江苏省苏州陆慕高级中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

江苏省苏州陆慕高级中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题（共44分）1.地球同步卫星相对地面静止不动，犹如“悬挂”在天空中，若其轨道可视作圆，下列说法正确的是：（ ）A. 同步卫星处于平衡状态B. 同步卫星的周期大于24小时C. 同步卫星距地面的高度是一定的D. 同步卫星的速度是不变的【答案】C【解析】【详解】同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动，加速度不为零，故A错误。因为同步卫星要和地球自转同步，所以周期一定等于24小时，故B错误。根据，因为是一定值，所以 r 也是一定值，所以它运行的轨道半径是确定的值，所以同步卫星的高度是唯一的，故C正确。同步卫星做匀速圆周运动，线速度的大小不变，但方向不断变化。故D错误。2.我们平常所用的修正带，内部是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理简化为如图所示，若小齿轮匀速转动，位于齿轮边缘上A、B两点以及大齿轮内部的C点，下列说法正确的是：( )A. A和B的角速度相等B. A的向心加速度不变C. B和C的线速度大小相等D. A的角速度大于C的角速度【答案】D【解析】【详解】同缘传动时，边缘点的线速度相等，故：vA=vB；根据v=r，可知半径大的B角速度小。故A错误；点A的向心加速度大小不变，但方向不断变化。故B错误；同轴传动时，角速度相等，故：B=C；根据v=r，可知半径大的B点的线速度大。故C错误；同轴传动时，角速度相等，故：B=C；而B角速度小于A点的角速度，所以A点的角速度大于C点的角速度。故D正确。3.下列说法正确的是()A. 滑动摩擦力一定对物体做负功B. 静摩擦力不可能做正功C. 作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D. 重力对物体做功与路径无关，只与始末位置有关【答案】D【解析】【详解】滑动摩擦力可以做正功，如轻轻放到水平运动的传送带上的物体，物体开始运动时，传送带对物体的滑动摩擦力对物体做了正功，故A错误。静摩擦力方向可能与运动方向相同，所以静摩擦力可能做正功。比如在倾斜的传送带上，木块与传送带一起向上运动，所受静摩擦力方向向上，静摩擦力做正功。故B正确，作用力和反作用力可能都做正功，做功的代数和不一定为零。比如两个人滑冰，相互推开，在推开的过程中，作用力与反作用力都做正功。故C错误。重力属于保守力，重力对物体做的功与路径无关，只与始末位置有关，故D正确。4. 如图1所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则 ()A. 重力对两物体做的功相同B. 重力的平均功率相同C. 到达底端时重力的瞬时功率相同D. 到达底端时两物体的动能相同，速度相同【答案】A【解析】由于两个物体质量相同、下落高度相同，所以重力对两物体做的功相同，A选项正确由于下落的时间不同，所以重力的平均功率不相同，B选项错误根据机械能守恒可知，两物体到达底端时动能相同，即速度大小相同、方向不同，D选项错误由瞬时功率的计算式可得PAmgvcos，PBmgv，因此，到达底端时重力的瞬时功率PAPB，C选项错误5. 如图所示，原来质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置用水平拉力F将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中，拉力F做功为（ ）A. FLB. C. mgLD. 0【答案】C【解析】试题分析：水平拉力F将小球缓慢地拉到细线成水平状态过程中，缓慢则是速率不变，则由动能定理可得：WFmgh=0所以WF=mgL故选：C6.半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图所示小车以速度v向右做匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止时，小球在圆桶中上升的高度不可能为()A. 等于B. 大于C. 小于D. 等于2R【答案】B【解析】【详解】小球和车有共同的速度，当小车遇到障碍物突然停止后，小球由于惯性会继续运动，小球冲上圆弧槽，则有两种可能，一是速度较小，滑到某处小球速度为0，根据机械能守恒此时有mv2=mgh，解得，另一可能是速度较大，小球在圆弧内做圆周运动，到最高点还有水平速度，则此时小球所能达到的最大高度为2R，且要小于。题目要求选不可能的，故选B。7.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，力F1对物体做功4J，物体克服力F2做功3J，则力F1和F2对物体做的总功为( )A. 1JB. 5JC. 7JD. 12J【答案】A【解析】【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力F1对物体做功4J，F2对物体做的功就为-3J；F1与F2对物体做总功4-3=1J，故选A。8.如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是()A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C. b欲与c对接，b可通过减速，等候c在同一轨道上追上它D. a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大【答案】D【解析】【详解】卫星绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力， ；线速度，根据题意rarb=rc，所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故A错误；向心加速度 ，则b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，选项B错误；若b减速，万有引力大于向心力，做近心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星c相遇。故C错误；卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，根据公式，则线速度增大。故D正确.9.一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是，则下列说法中错误的是A. 手对物体做功12JB. 合外力对物体做功12JC. 合外力对物体做功2JD. 物体克服重力做功10J【答案】ACD【解析】【详解】物体由静止向上提升1m的过程中，由动能定理可得：合外力对物体做的功，故B说法错误，C说法正确；又知物体克服重力做功，则手对物体做的功故AD说法正确。10.如图所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体始终相对静止则过一段时间后，关于m的说法中正确的是（） A. 支持力做功为零B. 摩擦力做正功C. 摩擦力可能不做功D. 合外力做功可能为零【答案】C【解析】【详解】由功的计算公式W=FScos可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90，支持力一定做正功，故A错误；摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上，即agtan ，摩擦力沿斜面向上，做负功。当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下，即agtan ，摩擦力沿斜面向下，做正功。当a=gtan时，摩擦力不存在，不做功，故C正确，B错误；根据动能定理可知，合外力做功为mas，选项D错误。11.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动在物体向右运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）A. 弹簧的弹性势能逐渐减小B. 物体的机械能不变C. 物体的动能逐渐增大D. 弹簧的弹性势能先减小后增大【答案】D【解析】【详解】当撤去力F后，物体向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态变到原长，再伸长，所以弹簧的形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减少后增加。故A错误，D正确。撤去力F后，物体向右运动，弹簧的弹性势能转化为物体的机械能（动能），即物体的机械能（动能）增加，后来弹簧处于伸长状态，物体的机械能又转化为弹簧的弹性势能，即物体的机械能（动能）减小，综上，物体的机械能（动能）先增加后减少，故BC错误。二、多项选择题（共16分）12. 衣服在洗衣机中脱水时附着在筒壁上，此时（ ）A. 衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力、离心力的作用B. 衣服随筒壁做圆周运动向心力由筒壁的弹力提供C. 筒壁对衣服的摩擦力随着转速的增大而增大D. 筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减小【答案】BD【解析】衣服受重力、筒壁弹力和摩擦力作用，选项A错误；衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，选项B正确；筒壁对衣服的摩擦力等于衣服的重力，随转速的增大摩擦力不变，选项C错误；转速一定时，根据F=m2r可知筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量m的减少而减小，选项D正确；故选BD.点睛：本题是生活中圆周运动中的离心运动问题，在该类问题中，物体做离心运动是由于物体受到的指向圆心的合力（提供的向心力）小于物体需要的向心力的原因，不能理解为物体受到离心力的作用要学会应用物理知识分析实际问题13.如图所示，在一个水平圆盘上有一个木块P随圆盘一起绕O点的竖直轴匀速转动，下面说法正确的是( )A. 圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力的方向指向O点B. 圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力为0C. 在转速一定的条件下，P受到静摩擦力的大小与P到O点的距离成正比D. 在P到O点的距离一定的条件下，P受到的静摩擦力的大小与圆盘匀速转动的角速度成正比【答案】AC【解析】圆盘在匀速转动的过程中，P靠静摩擦力提供向心力，方向指向O点故A正确，B错误在转速一定的条件下，角速度不变，根据f=mr2知，静摩擦力的大小跟P点到O点的距离成正比故C正确在P点到O点的距离一定的条件下，根据f=mr2知，静摩擦力的大小与圆盘转动的角速度平方成正比故D错误故选AC14.质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则（ ）A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动B. 在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C. 若角速度较小，小球在垂直于平面ABC竖直平面内摆动D. 绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为m2lb【答案】BC【解析】绳子断开前，小球做匀速圆周运动，合力指向c点，对小球受力分析，受重力G，a绳子的拉力F1，b绳子的拉力F2，根据牛顿第二定律有：F1=mg；F2=m2lb小球的线速度为：v=lb绳子断开后，杆停止转动，由于惯性，小球将绕A点转动，若速度较小，小球将在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动；若速度较大，也有可能在垂直于平面ABC的竖直平面内绕A点做完整的圆周运动。在最低点时：Fa-mg=m，可知FaF1故A错误，BC正确。绳未烧断前，a绳的拉力等于小球的重力，b绳的拉力提供向心力，有：Fbmlb2故D错误。故选BC。15.2013年6月11日17时38分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F改进型运载火箭“神箭”，成功地将“神舟十号”飞船送入太空预定轨道，其发射全过程可简化为如图所示的过程，飞船在A点发射，在椭圆轨道运行到B点，在B点飞船从椭圆轨道进入圆形轨道，B为轨道上的一点，关于飞船的运动，下列说法中正确的有()A. 在轨道上经过B速度小于经过A的速度B. 在轨道上经过B的动能大于在轨道上经过B的动能C. 在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期D. 在轨道上经过B的加速度等于在轨道上经过B的加速度【答案】AD【解析】分析】飞船受到地球的万有引力作用，根据引力做功的正负，分析动能变化，比较A、B两点速度大小；根据变轨时加速，分析两个轨道上B点的速度关系；根据开普勒第三定律比较周期；由万有引力等于向心力，列式比较加速度【详解】飞船从A向B运动的过程中，地球的万有引力做负功，动能减小，速度减小，则在轨道上经过B的速度小于经过A的速度。故A正确。飞船要肥在B点从椭圆轨道进入圆形轨道，火箭必须点火加速，则在轨道上经过B的动能大于在轨道上经过B的动能。故B错误。由图看出，飞船在轨道上椭圆运动的半长轴小于在轨道上圆周运动的半径，根据开普勒第三定律a3/T2=k可知，轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期。故C错误。由，得，经过同一点B，r相同，则加速度相同。故D正确。故选AD。三、计算题16.如图是一行星绕恒星做匀速圆周运动的示意图，由天文观测可得其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，试求：（1）行星运动的轨道半径R；（2）行星运动的加速度；（3）恒星的质量M。【答案】(1) (2) (3) 【解析】试题分析：根据圆周运动知识和已知物理量求出轨道半径；根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量和加速度。（1）根据，可得：（2）行星的加速度：（3）根据万有引力提供向心力由，解得：点睛：本题主要考查了万有引力与圆周运动问题根据万有引力提供向心力，列出等式可求出中心体的质量。17. 高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象现利用这架照相机对MD2000家用汽车的加速性能进行研究，如图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为72kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为1600N（1）求该汽车加速度的大小（2）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？（3）求汽车所能达到的最大速度【答案】（1）1.0 m/s2（2）20 s（3）45 m/s【解析】试题分析：（1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出汽车的加速度大小（2）根据牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力，结合功率得出匀加速运动的末速度，再结合速度时间公式求出匀加速运动的时间（3）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据阻力的大小得出牵引力的大小，从而根据P=Fv求出最大速度的大小解：（1）汽车做匀加速直线运动，x=x2x1=aT2a=m/s2=1.0 m/s2（2）做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力，由牛顿第二定律得：FFf=ma，所以F=ma+Ff=3600 N，随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的过程结束，由P=Fv得v1=m/s=20 m/s，由匀加速运动公式v=at得：t=20 s（3）当汽车达到最大速度时，有F=Ff=1600 N由P=Fv，