2019-2020 学年度第二学期期中检测试题
高 一 物 理
本试卷选择题 12 题,非选择题 5 题,共 17 题,满分为 100 分,考试时间 90 分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡上.
2.将每题的答案或解答写在答题卡上,在试卷上答题无效.
3.考试结束,只交答题卡.
第 Ι 卷(非选择题共 40 分)
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分,每小题只有一个选项符合题意.
1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
2.一质点做匀速圆周运动,其线速度为 2 m/s,转速为 0.5 r/s,下列说法中正确的是( )
A.该质点做匀速圆周运动的角速度为 2 rad/s
B.该质点做匀速圆周运动的加速度大小为 2π m/s2
C.匀速圆周运动是一种匀速运动
D.匀速圆周运动是一种加速度不变的运动
3.2020 年 5 月 5 日,为我国载人空间站研制的“长征五号 B”运载火箭,
首次飞行任务取得圆满成功,我国载人航天工程“第三步”任务拉开序
幕。火箭搭载的载荷组合体成功进入预定轨道,如图所示,载荷组合体 B
在轨运行时,与地球卫星 A 均绕地球做匀速圆周运动,用 ω、T、v、a 分
别表示卫星 A 和载荷组合体 B 运动的角速度、周期、运行速率、向心加
速度.下列关系正确的是( )
A.TA>TB B.vA>vB C.aA>aB D.ωA>ωB
4.下列说法正确的是( )
A.秋千的吊绳最容易断裂的时候是秋千摆到最高点时
B.可以发射一颗定点于扬州上空的地球同步卫星
C.作用力做正功,反作用力一定做负功
D.弹簧弹力做正功,弹簧的弹性势能减小
5.把一桶 20L 的纯净水从一楼搬到四楼,在这个过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.重力做正功,重力势能约增加 2×106 J B.重力做负功,重力势能约增加 2×103 J
C.重力做正功,重力势能约减少 2×106 J D.重力做负功,重力势能约减少 2×103 J
6.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-3Q 和+5Q 的电荷后,将它们固
定在相距为 a 的两点,它们之间库仑力的大小为 F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后,再
将它们固定在相距为 2a 的两点,它们之间库仑力的大小为 F2。则 F1 与 F2 之比( )
A.60∶1 B.16∶1 C. 4∶1 D. 2∶1
7.宇宙中,两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万
有引力作用互相绕转,称为双星系统。在浩瀚的银河系中,
多数恒星都是双星系统。设某双星系统 A、B 绕其连线上的 O 点做匀速圆周运动,如图所示。
若AO>OB,则( )
A.星球 A 的质量大于 B 的质量
B.星球 A 的线速度等于 B 的线速度C.双星间距离一定,双星的质量越大,其转动周期越大
D.双星的质量一定,双星之间的距离越大,其转动周期越大
8.如图所示,物体 A 的质量为 m,置于水平地面上,A 的上端连一轻 弹簧,
原长为 L,劲度系数为 k.现将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起,使 B 点 上 移
距离为 L,此时物体 A 也已经离开地面,则下列说法中正确的是( )
A.提弹簧的力对系统做功为 mgL
B.物体 A 的重力势能增加 mgL
C.系统增加的机械能小于 mgL
D.以上说法都不正确
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分,每小题有不少于两个选项符合题
意.全部选对得 4 分,漏选得 2 分,错选和不答的得 0 分
9.以下说法正确的有( )
A. 元电荷就是点电荷 B. 感应起电的本质是自由电子的移动
C. 点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍
D. 若点电荷 q1 的电荷量大于 q2 的电荷量,则 q1 对 q2 的库仑力大于 q2 对 q1 的库仑力
10.如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道 I,然后在 Q 点通过改
变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,下列说法正确的是( )
A.该卫星的发射速度必定大于 11. 2 km/s
B.卫星在同步轨道 II 上的周期大于在椭圆轨道 I 上的周期
C.在轨道 I 上,卫星在 P 点的加速度等于在 Q 点的加速度
D.卫星在 Q 点通过加速实现由轨道 I 进入轨道 II
11.如图所示, 质量为 m 的小球在竖直放置的半径为 R 的光滑圆形管道内做圆周运动,小球
半径不计,重力加速度为 g,下列说法中正确的有( )
A.小球通过最高点的最小速度为 0
B.小球通过最低点的最小速度为
C.小球在水平线 ab 以下管道中运动时,外侧管壁对小球不一定
有作用力
D.小球在水平线 ab 以上管道中运动时,外侧管壁对小球不一定
有作用力
12. 质量是 2 000 kg、额定功率为 80 kW 的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为 20 m/s.若
汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为 2 m/s2,运动中的阻力不变,下列说法正确
的是( )
A.汽车所受阻力为 4000N
B.3 s 末汽车的瞬时功率为 80 kW
C.汽车做匀加速运动的时间为 10s
D.汽车在匀加速运动中牵引力所做的功 2×105 J
第Ⅱ卷(非选择题共 60 分)
三、简答题:本题共 2 小题,共 18 分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
13.(8 分)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装
置.
(1)实验中使用的电源是 ▲ .(选填“交流电”或“直流电”)
(2)关于这一实验,下列说法中正确的是 ▲ .A.重物应选用密度小的物体
B.两个限位孔应在同一竖直线上
C.实验中必须测出重锤的质量
D.应先释放纸带,后接通电源
(3)若质量 m=1 kg 的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示,O 为第一个点,
A、B、C 为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为 0.02 s,长度单位是 cm,取 g=9.8 m/s2,求
从点 O 到打下计数点 B 的过程中,物体重力势能的减少量 ΔEp= ▲ J,动能的增加量 ΔEk=
▲ J(结果均保留两位有效数字).
14. (10 分)甲乙两 同学探究做圆周运
动的物体所受向心力大小。
(1)甲同学利用细绳系一小物体在空气中甩动,使物体在水平面内做圆周运动,来感受向心
力大小,则下列说法中正确的是 ▲
A.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力将不变
B.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力将增大
C.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变
D.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将增大
(2)乙同学利用如图甲所示的实验装置,探究做圆周运动的物体
所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体
放置在水平光滑圆盘(图中未画出)上做匀速圆周运动,力电传
感器测定的是向心力,光电传感器测定的是圆柱体的线速度,该
同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变,来探究向心力 F
与线速度 v 的关系:
①该同学采用的实验方法为 ▲
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想化模型法
D.微小量放大法
②改变线速度 v,多次测量,该同学测出了五组 F、v 数据,如
下表所示,请在图乙中作出 F-v2 图线;
v/m•s-1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
v2/m2•s-2 1.0 2.25 4.0 6.25 9.0
F/N 0.90 2.00 3.60 5.60 8.10
③由作出的 F-v2 的图线,可得出 F 和 v2 的关系式: ▲ ,
若圆柱体运动半径 r=0.4 m,得圆柱体的质量 m= ▲ kg.
(结果保留两位有效数字)
四、计算论述题:本题共 3 小题,共 42 分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的
演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单
位.
15. (12 分)一质量为 m 的小球以速度 v0 水平抛出,经时间 t 落地,不计空气阻力,求:
(1)小球落地时重力的瞬时功率;
(2)此过程中重力的平均功率;
F/N
v2/m2•s-2O 2 4 6 8 10
10
8
6
4
2
乙(3)小球落地时的动能。
16. (14 分)某航天员在一个半径为 R 的星球表面做了如下实验:取一根细线
穿过光滑的细直管,细线一端拴一质量为 m 的砝码,另一端连在一固定的测
力计上,手握直管抡动砝码,使它在水平面内做圆周运动,停止抡动细直
管并保持细直管竖直.砝码继续在一水平面绕圆心 O 做匀速圆周运动,如
图所示,此时测力计的示数为 F,细直管下端和砝码之间的细线长度为 L 且
与竖直方向的夹角为 θ.
(1)求该星球表面重力加速度 g 的大小;
(2)求砝码在水平面内绕圆心 O 做匀速圆周运动时的角速度大小;
(3)若某卫星在距该星球表面 h 高处做匀速圆周运动,则该卫星的线速度为多大?
17.(16 分)如图所示,动摩擦因数均为μ=0.1 的水平轨道 AB 和 DE 分别长 2.0m 和 10.0m,光
滑圆弧形轨道 CD 半径 R=0.5 m,光滑斜面 EF 足够长。一质量 m=0.4 kg 的滑块(可视为质点)
静止于水平轨道上的 A 点,现对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为 P=
10.0W;经过一段时间后撤去外力,滑块继续滑行至 B 点后水平飞出,恰好在 C 点沿切线方向
进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道 CD,轨道的最低点 D 处装有压力传感器,当滑块到
达传感器上方时,传感器的示数为 25.6 N;已知半径 OC 和竖直方向的夹角α=37°,(空气
阻力可忽略,重力加速度 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)滑块运动到 C 点时速度 vC 的大小;
(2)滑块从 B 点运动到 C 点重力做的功;
(3)滑块在水平轨道 AB 段上水平外力作用在滑块上的时间 t 和最终滑块停在距 D 点多远的位
置。
2019-2020 学年度第二学期期中检测试题
高一物理参考答案
一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分,每小题只有一个选项符合题意.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C B A D B A D C
二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分,每小题有不少于两个选项符合题
意.全部选对得 4 分,漏选得 2 分,错选和不答的得 0 分
题号 9 10 11 12
答案 BC BD ABD AD
三、简答题:共 18 分.
13.(8 分)(1)交流电 (2 分) (2)B (2 分)
(3) 0.48 (2 分) 0.47(2 分)
14. (10 分)(1) BD (2 分)
(2)①B (2 分) ②如右图 (2 分)
E
F
▪
▪
F/N
v2/m2•s-2O 2 4 6 8 10
10
8
6
4
2
▪
▪
▪③F=0.90v2 (2 分) 0.36(2 分)
四、计算论述题:本题共 3 小题,共 42 分。
15. (12 分)
(1)落地瞬间小球竖直分速度 vy=gt (1 分)
落地时重力的瞬时功率 p 瞬=mgvy=mg2t (2 分)
(2)小球全过程下落的高度 h=
1
2gt2 (1 分)
此过程中重力做的功为 WG=mgh=
1
2mg2 t2 (1 分)
此过程中重力的平均功率P= WG/t=
1
2mg2 t (2 分)
(3)全过程根据动能定理
WG = EK-
1
2mv02 (3 分) 解得 EK =
1
2mg2 t2+
1
2mv02 (2 分)
16. (14 分)
(1)砝码在水平面内做匀速圆周运动,合力的方向沿水平方向,所以 mg=Fcos θ
得 g=Fcos θ
m (3 分)
(2)由细线的拉力和重力的合力提供向心力,则
Fsin θ=mω2Lsin θ,则 ω= F
mL (4 分)
(3)在星球表面的物体有 GMm′
R2 =m′g (3 分)
对卫星,根据万有引力提供向心力得 GMm″
(R+h)2
=m″· v2
R+h (3 分)
联立得 v=R
Fcos θ
m(R+h). (1 分)
17. (16 分)
(1) (5 分)滑块运动到 D 点时,由牛顿第二定律得
FN-mg=m
v2D
R (2 分)
滑块由 C 点运动到 D 点的过程,由机械能守恒定律得
mgR(1-cos α)+
1
2mv2C=
1
2mv2D (2 分)
联立解得 vC=5 m/s (1 分)
(2) (4 分) 滑块运动到 B 点时的速度为 vB=vCcos α=4 m/s (2 分)
滑块由 B 点运动到 C 点的过程,由动能定理得:
WG=
1
2mvC2-
1
2mvB2
代入数据解得 WG=1.8J (2 分)
(或:滑块在 C 点时,速度的竖直分量为 vy=vCsin α=3 m/s B、C 两点的高度差为 h=
v2y
2g=0.45 m
滑块由 B 运动到 C 重力做的功为 WG=mgh=1.8J )
(3)(7 分) 滑块由 A 点运动到 B 点的过程,由动能定理得
Pt-μmgL=
1
2mv2B (2 分)
解得 t=0.4 s (1 分)
滑块由 D 点运动到停止的过程,由动能定理得
-μmgx=0-
1
2mvD2 解得 x=13.5m (2 分)
水平轨道 DE 长 10.0m,滑块冲上斜面 EF 后返回 DE,
Δx=10-(13.5-10)m=6.5m (2 分)
最终停在距 D 点 6.5m 的位置上。
其它解法只要正确、合理,相应给分