北京市铁路第二中学2019-2020学年高一下学期5月期中考试物理试题 15页

北京铁路第二中学2019-2020学年度第二学期期中 高一物理试卷 ‎（试卷满分：100分，时间：90分钟）‎ 一、单项选择题（每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）‎ ‎1.小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图所示方向的力的作用时，小球可能运动的方向是： ‎ A. Oa B. Ob C. Oc D. Od ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】曲线运动中合力总是指向曲线的凹侧，D对；‎ ‎2.关于曲线运动的条件，以下说法中正确的是 A. 物体受变力作用才可能做曲线运动 B. 物体受恒力作用也可能做曲线运动 C. 物体不受力也能做曲线运动 D. 物体只要受到合外力就一定做曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物体受恒力作用也可以做曲线运动，比如做平抛运动的物体只在恒力重力作用下运动，为曲线运动，故A错误，B正确；‎ C．物体不受力，根据牛顿第一定律可知，物体不可能做曲线运动，故C错误；‎ D．当物体受到的合外力与速度方向不共线时，物体做曲线运动，故D错误．‎ 故选B。‎ ‎3.物体从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　)‎ A. 质量越大，水平位移越大 B.‎ ‎ 初速度越大，落地时竖直方向速度越大 C. 初速度越大，空中运动时间越长 D. 初速度越大，落地速度越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据平抛运动的知识，运动的时间决定于高度，C错误；水平位移大小决定于水平速度与高度，A错误；竖直方向速度，与高度有关，B错误；落地速度，可见初速度越大，则落地速度越大，D正确．‎ ‎4.斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是（　　）‎ A. 斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 B. 都是加速度逐渐增大的曲线运动 C. 平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动 D. 都是任意两段相等时间内的速度变化大小相等的运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．斜抛运动和平抛运动都是只受重力作用，加速度恒为g的匀变速曲线运动，故A错误，B错误；‎ C．平抛运动的速度一直增大，斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角时速度增大；成钝角时速度减小，斜下抛运动也是速度增大的运动，故C错误；‎ D．根据加速度的定义式知，速度的变化量 所以斜抛运动与平抛运动在相等的时间内速度的变化都相等，所以D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.物体做匀速圆周运动，关于其向心加速度的说法正确的是（　　）‎ A. 与线速度的方向始终相同 B. 与线速度的方向始终相反 C. 始终指向圆心 D. 始终保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻在变化，和线速度的方向垂直，不改变线速度的大小只是改变线速度的方向，因为加速度是矢量，因此向心加速度是时刻变化的。‎ 故选C。‎ ‎6.如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系正确的是（　　）‎ A. ta＞tb，va＜vb B. ta＞tb，va＞vb C. ta＜tb，va＜vb D. ta＜tb，va＞vb ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于a的高度比b的大，所以 由于ab的水平的位移相等，而ta＞tb，所以 故选A。‎ ‎7.如图，静止在地球上的A、B两物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是(　　) ‎ A. 它们的运动周期都是相同的 B. 它们的线速度都是相同的 C. 它们的线速度大小都是相同的 D. 它们的角速度是不同的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．物体随地球一起转动时，周期都等于地球的自转周期，所以它们的周期是相同，所以角速度一定相同；故A正确，D错误；‎ BC．根据线速度与角速度的关系v=ωr，地球上的物体的转动半径是以转轴为中心的半径，所以不同的纬度上的物体的转动半径不同，所以它们的线速度是不相同的．故BC错误．‎ 故选A．‎ 点睛：本题要抓住共轴转动的物体角速度都相同，线速度与半径成正比，知道各点的转动半径随纬度变化．‎ ‎8.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力的说法，正确的是 （ ）‎ A. 受重力、拉力、向心力 B. 受重力、拉力 C. 只受重力 D. 以上均不对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由图可知，重力和绳子的拉力的合力提供向心力，物体实际受到的力为重力与绳子的拉力 ，B对．‎ ‎9. 绳子的一端拴一重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（ ）‎ A. 每秒转数相同，绳短时易断 B. 线速度大小一定，绳短时易断 C. 运动周期一定，绳短时易断 D. 线速度大小一定，绳长时易断 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】试题分析：根据牛顿第二定律得：，m一定，当转速n相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断．故A错误．根据牛顿第二定律得：，m一定，当周期T相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断．故C错误．根据牛顿第二定律得：，m一定，线速度大小相等时，绳短的容易断．故B正确，D 错误．故选AB 考点：牛顿第二定律；向心力．‎ 点评：本题考查灵活选择公式的能力，向心力的公式形式通常有下列几种，在不同条件下选用不同的形式：‎ ‎10.下列关于离心现象的说法正确的是(    )‎ A. 当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B. 匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动 C. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动 D. 做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、离心力是不存在的,因为它没有施力物体.所以物体不会受到离心力,故A错误. BCD、惯性:当物体不受力或受到的合外力为零时,物体保持静止或匀速直线运动状态.所以做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,因为惯性,物体继续保持该速度做匀速直线运动.故BD错误,C正确.‎ ‎11.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是(　　)‎ A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C. 离太阳越近的行星的运动周期越长 D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动，选项A错误；‎ B．行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，选项B错误；‎ C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星的运动周期越短，选项C错误；‎ D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确．‎ ‎12.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A 点的速率比在B点的大，则太阳是位于(　　)‎ A F2 B. A C. F1 D. B ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积，则在近地点的速率较大，在远地点的速率较小，因行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于F2，故选A.‎ ‎13.关于万有引力公式，以下说法正确的是（　　）‎ A. 公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体 B. 当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大 C. 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D. 公式中引力常量G的值是牛顿规定的 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】万有引力定律适用于任何两个可以看成质点物体之间或均质球体之间的引力计算，故A错误；当两物体间的距离趋近于0时，万有引力公式不再适用，万有引力不会趋近于无穷大，故B错误；两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律，总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，故C正确；公式中引力常量G的值是卡文迪许测定的，故D错误．所以C正确，ABD错误．‎ ‎14.地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，用上述物理量估算出来的地球平均密度是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球表面有一物体质量为m，地球的质量为M。物体在地球表面时，所受的重力近似等于地球对物体的万有引力，则有 解得 地球可以看做球体，其体积为 根据密度的定义 故A正确，BCD错误。‎ ‎15.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其速度是下列的  ‎ A. 一定等于 ‎ B. 等于或小于 ‎ C. 一定大于 ‎ D. 介于 ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 第一宇宙速度等于‎7.9km/s，是近地卫星的环绕速度，因为，所以卫星半径越大，环绕速度越小，所以第一宇宙速度也是卫星的最大环绕速度，B正确．‎ 二、多项选择题（每小题4分，共20‎ 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全得2分，含有错选的得0分。）‎ ‎16.关于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 B. 两个直线运动的合运动一定是直线运动 C. 合运动的速度一定大于分运动的速度 D. 合运动的位移大小可能小于分运动的位移大小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，因为合加速度为零，具有合速度，做匀速直线运动，故A正确；‎ B．两个直线运动的合运动不一定是直线运动．如平抛运动，故B错误；‎ C．根据平行四边形定则知，合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故C错误；‎ D．根据平行四边形定则知，合位移可能比分位移大，可能比分位移小，可能与分位移相等，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎17.如图所示为一皮带传送装置，a、b分别是两轮边缘上的两点，c处在O1轮上，且有ra＝2rb＝2rc，下列关系正确的有（ ）‎ A. va＝vb B. ωa＝ωb C. va＝vc D. ωa＝ωc ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．点a与b点是两轮边缘上的两点，故 点a与点c是同轴传动，角速度相等，故 故AD正确；‎ B．点a与点b是两轮的边缘点，故 由于a、b的半径之比为，根据公式 得 故B错误；‎ C．点a与点c是同轴传动，角速度相等，半径之比为，故 故C错误。‎ 故选AD。‎ ‎18.在铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（　　）‎ A. 减轻火车轮子对外轨的挤压 B. 减轻火车轮子对内轨的挤压 C. 使火车车身倾斜，利用重力和支持力合力提供转弯所需向心力 D. 限制火车向外脱轨 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】火车轨道在转弯处，外轨略高于内轨，是为了使车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯的向心力，这样可以减少转弯时对外轨的挤压，保护铁路，限制火车向外脱轨。‎ 故选ACD。‎ ‎19.把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星(　　)‎ A. 周期越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 加速度越小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A 错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．‎ ‎20.在低轨道运行人造卫星，由于受到空气阻力的作用，卫星的轨道半径不断缩小，运行中卫星的（　　）‎ A. 速率逐渐减小 B. 速率逐渐增大 C. 周期逐渐变小 D. 向心力逐渐加大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于所需向心力，物体会做向心运动，轨道半径变小，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，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M。‎ AB．由 计算得出 轨道半径会逐渐减小，线速度大小增大，即速率增大，故A错误，B正确；‎ C．由 得 轨道半径会逐渐减小，周期减小，所以C正确；‎ D．由向心力等于万有引力 轨道半径会逐渐减小，向心力增大，所以D正确。‎ 故选BCD。‎ 三、计算题（共50分。写出必要的文字说明和原始公式。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）‎ ‎21.质量为m=‎800kg的汽车通过半径为r=‎50m的圆形拱形桥。g=‎10m/s2。试求：‎ ‎(1)汽车在最高点，速度为‎5m/s时，汽车对桥压力的大小和方向；‎ ‎(2)汽车在最高点，对桥的压力为零时汽车的速率是多少。‎ ‎【答案】(1)7600N，方向竖直向下；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)当汽车在最高点速度为‎5m/s时，根据合力提供向心力有 所以桥对汽车的支持力为 根据牛顿第三定律可知汽车对桥压力为7600N，方向竖直向下；‎ ‎(2)当汽车在最高点，对桥的压力为零时，汽车的重力恰好全部提供向心力，有 代入数据解得 ‎22.如图所示，在以角速度ω＝2 rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一质量m＝‎5 kg的滑块，滑块离转轴的距离r＝‎0.2 m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相对滑动)．求：‎ ‎(1)滑块运动的线速度大小；‎ ‎(2)滑块受到静摩擦力的大小和方向．‎ ‎【答案】(1)‎0.4 m/s　(2)4 N　由所在位置垂直指向转轴 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）滑块的线速度大小 v=rω 代入数据得 v=0.2×‎2m/s=‎0.4m/s 故A正确；‎ ‎（2）滑块受到静摩擦力提供向心力 f=mω2r 代入数据得 f=5×0.2×22N=4N 方向由所在位置垂直指向转轴 ‎23.如图所示，在倾角为37°的斜坡上，从A点水平抛出一个物体，物体落在斜坡的B点，测得AB两点间的距离L=‎75m。忽略空气阻力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取‎10m/s2）。求：‎ ‎(1)物体从A到B运动的时间t是多少；‎ ‎(2)物体抛出时速度v0的大小是多少？‎ ‎(3)物体落到B点时速度v的大小是多少？‎ ‎【答案】(1)3s；(2)‎20m/s；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，则得 联立解得 ‎，‎ ‎(3)落到B点时的速度大小为 ‎24.某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径为r，周期为T。已知地球的半径为R，万有引力恒量为G。根据这些条件，求：‎ ‎(1)地球的质量M；‎ ‎(2)地球表面的重力加速度g；‎ ‎(3)第一宇宙速度v。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)人造地球卫星沿圆轨道运行时，万有引力提供向心力可得 解得地球的质量为 ‎(2)地球表面的物体受到的重力等于万有引力，则有 带入地球质量M可得 ‎(3)当卫星在近地轨道运行时的速度为第一宇宙速度，此时有 结合前面分析可得第一宇宙速度 ‎25.某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，图中A点为物体运动一段时间后的位置（A不是抛出点），B和C为小球运动轨迹上的点，位置坐标分别为（‎40cm，‎40cm）和（‎80cm，‎120cm），如图所示。（g取‎10m/s）求：‎ ‎(1)物体做平抛运动初速度大小是多少；‎ ‎(2)A点在竖直方向的分速度大小是多少；‎ ‎(3)抛出的起点位置O的坐标是多少。‎ ‎【答案】(1)‎2m/s；(2)‎1m/s；(3)（‎-20cm，‎-5cm）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图可知AB与BC水平方向距离相等，则A到B的时间与B到C的时间相等；在竖直方向上根据 得A到B的时间为 则平抛运动的初速度为 ‎(2)设A点在竖直方向的分速度大小为，则从A到B在竖直方向上有 代入数据解得 ‎(3)结合(2)可知抛出到A的时间为 抛出点到A点的水平位移为 则抛出点的横坐标为x=‎-20cm；抛出点到A点的竖直位移为 则抛出点的纵坐标为y=‎-5cm，所以抛出的起点位置O的坐标是（‎-20cm，‎-5cm）。‎