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1、河南省信阳市息县一中、息县二中、息县高中2020学年高一物理下学期期中试题（含解析） 一、单选题1.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下述说法中不正确的是（）A. 宇航员仍受重力作用B. 宇航员受力平衡C. 宇航员仍有加速度D. 重力正好为宇航员环绕地球做匀速圆周运动的向心力【答案】B【解析】【详解】宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，万有引力提供其向心力，宇航员所受到的重力等于万有引力，故A正确； 宇航员在围绕地球做匀速圆周运动，向心力指向圆心，宇航员受力不平衡，故B错误； 宇航员的加速度就是向心加速度，故C正确； 万有引力和重力相等，所以重力正好为宇航
2、员环绕地球做匀速圆周运动的向心力，选项D正确。 本题选错误的，故选B。2.匀速转动的水平转盘上放有一个相对转盘静止的物体，则物体在转动过程中相对于转盘的运动趋势是（）A. 沿圆周切线方向B. 沿半径指向圆心C. 沿半径背离圆心D. 因为是一起做匀速圆周运动，所以没有相对运动趋势【答案】C【解析】【详解】由题，物体随转盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，则物体相对于转盘的运动趋势是沿半径背离圆心；故ABD错误，C正确。3.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）
3、A. a的飞行时间比b的长B. a的水平速度比b的小C. b和c的飞行时间相同D. b的初速度比c的小【答案】C【解析】【详解】从图中可以看出a抛出点比b的抛出点低，b和c的抛出点高度相等，三个物体都做平抛运动，下落的时间只与高度有关，高度越高运动时间越长，故b和c的飞行时间是相同的，a的飞行时间比它们都短，故A错误，C正确； a的运动时间短，水平位移却最大，水平方向分运动为匀速直线运动，因此a的水平速度大，故B错误； b和c运动时间相同，b在水平方向运动的距离较远，故水平速度较大，故D错误。4.若已知某行星绕太阳公转的半径为，公转周期为，万有引力常量为，则由此可求出（ ）A. 某行星的质量B
4、. 太阳的质量C. 某行星密度D. 太阳的密度【答案】B【解析】根据公式可得,行星的质量抵消掉了，所以无法求出行星的质量，也就无法求出行星的密度，由于不知道太阳的半径，所以无法求出太阳的密度。故选B5.如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，a和b跟随圆盘以角速度绕OO转动，下列说法正确的是（）A. a、b的向心加速度B. a、b的转动周期C. a、b的线速度D. a、b所受的静摩擦力【答案】C【解析】【详解】a、b共轴转动，角速度相同，a、b转动半径分别为l和2l，由a=r2得：ab=2aa故A错误。由，相同，得：Tb=Ta故
5、B错误。由v=r得：vb=2va故C正确。两个木块都由静摩擦力提供向心力，由F=ma得：Fb=2Fa故D错误。6.两颗人造地球卫星质量之比m1：m2=1：2，轨道半径之比R1：R2=3：1，下列有关数据之比正确的是（）A. 周期之比T1：T2=3：1B. 线速度之比v1：v2=3：1C. 向心力之比F1：F2=1：9D. 向心加速度之比a1：a2=1：9【答案】D【解析】【详解】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；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；卫星绕地球做匀速圆周运动
6、，万有引力提供向心力，向心力之比：，故C错误；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正确。7.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（）A. A球的角速度必小于B球的角速度B. A球的线速度必小于B球的线速度C. A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度D. A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力【答案】A【解析】【详解】以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgtan=m=mr2=ma，解得：，a=g
7、tan，因为A的半径大，则A球的线速度大于B球的线速度，A球的角速度小于B球的角速度，两球的向心加速度相等。故A正确，BC错误。根据平行四边形定则知，球受到的支持力为： ，可知两球受到的支持力相等，则两球对桶壁的压力相等。故D错误。8.某星球的质量约为地球质量的9倍，地球半径是其半径的2倍，若从地球上高h处平抛一物体，射程为90m，则在该星球上，从同样高度，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为（）A. 10mB. 15mC. 60mD. 360m【答案】B【解析】【详解】解：设地球质量为M，半径为R，星球质量为M，半径为R，根据万有引力等于重力得：，解得：；同理该星球上重力加速度为：，根据平抛
8、运动的规律，在地球上有：，同理在星球上有：，故ACD错误，B正确；二、多选题9. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）A. 曲线运动一定是变速运动B. 做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变C. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D. 做匀变速曲线运动的物体，相等时间内速度的变化量相同【答案】AD【解析】试题分析：做曲线运动的物体的速度方向一定改变，故曲线运动一定是变速运动，A正确；做曲线运动的物体，受到的合外力方向不一定在不断改变，例如平抛运动所受的合外力为重力，大小方向都不变；B错误；只有做匀速圆周运动的物体所受的合外力才是一定指向圆心，C错误；做匀变速曲线运动的物体
9、，相等时间内速度的变化量相同，均为aT，选项D正确；故选AD。考点：曲线运动的特点；平抛运动及圆周运动的规律。【名师点睛】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力。10.两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，轨道半径分别为rA和rB如果rArB，则（）A. 卫星A运动周期比卫星B的运动周期大B. 卫星A的线速度比卫星B的线速度大C. 卫星A角速度比卫星B的角速度小D. 卫星A的加速度比卫星B的
10、加速度大【答案】BD【解析】【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则有，则得T=2r，式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，可见，轨道半径越大，卫星的周期越大，而线速度、角速度和向心加速度都越小，则知BD正确，AC错误11. 如图所示的位移(x)时间(t)图象和速度(v)时间(t)图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是( )A. 0时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程B. 0时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远C. 0时间内，丙、丁两车的平均速度相等D. 甲车做直线运动，乙车做曲线运动【答案】AB【解析】试题
11、分析：在时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故A正确；由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：丙、丁两车在时刻面积差最大，所以相距最远，B正确；0时间内，丙的位移小于丁的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丙的平均速度小于丁车的平均速度，故C错误；由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故D错误；考点：考查了运动图像【名师点睛】在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度，图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间；在速度-时间图象中，斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示位移12.如图所示，物块m随转筒一起以
12、角速度做匀速圆周运动，如下描述正确的是（ ）A. 物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用B. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么物块所受弹力增大C. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大D. 若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变【答案】BD【解析】【详解】A、因为物块始终随圆筒做匀速圆周运动，所以物块受重力G、静摩擦力F静和筒壁的弹力FN，筒壁的弹力FN充当了物块随圆筒做匀速圆周运动的向心力，故A错误；B、若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动时，筒壁的弹力FN=m2r，随着角速度增大，物块所受弹力
13、FN增大，故B正确；CD、当角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动时，在竖直方向物块受的重力G与静摩擦力F静二力平衡，F静=G，即物块所受摩擦力不变，故C错误，D正确。三、实验题探究题13.在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法_.(2)关于这个实验，以下说法中正确的是_A小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近木板但不接触(3)在做“研究平抛运动”
14、的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是（ ）(4)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h110.20 cm，h220.20 cm，A、B、C三点间水平距离x1x2x12.40 cm，g取10 m/s2，则物体平抛运动的初速度v0的计算式为_(用字母h1、h2、x、g表示)，代入数据得其大小为_m/s.【答案】 (1). 将小球放在水平木板的任意位置，小球静止不动，则木板水平 (2). BCD (3). C (4). v0x (5). 1.24【解析】【详解】(1)能否使
15、小球做平抛运动，关键是使斜槽末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端(或木板上)看小球能否静止、用水平仪检查木板是否水平等方法(2)小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；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，故B正确；小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，为了正确描绘其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；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，故D正确。(3)斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和
16、竖直方向的分运动，故方格纸因该水平竖直，坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合，故C正确。(4)小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有：hgt2所以：，小球平抛运动的初速度大小为：代入数据，解得：v00.124m/s1.24 m/s.四、计算题14.以15m/s的速度水平抛出一石子，石子落地时速度方向与抛出时速度方向成53，不计空气阻力，g=10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6.求：（1） 石子落地时的竖直分速度大小。（2）石子在空中的飞行时间。（3）石子抛出点与落地点的高度差。（4）石子落地时的位移大小。【答案】（1）20m/s （
17、2）2s （3）20m （4）【解析】分析】物体被水平抛出后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，将速度分解，即可求出时间；由位移公式求出水平和竖直两个分位移，即可求出合位移的大小；【详解】（1）石子落地时的竖直分速度大小为：；（2）飞行时间为：；（3）高度差为：；（4）水平位移为：故石子落地时的位移大小为：。【点睛】解答本题关键是掌握平抛运动的分解方法：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式求解。15.如图所示，长为R的轻质杆（质量不计），一端系一质量为m的小球（球大小不计），绕杆的另一端在竖直平面内做圆周运动（1）若小球最低点时，杆对球的弹力大小
18、为5mg，则小球的向心加速度为多大？（2）小球通过最高点时，杆与小球间的弹力大小为0.75mg,则小球的线速度为多大？【答案】（1）4g（2）或【解析】试题分析：（1）小球在最低点时对小球受力分析：由解得：（2）a 、若小球在最高点受到杆对小球的拉力大小为0.75mg时，则对小球有：得：小球的线速度为：b、若小球在最高点受到杆对小球的支持力大小为0.75mg时，则对小球有：得：小球的线速度为考点：竖直平面内的圆周运动点评：杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，本题关键杆在最高点对小球可施加拉力，也可施加支持力。16.已知火星表面附近的重力加速度为g,火星半径为R,火星自转周期为T。万有引力常量为G.求:(1)火星上卫星的第一宇宙速度;(2)火星的同步卫星距行星表面的高度h。【答案】（1） （2）【解析】（1）设质量为m的卫星绕火星表面飞行速度为v，万有引力提供向心力 又由于 得（2）其同步卫星的周期等于其自转周期T则对其同步卫星有： 联立解得：
河南省信阳市息县一中、息县二中、息县高中2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）
