湖南省衡阳市第八中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题(含解析)

湖南省衡阳市第八中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含
解析）
一、单项选择题
1.一个物体做曲线运动,在某时刻物体的速度v和合外力F的方向可能正确的是
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
试题分析：曲线运动速度在曲线的切线方向上，合外力一定指向曲线弯曲的内测．故A正确，BCD错误．
故选：A
2.如图，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是（）
A. 重力
B. 弹力
C. 静摩擦力
D. 滑动摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】由图知，物体受重力、摩擦力和弹力，做匀速圆周运动合外力提供向心力，所以是弹力提供向心力，故B正确；A、C、D错误。

3.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的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。

4.下列描述的物理过程中，研究对象机械能守恒的是（）
A. 拉着物体沿斜面加速上滑的过程
B. 跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降的过程
C. 运动员投出的铅球在空中飞行的过程（空气阻力不计）
D. 汽车匀速通过一座拱形桥的过程【答案】C 【解析】【详解】A选项中运动的物体受沿斜面向上的拉力，该拉力做正功，机械能增加，故A错误；跳伞运动员张开伞后，会受到向上的空气阻力，且阻力做负功，机械能减少，故B错误；投出的铅球在空中飞行的过程中，只受重力的作用，故机械能守恒，所以C正确；汽车匀速通过拱形桥的过程中，汽车动能不变，重力势能先增大后减小，所以机械能不守恒，D错误。

5.如图所示，桌面离地高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处自由下落，规定桌面为零势能的参考平面，则下列说法正确的是
A. 小球落地时的重力势能为-mgH
B. 小球落地时的重力势能为-mg （H+h ）
C. 下降过程中小球所受的重力做正功
D. 小球从下落到着地过程中重力做功为mg （h-H ） 【答案】AC 【解析】
AB ：规定桌面为零势能的参考平面，小球落地时的高度为，小球落地时的重力势能为。

故A 项正确，B 项错误。

CD ：小球从下落到着地过程中小球所受的重力做功
，故C 项正确，D 项错误。

点睛：重力势能具有相对性，要根据选取参考系来作答问题，但是重力势能的变化量具有绝对性。

也就是说：重力势能会随着参考平面的改变而改变，但重力势能的改变量是不会因为参考平面的不同而变化的。

6.若地球自转变慢，下列说法正确的是 （ ） A. 赤道上的
重力加速度会变小 B. 两极的重力加速度会变小 C. 地球同步轨道的离地高度会变大 D. 地球的第一宇宙速度会变小
【答案】C 【解析】
【详解】设地球自转的角速度为ω，在赤道上的物体所地球一起转动，根据牛顿第二定律有：
，自转变慢，即角速度减小，赤道处的加速度会增大，故A 错误；在两极
，所以两极处的重力加速度不变，B 错误；设同步卫星离地面的高度为h ，
，可知若角速度减小，h 增大，所以C
正确；地球的第一宇宙速度：
保持不变，故D 错误。

7.质量为m的物体沿底面长度均为L、倾角不同的a、b、c三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的滑动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角的关系是，物体从a、b、c三个斜面顶端到底端过程中，摩擦力做功分别是、和，则它们的关系是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
设斜面的底边长为x，斜面的倾角为，则任一斜面的长度为，故物体在斜面下滑时所
受的摩擦力大小为：，摩擦力做功为：，与倾角无关，故，故ABC错误，D正确。

故选D。

【点睛】设斜面的底边长度，利用角度求出斜面长度，由W=FL求摩擦力做功，由此分析即可。

8.发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法不．正确的是（）
A. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度大小
C. 卫星在轨道3上的周期大于它在轨道2上的周期
D. 卫星由2轨道变轨到3轨道在P点要加速
【答案】B
【解析】
【详解】卫星在轨道1、轨道2上经过Q点时，受到合外力（即万有引力）相同，所以加速度相等，A正确；从轨道1变轨到轨道2需在Q点加速，所以卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，B错误；根据开普勒行星运动的周期定律：可知，卫星在轨道3上的周期大于它在轨道2上的周期，所以C正确；轨道2与轨道3相切与P点，由轨道2变轨到轨道3需在P点加速，D正确。

二、多选题
9.跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。

如图所示，设可视为质点的滑雪运动员，从倾角为θ的斜坡顶端P处，以初速度水平飞出，最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t。

改变运动员初速度的大小，L和t都随之改变.关于L、t与的关系，下列说法中正确的是
A. t与成反比
B. t与成正比
C. L与成正比
D. L与成正比
【答案】BD
【解析】
滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。

设水平位移x，竖直位移为y，结合几何关系，有：水平方向上：x=Lcosθ=v0t；竖直方向上：y=L sinθ＝gt2；联立可得：，可知t与v0成正比，故B正确，A错误。

L=v02，可知L与v02成正比，故C错误，D正确。

故选BD.
点睛：本题考查平抛运动规律的应用，要知道平抛运动水平方向上匀速直线运动，竖直方向上自由落体运动，能够灵活利用公式求得v0及L的表达式，从而可求解．
10.如图所示，木板可绕固定的水平轴转动．木板从水平位置缓慢转到位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了．用表示物块受到的支
持力，用表示物块受到的摩擦力．在这一过程中，以下判断正确的是（）
A. N对物块都不做功
B. 对物块不做功
C. 对物块做功
D. 对物块做功2J
【答案】BC
【解析】
【详解】物块受支持力的方向垂直木板向上，与物块运动的方向一致，所以支持力N做正功，A错误；摩擦力的方向沿着木板与运动的方向垂直，不做功，B正确；D错误；重力势能增加了2J，重力做功为W G=-2J，根据动能定理：W N+W G=0，所以支持力做功W N=2J，故C正确。

11.环境监测卫星是专门用于环境和灾害监测的对地观测卫星，利用三颗轨道相同的监测卫星可组成一个监测系统，它们的轨道与地球赤道在同一平面内，当卫星高度合适时，该系统的监测范围可恰好覆盖地球的全部赤道表面且无重叠区域。

已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，关于该系统下列说法正确的是（）
A. 卫星的运行速度小于7.9km/s
B. 卫星的加速度为
C. 监测范围不能覆盖整个地球
D. 这三颗卫星的质量必须相等
【答案】ABC
【解析】
【详解】由题意知，三颗卫星恰好地球赤道表面，卫星的分别如图所示，根据几何关系可求卫星离地面的高度为h=R，7.9km/s是卫星在地球表面运行的环绕速度，即最大的环绕速度，所以该卫星运行的速度小于7.9km/s，A正确；根据，又GM=GR2，联立解得卫星的加速度为，所以B正确；因卫星轨道与地球赤道在同一平面内，无法覆盖整个地球，C正确；卫星运行的速度、周期、轨道半径等均与卫星的质量无关，故三个卫星的质量不一定相等，D错误。

12.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C, 圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 ,最太静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为g=10m/s2,则对于这个过程，下列说法正确的是( )
A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力
B. B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变
C. 当时整体会发生滑动
D. 当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大
【答案】BC
【解析】
ABC、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由可知,因为C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时
,计算得出: ,当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,对C可
得: ,对AB整体可得: ,计算得出: ,当
时整体会发生滑动,故A错误,BC正确;
D、当时，在增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大，故D错误；
故选BC
三、实验题
13.如图所示为某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置，图中小车是在一条橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。

当用2条、3条、……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。

每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

下面是本实验的数据记录表。

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________（填“交流”或“直流”）电源。

（2）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确的是（）
A．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
B．放开拖着纸带的小车，给小车一个初速度，能够匀速下滑即可
C．放开小车，能够自由下滑即可
D．不安装纸带放开小车，给小车一个初速度，能够匀速下滑即可
(3)关于橡皮筋做功，下列说法正确的是_________。

A．橡皮筋做功的具体值可以直接测量
B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
C．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
D．若橡皮筋伸长量变为原来的2倍，则橡皮筋做功也增加为原来的2倍
（4）根据数据描绘W—v2图像得出的结论是__________________。

【答案】 (1). 交流 (2). B (3). C (4). 在误差允许范围内，W∝v2
【解析】
【详解】（1）打点计时器需要交流电源；
（2）实验时，小车带着纸带运动，纸带也会受到阻力作用，且在平衡摩擦时需利用纸带判断有没有平衡好，故在平衡摩擦时，需将纸带与小车相连，给小车一个初速度，能够匀速下滑，所以B正确；A、C、D错误；
（3）实验中，橡皮筋的弹力为变力，无法直接测量橡皮筋做功的具体数值，A错误；让小车每次从同一位置释放，通过增加橡皮筋的条数，让橡皮筋做功成倍增加，即可也许测量具体数值，C正确；在小车运动过程中，开始做功，恢复原长后不做功，小车做匀速运动，B错误；弹力做功与伸长量的关系为，不是线性关系，所以D错误；
（4）根据测量数据可知，在误差允许范围内，W∝v2。

14.物理学习兴趣小组的同学在验证动能定理实验时找到了打点计时器及所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小车、沙桶和细沙、长木板及滑轮，他们组装并调整好了一套如图所示的装置。

(1)你认为还需要的实验器材有_______;
(2)实验时为了保证小车受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是______。

(3)在(2)的基础上, 兴趣小组的同学用天平称量小车的质量为M，往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m, 然后让沙桶带动小车加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的表达式为________(用题中的字母表示实验中测量得到的物
理量)
【答案】 (1). 天平和刻度尺 (2). 远小于小车的质量 (3). mgL= M v22－ M v12【解析】
【详解】（1）本实验需测量小车、沙桶的
质量，所以需要天平，需测量纸带上点间距，还需
刻度尺；
（2）对沙桶mg -F =ma ，小车：F =Ma ，联立解得绳上拉力为：
，当沙和沙桶的总质
量m 远小于小车的质量M 时，绳上的拉力F 近似等于沙桶的总重力mg ； （3）以小车为研究对象，由动能定理知，需验证的表达式为。

四、计算题
15.已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响． （1）推导第一宇宙速度v 1的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h ，求卫星的运行周期T ． 【答案】（1） （2）
【解析】
试题分析：（1）根据题给条件由万有引力公式
可得
:
则：
（2） 由公式
可得
:
考点：万有引力提供向心力
点评：本题考查了万有引力提供向心力的常见公式的推导和理解。

16.长l 的细线一端固定在O'点，另一端系一个质量为m 的小球，使球在水平面上做匀速圆周运动，悬线与竖直方向成θ角。

(1)细线对小球的拉力 (2)小球运动的角速度、线速度
【答案】（1）F T=（2），sinθ
【解析】
【详解】这是一道有关圆锥摆运动的问题，小球只受重力mg和细线对它的拉力F两个力的作用，且小球做匀速圆周运动，则这两个力的合力等于小球做匀速圆周运动所需的向心力，方向指向圆心O，如图所示，由此可得：
(1)F cosθ=mg，所以F=
(2) mg tanθ=，得ω=
再由v=ωr可得：
v ==sinθ
17.假设有一辆超级电容车，质量m=1×103kg，额定功率P=40kW，当超级电容车在水平路面上匀速行驶时，速度为v m=20m/s，（g取10m/s2，整个过程阻力f恒定不变）。

（1）超级电容车在此路面上行驶受到的阻力f是多少？
（2）若超级电容车从静止开始，保持以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
（3）若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，经300m后达到最大速度，求此过程中超级电容车所需要的时间。

【答案】(1)2000N (2)5s (3)20s
【解析】
（1）当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡，即F=f
P=fv m
得：
（2）汽车做匀加速运动：F1-f=ma
解得：F1=4000N
设汽车刚达到额定功率时的速度v1：P=F1v1
v1==10 m/s
设汽车匀加速运动的时间t：v1=at
解得t==5s
（3）从静止到最大速度整个过程由动能定理得：pt1-fs=mv2
代入数据解得：
点睛：本题主要考查了机车启动的两种方式，恒定功率启动和恒定加速度启动，掌握恒定功率启动时功率保持不变，牵引力随速度增大而减小，恒定加速度启动时牵引力不变，功率随速度增加而增加．特别注意运动过程中的两个速度不要搞混淆了：①匀加速运动结束的末速度；②最大速度．
18.质量为0.2kg的小球用长为0.8m的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一个光滑的细钉，已知OP＝0.4m，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.则：
(1)小球到达B点时的速率？
(2)若不计空气阻力，则初速度v0为多少？
(3)若初速度v0＝6m/s，则在小球从A到B的过程克服空气阻力做了多少功？
【答案】（1）2m/s（2）（3）0.8J
【解析】
【详解】（1）由题意知，小球恰好能到达B点，B重力提供向心力：
得：
（2）A→B，根据动能定理得：-m
解得：
（3）从A到B，再根据动能定理：
解得摩擦力做功为：
所以克服摩擦力做功：。