【人教版】2020学年高一物理下学期期中试题 人教新目标版

2019学年（第二学期）期中考试
高一物理试卷
本试卷由姜满齐老师命制,张枫苑老师校对,孙霞老师审定（试卷中g=10 m/s2）
一、选择题（共16小题，单选每小题3分，其中第13—16题为多选题，每题4分，错选、多选不得分，选不全得2分，共计52分）
1关于万有引力定律，下列说法正确的是( )
A．牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值
B．万有引力定律只适用于天体之间
C．万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律
D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小相同
2如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心一定距离处放有
一个小木块随圆盘一起转动，木块受哪些力作用（）
A．木块受重力、圆盘的支持力和向心力
B．圆盘对木块的支持力、静摩擦力和重力
C．圆盘对木块的静摩擦力、支持力和重力以及向心力作用
D．圆盘对木块的支持力和静摩擦
3．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（）
A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同
4．下列说法不正确的是（）
A．曲线运动一定是变速运动
B．曲线运动中物体所受的合外力一定不等于零
C．物体做曲线运动时，其合外力与速度一定不在同一条直线上
D．曲线运动中物体受的合外力不可能为恒力
5．关于功的概念，以下说法正确的是（）
A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
B．功有正、负之分，若某个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍作用
C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
D．合力的功等于各分力做的功的矢量和
6．如图所示，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向．图中画出了y 轴上沿x 轴正方向抛出的三个小球abc 的运动轨迹，其中b 和c 从同一点抛出，不计空气阻力，则 （ ）
A. a 的飞行时间比b 长 B ．b 的飞行时间比c 长
C ．a 的初速度最大
D ．c 的末速度比b 大
7．如图所示，一轻杆一端固定在O 点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，正确的是
( )
A ．形变量越大，速度一定越大
B ．形变量越大，速度一定越小
C ．形变量为零，速度一定不为零
D ．速度为零，可能无形变
8．如图所示，质量为m 的物体，在与水平方向成θ角的拉力F 作用下，沿水平面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ．当物体的位移为x 时，拉力F 做的功为（ ）
A. Fx B ．θcos Fx
C ． x mg F )sin cos (θμθ-
D ．θμsin mg
9．关于摩擦力对物体做功，下列说法中正确的是( )
A ．滑动摩擦力总是做负功
B ．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C ．静摩擦力对物体一定不会做功
D ．静摩擦力对物体总是做正功
10.如图所示，质量为m 的物块，沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v ，若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是( )
A ．受到向心力为mg ＋m v 2
R B ．受到的摩擦力为μm v
2
R
C ．受到的摩擦力为μ(mg ＋m v
2
R ) D ．受到的合力方向竖直向上
11. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，当圆筒的角速度增大以后，下列说法中正确的是(
)
A ．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了
B ．物体所受弹力增大，摩擦力减小了
C ．物体所受弹力和摩擦力都减小了
D ．物体所受弹力增大，摩擦力不变
12如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。

假设该带中的小
行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。

下列说法中正确的
是( )
A.各小行星绕太阳运动的周期小于一年
B.与太阳距离相等的每一颗小行星,受到太阳的引力大小都相等
C.小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度
D.小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度
13．铁路转弯处的弯道半径r 是根据地形决定的。

弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h 的设计不仅与r 有关，还与在弯道上的形式速率v 有关。

下列说法正确的是 （ ） A ．v 一定时，r 越小则要求h 越大 B ．v 一定时，r 越大则要求h 越大
C ．r 一定时，v 越小则要求h 越大
D ．r 一定时，v 越大则要求h 越大 14．初速度为v 0的平抛物体，某时刻物体的水平分位移与竖直分位移大小相等，下列说法
错误的是( )
A ．该时刻物体的水平分速度与竖直分速度相等
B ．该时刻物体的速率等于5v 0
C ．物体运动的时间为2v 0
g
D ．该时刻物体位移大小等于22v 2
g
15．2013年12月2日，“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100km 的P 点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入距月球表面100km 圆轨道绕月飞行，如图所示．之后“嫦娥三号”又经过一次变轨，进入近月表面15km 、远月表面100km 的椭圆轨道飞行，下列说法正确的是（ ）
A ．“嫦娥三号”在距月球表面100 km 圆轨道上运行的速度大于月球的第一宇宙速度
B ．“嫦娥三号”在距月球表面100 km 圆轨道上运行周期比在椭圆轨道上的周期大
C ．“嫦娥三号”在圆轨道上经过P 点时开动发动机加速才能进人椭圆轨道
D ．“嫦娥三号”在圆轨道上经过P 点时刹车减速才能进入椭圆轨道
16．在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A 和B,它们的质量分别为m 和2m,弹簧的劲度系数为k,C 为一固定挡板,系统处于静止状态。

现用一沿斜面方向的恒力拉物块A 使之沿斜面向上运动,当B 刚离开C 时,A 的速度为v,加速度方
向沿斜面向上,大小为a,则( )
A.从静止到B 刚离开C 的过程中,A 发生的位移为
B.从静止到B 刚离开C 的过程中,重力对A 做的功为-
C.B 刚离开C 时,恒力对A 做功的功率为(mgsin θ+ma)v
D.当A 的速度达到最大时,B 的加速度大小为 二、实验题(共5空，每空2分，共10分)
17．在做“研究平抛物体的运动”实验时，（1）下列说法正确的是
A ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B ．为了减小测量平抛初速度的误差，应尽量减小斜槽和小球间的摩擦
C ．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
D ．为了比较准确地描出小球运动的轨迹．应该用一条曲线把所有的点连接起来
（2）若实验中把轨道末端点记为坐标原点，建立坐标点，利用卡槽记录小球平抛过程中的位置，拟合得到一条过原点的平滑曲线，测得曲线上某点坐标（00x y 、
）由此得到平抛初速度v x 响，该测量值和真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”、或“相等”）
18. 在实验“探究功与速度变化关系”的实验中，实验装置如图所示
（1）关于该实验，下列说法正确的是______
A.实验中必须选择同样的橡皮筋，且每次都需将小车拉至同一位置由静止
释放
B.实验中为了平衡小车受到的摩擦力，可以将木板一端缓慢垫高，直至小
车刚好能从木板上由静止开始下滑
C ．记录物体的速度时可以根据匀变速运动公式求得最大速度即为测得速度
D ．实验中应先接通打点计时器，再释放小车
（2）用两条橡皮筋完成实验后得到的纸带如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为直接打出的相邻点，相邻间距如图中所示。

则橡皮筋做功结束时小车的速
度大小为
m/s(结果
保
0000单位：cm
0.80 1.22 1.55 1.74 1.74 1.74
A
留三位有效数字)。

坐标系下描点如图，在图中拟合出合理的图线。

（3）实验完成后在在2v W
四、解答题(本题共3小题，共38分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算题的题，答案中必须明确写出数值和单位。

)
19．（9分）已知地球半径为R，地球自转角速度为ω，地球表面附近的重力加速度为g，引力常量为G
（1）求地球的质量M
（2）求在赤道上空，一颗相对地面静止的同步通讯卫星离地面的高度h（用已知量表示）
20．（10分）在如图所示，绳子的上端固定，下端拴着一个质量为m的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动．已知绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g；求
（1）绳子对小球的拉力．
（2）小球做匀速圆周运动的周期．
21.（10分）一电动小车质量为m启动过程如图所示,已知小车所受阻力恒定,匀加速到t1时刻,小车达到额定功率,速度大小为v1,此后,小车保持功率不变,在t2时刻达到最大速度为v2,求
（1）小车在0—t1 时间内的位移
（2）小车的额定功率P0
22.（9分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量
为m 的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d ，手与球之
间的绳长为3
4
d ，重力加速度为g ，忽略手的运动半径和空气阻力．
(1)求绳断时球的速度大小v 1和球落地时的速度大小v 2. (2)问绳能承受的最大拉力多大？
(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 附加：
23．（10分））有一个摆长为L 的单摆（摆球可视为质点，摆线的质量不计），在过悬挂点的竖直线上距悬挂点O 的距离为x 处（x ＜L 的C 点有一个固定的钉子，如图所示，当摆摆动时，摆线会受到钉子的阻挡，当L 一定而x 取不同值时，阻挡后摆球的运动情况将不同，现将摆拉到位于竖直线的左方（摆球的高度不超过O 点），然后放手，令其自由摆动，如果摆线被钉子阻挡后，摆球恰能够击中钉子，试求x 的最小值。

答案
17. AC 偏大
18.AD 0.870
19.解：（1）对于在地面上的物体m ，其受到的万有引力等于重力，则： mg R Mm
G
=2
…………………① （3分）
G gR M 2
=⇒
（3分）
（2）设同步卫星质量为'm ，则： )(')
('
22
h R m h R Mm G
+=+ω…………………② （3分） 联立①②式，得： R gR h -=32
2
ω
（3分）
20．（13分）
（1）对小球进行受力分析，由拉力在水平方向的分力提供小球做圆周运动的向心力，另一竖直方
向的分力与重力平衡，则：
mg F =θcos （ 3分） θ
cos mg
F =
∴
（2分）
(2) 设小球做圆周运动的周期为T ，则：
r T
m mg 22
4tan πθ= （3分）
θsin L r = （3分）
g
L T θ
π
cos 2=⇒
（2分） 21. （1 ）X= 1
2
v 1t 1
（2）P 0=m
22. 解析：(1)设绳断后球飞行时间为t ，由平抛运动规律，有竖直方向14d ＝12gt 2
，水平方向d ＝v 1t
得v 1＝2gd
由机械能守恒定律，有 12mv 22＝12mv 21＋mg (d －34d ) 得v 2＝
5
2
gd (2)设绳能承受的最大拉力大小为T ，这也是球受到绳的最大拉力大小． 球做圆周运动的半径为R ＝3
4
d
由圆周运动向心力公式，有T －mg ＝mv 21
R
得T ＝113
mg .
(3)设绳长为l ，绳断时球的速度大小为v 3，绳承受的最大拉力不变，有T －mg ＝m v
23l
得v 3＝
83
gl 绳断后球做平抛运动，竖直位移为d －l ，水平位移为x ，时间为t 1， 有d －l ＝12gt 2
1 x ＝v 3t 1
得x ＝4
l d －l
3
当l ＝d 2时，x 有极大值x max ＝233
d .
答案：(1)2gd
52gd (2)11
3
mg (3)绳长为d 2时，最大水平距离为23
3
d
23.解：
（设摆线受阻后摆到摆线与竖直方向成角时离开圆周，起始时摆线与竖直方向的夹角为，则
T ＋mg cos ＝m v 2
L －x
，
－mgL cos ＝12 mv 2
－mg [x －(L －x ) cos ]，
可解得：v 2
＝g (L －x ) cos
，
2 L cos ＝2 x －3(L －x ) cos ， 以后摆球作斜抛运动，有： (L －x )sin ＝vt cos ，
(L －x ) cos ＝－vt sin
＋12
gt 2
， 可解得：v 2
＝(L －x )g sin 2
2 cos ，
所以cos ＝ 3 3
， ＝arccos
x (2＋ 3 ) － 3 L
2 L
，
最大为 / 2，所以x 最小为（2－ 3 ）L ＝0.464 L 。