PAGE14-山東省濟寧市嘉祥一中2019-2020學年高一物理下學期5月期中試題（含解析）一、選擇題1.某質點繞圓軌道做勻速圓周運動，下列說法中正確的是（）A.因為它的速度大小始終不變，所以它做的是勻速運動B.該質點速度大小不變，但方向時刻改變，是變速運動C.該質點速度大小不變，處于平衡狀態D.該質點做的是勻變速運動，所受合外力不等于零【答案】B【解析】【詳解】ABC．勻速圓周運動的線速度大小不變，方向時刻改變，因此是變速運動，不處于平衡狀態，選項AC錯誤，B正確；D．質點做的是變速運動，故它所受合外力不等于零，具有加速度，但加速度的方向時刻在變化，不是勻變速運動，選項D錯誤。故選B。2.A、B兩個質點，分別做勻速圓周運動，在相等時間內它們通過的弧長之比sA∶sB=2∶3，轉過的圓心角之比θA∶θB=3∶2。則下列說法正確的是（）A.它們的線速度大小之比vA∶vB=3∶2B.它們的角速度之比ωA∶ωB=2∶3C.它們的周期之比TA∶TB=3∶2D.它們的向心加速度之比aA∶aB=1∶1【答案】D【解析】【詳解】A．根據線速度的定義得選項A錯誤；B．根據角速度的定義得選項B錯誤；C．根據周期得選項C錯誤；D．由得選項D正確。故選D。3.如圖所示，將一質量為m的擺球用細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內做勻速圓周運動，關于擺球A的受力情況，下列說法中正確的是（

）A.擺球受重力、拉力的作用B.擺球受拉力和向心力的作用C.擺球受重力、拉力和向心力的作用D.擺球受重力和向心力的作用【答案】A【解析】擺球在水平面內做勻速圓周運動，小球只受重力和繩的拉力作用，二者合力提供向心力，故A正確．故選A．點睛：本題要正確理解向心力：是效果力，它由某一個力或幾個力的合力提供，它不是性質的力，分析物體受力時不能分析向心力．4.通過觀測冥王星衛星，可以推算出冥王星的質量．假設衛星繞冥王星做勻速圓周運動，除了引力常量外，至少還需要兩個物理量才能計算出冥王星的質量．這兩個物理量可以是A.衛星的速度和角速度B.衛星的質量和軌道半徑C.衛星的質量和角速度D.衛星的運行周期和軌道半徑【答案】AD【解析】試題分析：衛星圍繞冥王星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，已知衛星的速度和角速度，則軌道半徑，根據即可求解冥王星質量M，故A正確；根據可知，衛星的質量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質量，故B錯誤；根據可知，衛星的質量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質量，故C錯誤；根據可知，知道衛星的運行周期和軌道半徑可求解冥王星質量M，故D正確；故選AD．考點：萬有引力定律的應用5.關于地球同步衛星，下列說法不正確的是（）A.它的周期與地球自轉周期相同B.它的周期、高度、速度大小都是一定的C.我國發射的同步通訊衛星可以通過北京上空D.我國發射的同步通訊衛星必須定點在赤道上空【答案】C【解析】【詳解】A．同步衛星的周期與地球自轉周期相同，選項A正確；B．根據萬有引力提供向心力有其中R為地球半徑，h為同步衛星離地面的高度。由于同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為一定值，根據上面等式得出同步衛星離地面的高度h也為一定值。由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定，選項B正確；CD．它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的。所以我國發射的同步通訊衛星必須定點在赤道上空，選項C錯誤，D正確。本題選不正確的，故選C。6.如圖所示，B物體在拉力F的作用下向左運動，在運動的過程中，A、B之間有相互作用的摩擦力，則對摩擦力做功的情況，下列說法中一定正確的是（）AA、B都克服摩擦力做功 B.摩擦力對A不做功C.拉力F與摩擦力對B做的總功為零 D.摩擦力對A、B都不做功【答案】B【解析】【詳解】AB．做功的兩個必要因素是力和在力的方向上通過一段位移，當B向左移動時，A物體沒有動，故AB之間的摩擦力對A沒有做功，選項A錯誤，B正確；D．B物體受到的摩擦力方向與運動方向相反，故摩擦力對B做負功，選項D錯誤；C．由于不知拉力F與摩擦力的大小關系，因此不能判斷拉力F與摩擦力對B做的總功情況，選項C錯誤。故選B。7.關于功率，下列說法正確的是（）A.不同物體做相同的功，它們的功率一定相同B.物體做功越多，它的功率就越大C.物體做功越快，它的功率不一定越大D.發動機的額定功率與實際功率可能相等，也可能不相等【答案】D【解析】【詳解】A．不同物體做相同的功，但它們的功率不一定相同，還與所用時間有關，選項A錯誤；B．物體做功越多，它的功率并不一定越大，還要看時間的多少，選項B錯誤；C．物體做功越快，則它的功率就一定越大，因為功率是描述做功快慢的物理量，選項C錯誤；D．發動機的額定功率與實際功率不一定相等，當處于正常工作時，兩者相等，選項D正確。故選D。8.如圖所示，重物A的質量為m，置于水平地面上，一根輕質彈簧原長為L，勁度系數為k，下端與重物A相連接。現將彈簧上端點P緩慢地豎直提起一段高度h，使重物A離開地面，這時重物A具有的重力勢能為（以地面為零勢能面，重力加速度為g）（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】物塊剛A離開地面時，彈簧所受彈力等于物塊的重力，根據胡克定律得彈簧伸長的長度為由彈簧上端P緩慢的豎直向上提起的距離h，則物塊上升的高度為以地面為勢能零點，這時物塊A具有的重力勢能為選項C正確，ABD錯誤。故選C。9.發射地球同步先將衛星發射至近地圓軌道1，然后點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示，則當衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A.衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C.衛星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度D.衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度【答案】BD【解析】詳解】AB．根據萬有引力提供向心力有解得，可知軌道半徑越大，速率和角速度都越小，因此衛星在軌道3上的速率和角速度小于在軌道1上的速率和角速度，選項A錯誤，B正確；CD．衛星圓周運動的向心力有萬有引力提供，在同一點萬有引力相等，則加速度也相等，因此衛星在軌道1上經過Q點時的加速度等于它在軌道2上經過Q點時的加速度，衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度，選項C錯誤，D正確。故選BD。10.如圖所示，一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質量相等的小球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（）A.A球的線速度必定大于B球的線速度B.A球的角速度必定大于B球的線速度C.A球的運動周期必定小于B球的運動周期D.A球的向心加速度必定等于B球的向心加速度【答案】AD【解析】【詳解】A．小球做圓周運動的受力如圖：由于A和B的質量相同，小球A和B在兩處的合力相同，即它們做圓周運動時的向心力是相同的。由向心力的計算公式可知，由于球A運動的半徑大于B球的半徑，F和m相同時，半徑大的線速度大，選項A正確；B．由公式可知F和m相同時，半徑大的角速度小，A球的角速度必定小于B球的角速度，選項B錯誤；C．根據知F和m相同時，半徑大的周期大，A球的運動周期必定大于B球的運動周期，選項C錯誤；D．兩球的向心力相等，根據F=ma知兩球的向心加速度相等，選項D正確。故選AD。11.如圖所示，可視為質點的、質量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，下列有關說法中正確的是（）A.小球能夠到達最高點時的最小速度為0B.小球能夠通過最高點時的最小速度為C.如果小球在最低點時的速度大小為，則小球通過最低點時對管道的外壁的作用力為6mgD.如果小球在最高點時的速度大小為2，則此時小球對管道的外壁的作用力為3mg【答案】ACD【解析】【詳解】A．圓形管道內壁能支撐小球，小球能夠通過最高點時的最小速度為0，選項A正確，B錯誤；C．設最低點時管道對小球的彈力大小為F，方向豎直向上。由牛頓第二定律得將代入解得，方向豎直向上根據牛頓第三定律得知小球對管道的彈力方向豎直向下，即小球對管道的外壁有作用力為6mg，選項C正確；D．小球在最高點時，重力和支持力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律有將代入解得，方向豎直向下根據牛頓第三定律知球對管道的外壁的作用力為3mg，選項D正確。故選ACD。12.如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．小球下降階段下列說法中正確的是A.在B位置小球動能最大B.在C位置小球動能最大C.從A→C位置小球重力勢能的減少大于小球動能的增加D.從A→D位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加【答案】BCD【解析】【詳解】AB.當加速度為零時小球的速度達到最大，所以小球應該在C位置時動能達到最大，故A錯誤，B正確C.從A→C位置動能增大，彈性勢能增大，而重力勢能減小，根據能量守恒可知重力勢能的減少大于小球動能的增加，故C正確；D.從A→D位置小球重力勢能減小，動能減小，彈性勢能增大，根據能量守恒可知重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加，故D正確；二、實驗題13.隨著航天技術的發展，許多實驗可以搬到太空中進行。飛船繞地球做勻速圓周運動時，無法用天平稱量物體的質量。假設某宇航員在這種環境下設計了如圖所示裝置（圖中O為光滑的小孔）來間接測量物體的質量：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設飛船中具有基本測量工具：(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是___________________；(2)實驗時測得的物理量有彈簧秤示數F、圓周運動的周期T和圓周運動的半徑R，則待測物體質量的表達式為M=_____。【答案】(1).在太空中物體與桌面間幾乎沒有壓力，物體與接觸面間摩擦力幾乎為零(2).【解析】【詳解】[1]彈力是產生摩擦力的前提條件，沒有摩擦力一定沒有彈力。由于在太空中物體與桌面間幾乎沒有壓力，物體與接觸面間摩擦力幾乎為零，因此摩擦力可以忽略不計。[2]物體在桌面上做勻速圓周運動，物體與桌面間的摩擦力忽略不計，由彈簧秤的拉力提供物體的向心力。根據牛頓第二定律有解得14.額定功率為80kW的汽車，在平直的公路上行駛的最大速度是20m/s，汽車的質量是2000kg，如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度的大小是2m/s2，運動過程中阻力不變。則汽車受到的阻力為_____N，汽車維持勻加速運動能維持的時間是_____s。【答案】(1).(2).5【解析】【詳解】[1]汽車達到最大速度做勻速直線運動，由平衡條件得，由功率P=Fv得阻力[2]由牛頓第二定律得代入數據解得汽車勻加速運動時的牽引力為F=8000N根據汽車的功率P=Fv得勻加速結束的速度由v=at可知勻加速的時間三、計算題15.如圖，已知繩長a=0.20m，水平桿長b=0.11m，小球質量m=0.3kg，整個裝置可繞豎直軸轉動。要使繩子與豎直方向成45°角，試求該裝置必須以多大的角速度旋轉？此時繩子對小球的拉力為多大？（g取10m/s2，=1.4）【答案】，【解析】【詳解】以小球為研究對象，其圓周運動的圓心在豎直軸上，設小球受繩子拉力為F，以豎直方向和指向圓心方向建立直角坐標系，將力F分解成水平方向和豎直方向兩個分力，則可以得到：豎直方向水平方向由圖中幾何關系可得聯立解得，16.在圓軌道上運動的質量為m的人造地球衛星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，求：（1）衛星運動的線速度；（2）衛星運動的周期．【答案】（1）衛星運動的速度v=，（2）衛星運動的周期T=4π．【解析】人造衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，設衛星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，有，解得，

根據萬有引力等于重力得地球表面重力加速度為：根據題意得（1）衛星運動的速度，（2）衛星運動的周期．17.如圖所示，長為2L的輕桿中點有一轉軸O，兩端分別固定質量為3m和m的小球a和(1)小球b的速度是多少？(2)小球a受到桿的拉力是多少？【答案】(1)；(2)6mg【解析】【詳解】(1)對于整體，由動能定理得解得(2)取向上為正方向，對于a球，由牛頓第二定律得解得18.如圖甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質量為1kg的滑塊（大小不計），從A處由靜止開始受水平向右的力