湖北省黄冈市黄梅国际育才高级中学2019_2020学年高一物理下学期期中试题含解析

湖北省黄冈市黄梅国际育才高级中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）

一、单选题（本大题共7小题，共35.0分）

1. 对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是（   ）

A. 根据公式，可知其向心加速度与半径成反比

B. 根据公式，可知其向心加速度与半径成正比

C. 根据公式，可知其角速度与半径成反比

D. 根据公式，可知其角速度与转速成正比

【答案】D

【解析】

【详解】A选项只有线速度保持不变时成立；B选项只有角速度保持不变时成立；C选项只有线速度保持不变时成立；只有D选项正确．

故选D。

2. 汽车匀速驶上山坡，下列说法中错误的是（　　）

A. 汽车所受合外力对汽车所做功为零

B. 如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度

C 摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功

D. 当发动机输出功率恒定时，车速越大，牵引力越小

【答案】B

【解析】

【详解】A．汽车匀速驶上山坡，汽车所受合外力对汽车所做的功为零，故A正确；

B．如发动机输出功率为P，汽车上坡摩擦力为f，则汽车上坡的最大速度

故B错误；

C．摩擦力与重力对汽车做负功，支持力对汽车不做功，故C正确；

D．当发动机输出功率为恒定时，根据

车速越大，牵引力越小，故D正确。

本题选错误的，故选B。

3. 两颗人造地球卫星质量之比，轨道半径之比，下列有关数据之比正确的是（　　）

A. 周期之比

B. 线速度之比

C. 向心力之比

D. 向心加速度之比

【答案】C

【解析】

【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

周期之比

故A错误；

B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

线速度之比

故B错误；

C．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，向心力之比

故C正确；

D．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

向心加速度之比

故D错误。

故选C。

4. 如图所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（　　）

A. 物体重力所做的功是mgh

B. 合力对物体做的功是

C. 推力对物体做的功是

D. 阻力对物体做的功是

【答案】D

【解析】

【详解】A．在上升过程中，重力做功为，故A错误；

B．根据动能定理得，合力做功等于动能变化量，则合力做功为，故B错误；

C．水平恒力F对小车做的功是Fs，故C错误；

D．根据动能定理得

则推力做功为Fs，阻力做功为

故D正确。

故选D。

5. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于恒定阻力的作用，下落的加速度为，在物体下落 高度为h的过程中，下列说法不正确的是（　　）

A. 物体的动能增加了

B. 物体的重力势能减少了mgh

C. 物体克服阻力做功

D. 物体的机械能减少了

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据合力做功量度动能的变化，下落的加速度为，那么物体的合力为，合外力做功为，所以物体的动能增加了，故A正确；

B.重力做功wG=mgh，重力做功量度重力势能的变化，所以重力势能减少了mgh，故B正确；

C.物体受竖直向下的重力和竖直向上的阻力，下落的加速度为，根据牛顿第二定律得阻力为，所以阻力做功为，所以物体克服阻力所做的功为，故C正确；

D.重力做功wG=mgh，重力势能减少了mgh，物体的动能增加了，即机械能就减少了，故D错误．

故应选D．

6. 如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角 ，AB两点竖直高度差h=1 m，忽略空气阻力，则球在A点反弹时速度大小为

A. 4 m/s B. 2 m/s C. m/s D. m/s

【答案】D

【解析】

【详解】如图所示，乒乓球做平抛运动，由

得，飞行时间

．

乒乓球垂直落在球拍上的B点，如图所示，

速度偏角

，

位移偏角正切值

，

又

，

水平位移

，

则有初速度

，

A. 4 m/s    与分析不符，故A错误

B. 2 m/s    与分析不符，故B错误

C. m/s    与分析不符，故C错误

D. m/s与分析相符，故D正确

7. 如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B。在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某段时间内A、B之间距离以l=H-t2（式中H为直升机A离地面的高度，各物理量均为国际单位制单位）规律变化，则在这段时间内关于伤员B的受力情况和运动轨迹正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】根据在某段时间内A､B之间距离以l=H-t2的规律变化可以知道H-l=t2，说明伤员以2m/s2匀加速上升，水平方向匀速运动，一定不受力，合力向上，轨迹弯向所受合力的一侧，A正确。

故选A。

二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）

8. “跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上.如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则(　　)

A. 棋子从最高点落到平台上所需时间t＝

B. 若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长

C. 棋子从最高点落到平台的过程中，重力势能减少mgh

D. 棋子落到平台上的速度大小为

【答案】AC

【解析】

【详解】A、从最高点速度水平，只受重力做平抛运动，由得：；A项正确.

B、下落时间只与竖直高度有关，与初速度v无关，B项错误.

C、下落过程中，重力势能减少mgh，C项正确.

D、由机械能守恒定律：，得：，D项错误.

故选AC.

【点睛】斜上抛运动可以由运动的分解和运动的对称性分析.

9. 我国自行研制的北斗导航系统，现已成功发射16颗北斗导航卫星．根据系统建设总体规划，将在2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统．现已知某导航卫星轨道高度约为21500km．同步轨道卫星的高度约为36000km，已知地球半径为6400km．下列说法中正确的是(    )

A. 该导航卫星的向心加速度大于地球同步轨道卫星

B. 地球赤道上物体随地球自转的周期小于该导航卫星运转周期

C. 地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度

D. 该导航卫星的线速度大于

【答案】AC

【解析】

导航卫星的高度比同步卫星高度低，根据，得到，所以轨道半径越大，向心加速度越小，该导航卫星的向心加速度大于地球同步轨道卫星，故A正确；导航卫星的高度比同步卫星高度低，得到，所以轨道半径越大，周期越大，同步卫星的周期和地球自转周期相同，所以地球赤道上物体随地球自转的周期大于该导航卫星运转周期，故B错误；导航卫星的高度比同步卫星高度低，得到，所以轨道半径越大，加速度越小，所以地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度，故C正确；导航卫星的轨道高于近地轨道，所以导航卫星的线速度小于，故D错误；故选AC．

10. 如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m的小球A、B与轻杆连接，置于圆轨道上，A与圆心O等高，B位于O的正下方，它们由静止释放，最终在水平面上运动，下列说法正确的是（    ）

A. 下滑过程中A的机械能守恒

B. 当A滑到圆轨道最低点时，轨道对A的支持力大小为2mg

C. 下滑过程中重力对A做功的功率一直增加

D. 整个过程中轻杆对B做的功为

【答案】BD

【解析】

A、下滑过程中杆对A有力的作用，并且这个力对A做负功，所以A的机械能不守恒，故A项错误；

B、对AB为整体机械能守恒，当A滑到圆轨道最低点的过程中，由机械能守恒得，最低点时由支持力和重力的合力提供向心力，则有，所以轨道对A的支持力大小为2mg，故B项正确；

C、开始时重力做功功率为零，最后到水平面，速度方向水平，重力做功功率仍为零，所以重力做功功率先增大后减小，故C项错误；

D、A运动到底端的过程中，由机械能守恒得，所以得B的动能增加量即轻杆对B做的功为，故D项正确；

故选BD．

11. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，点为弹簧在原长时物块的位置．物块由点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达点．在从到的过程中，物块（   ）

A. 加速度先减小后增大 B. 经过点时的速度最大

C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

【答案】AD

【解析】

【详解】A项：由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，故A正确；

B项：物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，即在O点左侧，故B错误；

C项：从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，故C错误；

D项：从A到B过程中根据动能定理可得W弹-W克f=0，即W弹=W克f，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，故D正确．

12. 如图所示，某商场售货员在倾角为的斜面上，用平行于斜面向下的力由静止开始匀加速推动一木箱。若推力大小为，木箱的质量为，木箱与斜面间的动摩擦因数为，g取，则在木箱沿斜面移动的过程中（　　）

A. 木箱重力势能减小了

B. 摩擦力对木箱做功为

C. 合外力对木箱做功为

D. 木箱获得的速度大小为

【答案】CD

【解析】

【详解】根据重力做功得出重力势能的变化；根据摩擦力公式得出滑动摩擦力大小，再根据恒力做功的定义式算出摩擦力做功和合力做功，根据动能定理得出木箱获得的速度。

本题是功的定义式和动能定理的综合应用，不难。

【解答】A．向下移动过程中，重力做功为

故重力势能减小，故A错误；

B． 摩擦力大小为

故摩擦力对木箱做功为

故B错误；

C．合力大小为

故合外力对木箱做功为

故C正确；

D．根据动能定理得

木箱获得的速度大小为

故D正确。

故选CD。

。

三、计算题（本大题共3小题，共40.0分）

13. 如图所示，质量为m=2kg的物体在F=10N的水平作用力作用下，由静止开始在水平地面上加速运动，如果物体与水平地面间的动摩擦因素为μ=0.1．

求拉力F在10s内的功率和10s末的功率？

【答案】(1)200W    (2)400W

【解析】

物体做匀加速运动，根据牛顿第二定律得

10s末的位移为

F在10s内做功

10s内的平均功率

则10s末的速度

10s末的功率

14. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面．宇航员手持小球从高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出，测得小球运动的水平距离为L．已知该行星的半径为R，引力常量为G．求：

（1）行星表面的重力加速度；

（2）行星的平均密度．

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）小球平抛运动的水平位移x=L．
则平抛运动的时间．
根据h=gt2得，星球表面的重力加速度 ．
（2）根据得，
星球的质量．
则星球的密度．

15. 如图所示，水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点，传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点，小物块随传送带向右运动，经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，取g=10m/s2。

(1)求传送带的最小转动速率v0

(2)求传送带PQ之间的最小长度L

(3)若传送带PQ之间的长度为4m，传送带以(1)中的最小速率v0转动，求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W

【答案】（1）5m/s （2）2.5m  （3）2.5J  5J

【解析】

【详解】(1)由题意知，传送带转动速率最小时，小物块到达点已与传送带同速且小物块刚好能到达点，在点有

小物块从点到点，由动能定理得

联立解得

(2)传送带长度最短时，小物块从点到点一直做匀加速运动，到点时刚好与传送带同速，则有

联立解得

(3)设小物块经过时间加速到与传送带同速，则

小物块的位移

传送带的位移

根据题意则有

联立解得

由能量守恒定律可知，电动机对传送带做功

代入数据解得