绳子平均承受的拉力。
【解答】
解：以同学和秋千整体作为研究对象，整体受到竖直向下的重力以及竖直向上的绳子的拉力，令每根绳子的拉力为T，绳长为l，根据牛顿第二定律有：2T−mg=mv2l，
代入数据解得每根绳子的拉力为：T=600N，故ABD错误，C正确．
故选C．
8.
【答案】
D
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
根据万有引力定律写出F与h的关系式，再根据数学知识确定图像的形状。
【解答】
解：设地球的质量为M，半径为R，探测器的质量为m，根据万有引力定律得：
F＝GMm(R+h)2，
可知，F与h是非线性关系，F−h图像是曲线，且随着h的增大，F减小，故ABC错误，D正确．
故选D．
9.
【答案】
B
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度。
通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系。
【解答】
解：根据星球表面的万有引力等于重力得：GMmR2=mg，
解得：g=GMR2，
火星的质量和半径分别约为地球的110和12，所以火星表面的重力加速度：
g′=110(12)2g=0.4g，故B正确，ACD错误．
故选B．
10.
【答案】
A
【考点】
万有引力定律及其应用
【解析】
根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期可以求出中心天体的质量，注意环绕天体的质量约去，不能求出．
【解答】
解：A．知道海卫1绕海王星运动的周期和半径，根据GMmr2=mr4π2T2得海王星的质量为：M=4π2r3GT2，故A正确；
B．海王星绕太阳运动的周期和半径，只能求解太阳的质量，不能求解海王星的质量，故B错误；
C．根据GMmr2=mr4π2T2知，海卫1的质量约去，仅知道周期，无法求解海王星的质量，故C错误；
D．知道海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量，无法求解海王星的质量，故D错误．
故选A．
11.
【答案】
B
【考点】
卫星的变轨与对接
【解析】
卫星变轨做离心运动时要加速，万有引力提供向心力，加速度和速度都是矢量，只有当大小和方向都相同时矢量才相同．
【解答】
解：A．卫星由轨道1在P点进入轨道2做离心运动，要加速，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故A错误；
B．在轨道1和在轨道2运行经过P点，由a=GMr2，可知，卫星在P点的加速度都相同， 故B正确；
C．根据GMmr2=ma，得a=GMr2，可知，由于r不同，且加速度的方向指向地球，所以卫星在轨道1的任何位置的加速度都不同，故C错误；
D．卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同，所以速度不同， 故D错误．
故选B．
12.
【答案】
A
【考点】
动能定理的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：由动能定理WF−Wf=Ek−0，可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，A正确．
故选A．
13.
【答案】
C
【考点】
恒力做功
动能定理的应用
【解析】
利用图像可知面积代表推力对物体做的功，结合动能定理可以求出最大位移。利用牛顿第二定律可以求出加速度．
【解答】
解：AC．由F∼x图像可知，推力对物体做的功等于图线与坐标轴围成的面积，即W=12Fx=12×100×4.0J=200J，对物块运动的整个过程，根据动能定理可得W−μmg⋅xmax=0，代入数据解得：xmax=Wμmg=2000.5×4×10m=10m，即物体在水平地面上运动的最大位移是10m，故A错误，C正确；
B．分析可知，推力F=100N时，物体所受合力最大，加速度最大，根据牛顿第二定律得F−μmg=ma，则a=F−μmgm=100−0.5×4×104m/s2=20m/s2，故B错误；
D．由图像可知，推力F随位移x变化的数学关系式为F=100−25x0≤x≤4.0m，物体的速度最大时，加速度为零，此时有F=μmg，代入解得x=100−μmg25=100−0.5×4×1025m=3.2m，在距出发点3.2m位置时物体的速度达到最大，故D错误．
故选C．
二、多选题
【答案】
B,D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
同缘传动边缘点的线速度相等；根据v＝ωr，判断角度大小．
【解答】
解：CD．同缘传动边缘点线速度相等，故C错误，D正确；
AB．根据v＝ωr，v一定时，r越大，角速度越小，故前轮的角速度小于后轮的角速度，故A错误，B正确．
故选BD．
【答案】
C,D
【考点】
开普勒定律
【解析】
开普勒第三定律中的公式R3T2=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．
【解答】
解：ABC．开普勒第三定律适用于所有天体，故C正确，AB错误；
D．开普勒第三定律中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径，故D正确．
故选：CD．
【答案】
A,B
【考点】
平抛运动的临界和极值问题
【解析】
求出小球从围墙上面经过时的水平初速度和刚好落到马路外边缘时的水平初速度，由此得到满足条件的速度范围即可得解。
【解答】
解：小球落到围墙上的速度为v1，则下落时间t1=2(H−h)g=2(5−3.2)10s=0.6s，
根据速度时间关系可得v1=Lt1=30.6m/s=5m/s；
小球落在马路外边缘经过的时间为t2，则t2=2Hg=1010s=1s，
根据速度时间关系可得速度v2=L+xt2=3+101m/s=13m/s，
所以满足条件的速度为5m/s≤v≤13m/s，故AB正确，CD错误．
故选AB．
【答案】
B,C
【考点】
双星和多星问题
【解析】
利用引力提供向心力结合角速度相等可以求出线速度之比和轨道半径的大小．
【解答】
解：A．两颗星绕同一点做圆周运动，则角速度相同，即角速度之比为1:1，故A不符合题意；
CD．根据Gm1m2L2=m1ω2r1=m2ω2r2，则r1r2=m2m1=23，又L=r1+r2，解得r1=25L，r2=35L，故C符合题意，D不符合题意；
B．根据v=ωr可知两颗星做圆周运动的线速度之比为2:3，B符合题意．
故选BC．
三、实验探究题
【答案】
B
（2）水平 ,相同 ,静止 ,光滑曲线
（3）4m/s,(−40cm,−5cm)
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材．
（2）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．
（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度；根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的竖直分速度，结合速度-时间公式求出抛出点到C点的时间，从而求出抛出点到C点的竖直位移和水平位移，得出抛出点的位置坐标．
【解答】
解：（1）实验中不需要测量小球的重力，不需要弹簧秤，重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行；时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解，不需要打点计时器，故B正确，AC错误．
故选B．
（2）A．为了保证小球的初速度水平，需调节斜槽的末端保持水平；
B．为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同；
C．每次必须从同一位置由静止释放小球；
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成光滑曲线．
（3）AC段和CE段的水平位移相等，则时间间隔相等，设为T，在竖直方向上，根据Δy=gT2得：
T=Δyg=40−15−15×10−210s=0.1s，则平抛运动的初速度：v0=xT=40×10−20.1m/s=4m/s；
根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，C点的竖直分速度：vyc=yAE2T=40×10−22×0.1m/s=2m/s，则抛出点到C点的运动时间：t=vycg=210s=0.2s，
抛出点到C点的水平位移：xc=v0t=4×0.2m=0.8m=80cm，
抛出点到C点的竖直位移：y=12gt2=12×10×0.22m=0.2m=20cm，
则抛出点的横坐标：x=40cm−80cm=−40cm，抛出点的纵坐标：y=15cm−20cm=−5cm．
四、解答题
【答案】
（1）小球在空中运动的时间为2s；
（2）抛出点距离水平地面的高度h=20m；
（3）落地时的速度v=105m/s．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
（3）竖直方向，小球做自由落体运动，由速度与加速度的关系，得
【解答】
解：（1）由于小球落在水平地面上A点，O、A两点相距20m，
可知，小球在水平方向的位移为20m，由位移速度关系可得x=v0t，
代入数据，小球在空中运动的时间
t=xv0=2010s=2s；
（2）小球在竖直方向做自由落体运动，由位移时间公式得
h=12gt2，
代入数据，小球抛出点距离水平地面的高度为
h=12gt2=12×10×22m=20m；
（3）竖直方向，小球做自由落体运动，由速度与加速度的关系，得vy=gt，
代入数据，小球在竖直方向的速度为vy=gt=10×2m/s=20m/s，
小球落地时的速度v的大小为小球在竖直方向的速度和水平方向的速度的合速度，即
v=v02+vy2，
代入数据，得落地时的速度v的大小为v=v02+vy2=102+202m/s=105m/s．
【答案】
（1）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小v0=2m/s．
（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F1=15N．
（3）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小F2=50N．
【考点】
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力，
根据牛顿第二定律得：mg=mv02l，
所以：v0=gl=2m/s．
（2）当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，
根据牛顿第二定律得：mg+F1=mv12l，
所以：F1=mv12l−mg=15N．
（3）当过最低点时的速度为6m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，
根据牛顿第二定律得：F2−mg=mv22l，
所以：F2=mg+mv22l=50N．
【答案】
（1）小球到B点时的速度大小为3m/s；
（2）轻绳所受的最大拉力大小为60N；
（3）小球在圆弧轨道上运动时克服阻力做的功为16J．
【考点】
动能定理的应用
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】



【解答】
解：（1）小球从A到B的过程，由动能定理得mgL=12mv12，解得v1=3m/s．
（2）小球在B点时由牛顿第二定律得F−mg=mv12L，解得F=60N，
由牛顿第三定律可知，轻绳所受最大拉力大小为60N．
（3）小球从B到C做平抛运动，从C点沿切线进入圆弧轨道，由平抛运动规律可得小球在C点的速度大小v2=v1csθ，解得v2=6m/s，
小球刚好能到达E点，则mg=mv32R，解得v3=5m/s，
小球从C点到E点，由动能定理得−mgR+Rcsθ−Wf=12mv32−12mv22，
代入数据解得Wf=16J．