北京市石景山区第九中学高一物理下学期期中试题含解析

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1、北京市石景山区第九中学2020学年高一物理下学期期中试题（含解析） 一、单项选择题：1.在物理学史上，首次提出万有引力定律的科学家是：A. 开普勒B. 牛顿C. 卡文迪许D. 哥白尼【答案】B【解析】【详解】伽利略的理想斜面实验推论了物体不受力时运动规律，开普勒发现了行星运动的三大规律，牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律，经过了100多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量A.开普勒与分析不符，故A项错误；B.牛顿与分析相符，故B项正确；C.卡文迪许与分析不符，故C项错误；D.哥白尼与分析不符，故D项错误2. 下列有关曲线运动说法中正确的是

2、( )A. 物体的运动方向不断改变B. 物体运动速度的大小不断改变C. 物体运动的加速度大小不断改变D. 物体运动的加速度方向不断改变【答案】A【解析】【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论【详解】A曲线运动的轨迹是曲线，物体的速度方向就是该点的切线方向，所以做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变所以A正确B物体运动速度的大小不一定改变，如匀速圆周运动，故B错误C物体运动的加速度大小不一定改变，如匀速圆周运动加速度大小不变故C错误；D物体运动的加速度方向不一定改变，如平抛运动加速度不变，所以D错误3.如图所示，虚线MN为一小球在

3、水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点. 四位同学分别画出了带有箭头 的线段甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向. 其中描述最准确的是( )A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁【答案】C【解析】试题分析：某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确，ABD错误故选C4.若将平抛运动沿水平和竖直两个方向进行分解，则下列正确的是：A. 水平方向上的分运动是匀减速直线运动B. 水平方向上的分运动是匀加速直线运动C. 竖直方向上的分运动是匀速直线运动D. 竖直方向上的分运动是自由落体运动【答案】D【解析】【详解】AB.平抛运动在水平方向上做

4、匀速直线运动，故AB项错误；CD.竖直方向上做自由落体运动，故C项错误，D项正确5.如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）A. 只受重力B. 只受重力和支持力C. 受重力、支持力和摩擦力D. 受重力、支持力、摩擦力和向心力【答案】C【解析】试题分析：对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对木块受力分析即可小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，C正确6.一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的

5、压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则：A. N1GC. N2GD. N2=G【答案】C【解析】【详解】汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力；汽车通过凸圆弧形路面顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力，即：解得：则：根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力为A.N1G与分析不符，故B项错误；C.N2G与分析相符，故C项正确；D.N2=G与分析不符，故D项错误7.如图所示的皮带传动装置中， a、b、c分别为轮边缘上的三点已知Ra:Rb:Rc1:2:3假设在传动过程中皮带不打滑，则在传动过程中，b、c 的角速度之比为()A.

6、3:1B. 1:3C. 2:1D 1:2【答案】D【解析】【详解】根据圆周运动的规律可知，ab线速度大小相等，ac角速度相等，所以，因此A. 3:1与分析不符，不符合题意B. 1:3与分析不符，不符合题意C. 2:1与分析不符，不符合题意D. 1:2与分析相符，符合题意8.如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球可视为质点小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度下列说法正确的是：A. 小球到达最高点时的加速度不可能为零B. 小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D. 小球

7、通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小【答案】B【解析】【详解】A.最高点时，若小球速度为零，重力与支持力相等，则加速度为零，故A错误；B.在最低点时，杆对球的拉力和球的重力提供小球做圆周运动的向心力，竖直向上，故小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下，故B正确；C.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，故C项错误；D.小球在最低点时，所以速度越大则拉力越大，故D项错误9.一颗人造卫星在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，下列正确的是：A. 轨道半径越大，所受向心力越大B. 轨道半径越大，运行的角速度越大C. 轨道半径越大，运行的

8、线速度越大D. 轨道半径越大，运行的周期越大【答案】D【解析】【详解】A.根据万有引力提供向心力，得，其中M为地球质量，r为卫星的轨道半径可知轨道半径越大，卫星所受向心力小，故A项错误；B.根据万有引力提供向心力得轨道半径越大，运行的角速度越小，故B项错误；C.根据万有引力提供向心力得轨道半径越大，运行的线速度越小，故C项错误；D.根据万有引力提供向心力得：轨道半径越大，运行的周期越大，故D项正确10.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，卫星仍做匀速圆周运动，则（）A. 卫星的向心加速度增大到原来的4倍B. 卫星的角速度增大到原来的4倍C. 卫星的周期减小到原来的D

9、. 卫星的周期减小到原来的【答案】C【解析】【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：解得，假如卫星的线速度增大到原来的2倍，则半径为原来的，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；，半径为原来的，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误.11.关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是：A. 它一定在两极上空运行B. 各国发射的这种卫星轨道半径都不同C. 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D. 它的角速度大于地球自转的角速度【答案】C【解析】【详解】A.同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A项错误

10、；B.因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据因为T一定值，所以r也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度是一定值，故B项错误；C.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故C项正确；D.因为同步卫星要和地球自转同步，即周期相同，由公式可得同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故D项错误12.如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星( )A. 线速度大小关系为B. 加速度大小关系为C. 向心力

11、大小关系为D. 周期关系为【答案】B【解析】【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：，解得：，；由题意有：，因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，根据和可知，故选项B正确，A、C、D错误13.一质量为m的物体沿半径为R的光滑轨道下滑，当它从距底端高度R处下滑至距底端高度的过程中，重力和轨道的支持力对物体做的功为A. ；0B. mg；mgC. ； D. mg；0【答案】A【解析】【详解】物体下滑的高度为，所以重力做功为：由于下滑过程中支持力方向始终与速度方垂直，所以支持不做功A.；0与分析相符，故A项正确；B.mg；mg与分析不符，故B项错误；

12、C.，与分析不符，故C项错误；D.mg；0与分析不符，故D项错误14.在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜下推，两次力作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则A. 力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B. 力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C. 力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D. 力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同【答案】B【解析】由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多；物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的

13、压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可以知道：当斜向上拉时，合力；当斜下推时，合力，对比可知合力，由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功；故选B15.在水平面上，一物体在水平力F作用下运动，其水平力随时间t变化的图象及物体运动的v-t图象如图由两个图象可知，10s内：A. 水平力F做的功为56JB. 克服摩擦力做的功为40JC. 摩擦力做的功为-48JD. 合力功为0【答案】D【解析】【详解】A.由速度时间图象可知，在0-2s内，物体处于静止状态，F不做功，在2-6内，物体做匀加速直线运动，F1=6N，位移所以力

14、F做的功W1=F1x1=68=48J6-8s内做匀速运动，F2=4N，位移x2=24=8m所以力F做的功W2=F2x2=48=32J8-10s内做匀减速运动，拉力等于零，没有做功，所以0-10s内水平力F做功为W=W1+W2=48+32=80J故A项错误；BCD.在10s内物体的动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为0则摩擦力做功Wf=-W=-80J所以0-10s内克服摩擦力做的功为80J，故BC项错误，D项正确二、实验题：16.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自

15、由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_(2)乙同学采用如图乙所示的装置两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出实验可观察到的现象应是_仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示

16、的“小球做平抛运动”的照片图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每_s曝光一次，该小球的初速度大小为_m/s，小球运动到图中位置2时速度大小为_m/s(g取10m/s2)【答案】 (1). 平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 (2). PQ两球将相碰 (3). 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 (4). 0.1 (5). 2 (6). 2.5【解析】【详解】(1)1在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；(2)23让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度小球P做平抛运动，小球Q做

17、匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动；(3)4平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；在竖直方向：由h=gt2可得5水平方向：由x=v0t得：6位置2竖直分速度为：根据平行四边形定则知，位置2的速度为：三、计算题：17.一飞船绕某星球转动，星球半径R，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G试求：(1)该星球的质量；(2)该星球表面重力加速度；(3)该星球第一宇宙速度【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】(1)

18、由万有引力提供向心力解得：(2)由重力等于万有引力得：得：(3)由万有引力提供向心力得：18.如图所示，弹簧的一端固定,另一端连接一个物块，弹簧质量不计物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量(1)有甲乙两位同学画出了F随x变化示意图，你认为哪位同学的图像更有道理？论述之；(2)根据选择的F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，求弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比

19、较两种力做功的特点有何不同【答案】(1)两位同学的示意图都可以(2)(3)，Wf=-mg（2x3-x1-x2）弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关【解析】【详解】(1)根据胡克定律有F=kx，k是常数，即弹力F与弹簧形变量x成正比，甲乙两同学只是取力的正方向不同，两位同学的示意图都可以；(2)物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功：F-x图线下的面积等于弹力做功大小；故弹力做功为(3)物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做功为：物块由x3运动到x2的过程中，弹力做功为：整个过程中弹力做功：整个过程中，摩擦力做功：Wf=-mg（2x3-x1-x2）比较两力做功可知，弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关19.如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）小球从抛出到落地经历的时间;（2）小球抛出时的速度大小v0;（3）小球落地时的速度大小v;【答案】(1)t=0.6s(2)(3)【解析】【详解】(1)根据平抛运动规律得，竖直方向得：(2)水平方向得：(3)落地时竖直方向的速度为由运动的合成可知，落地时的速度