2020-2021学年广东省深圳市龙城高级中学高一（下）期中物理试卷

2020-2021学年广东省深圳市龙城高级中学高一（下）期中物理试卷

1. 质点做匀速圆周运动时，发生变化的物理量是

A. 线速度 B. 半径 C. 周期 D. 角速度

2. 关于物体做平抛运动，下列说法正确的是

A. 平抛运动是变加速曲线运动
B. 平抛运动的高度越高，飞行的时间越长
C. 平抛运动的高度越高，飞行的水平距离越远
D. 平抛运动的初速度越大，飞行的水平距离越远

3. 如图所示为教室里可以沿水平方向滑动的黑板，一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线。若粉笔相对于地面从静止开始向下先做匀加速直线滑动后做匀减速直线滑动，同时黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则粉笔在黑板上所画出的轨迹，可能为下列图中的

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，质量均为m的三个小球分别从高度都为h的光滑固定斜面顶端由静止滑到底端，三个斜面倾角不同，则

A. 重力对小球做功均为mgh B. 弹力对小球做功均为mgh
C. 重力的平均功率均相等 D. 弹力的平均功率不相等

5. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。根据该标准高三女生一分钟内完成55个以上仰卧起坐记为满分。若某女生一分钟内做了50个仰卧起坐，其质量为50kg，上半身质量为总质量的倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g取则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为

A. 10W B. 40W C. 100W D. 200W

6. 2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星同步卫星，该卫星

A. 入轨后可以位于北京正上方
B. 入轨后的速度大于第一宇宙速度
C. 发射速度大于第二宇宙速度
D. 若发射到近地圆轨道所需能量较少

7. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程
    

A. 所用时间 B. 水平位移大小
C. 初速度的竖直分量大小为 D. 初速度大小为

8. 飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼倾斜如图所示，以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成角，飞行周期为则下列说法正确的是

A. 若飞行速率v不变，增大，则半径R增大
B. 若飞行速率v不变，增大，则周期T增大
C. 若不变，飞行速率v增大，则半径R增大
D. 若飞行速率v增大，增大，则周期T可能不变

9. 如图，质量相等的物体A、B处在同一水平线上，在物体A做平抛运动的同时，物体B做自由下落：两轨迹相交于O点，则两物体在O点

A. 相遇 B. 速度相同
C. 重力的功率相等 D. 重力的功率不相等

10. 如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发生相对滑动，A、B都向前移动一段距离，在此过程中

A. 外力F做的功等于A和B动能的增加
B. B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量
C. A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
D. 外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和

11. 研究平抛运动的实验装置如图所示．
    实验时，毎次须将小球从轨道______填字母
    A.同一位罝释放     
    B.不同位置无初速释放
    C.同一位置无初速释放
    上述操作的目的是使小球抛出后______填字母
    A.只受重力   
    B.轨迹重合
    C.做平抛运动
    D.速度小些，便于确定位置
    实验中已测出小球半径为r，则小球做平抛运动的坐标原点位置应是______填字母
    A.斜槽末端O点
    B.斜槽末端O点正上方r处
    C.斜梢末端O点正前方r处
    D.斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点．

12. 某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。
    小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；
    在钉子上分别套上2条、3条、4条…同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤，小物块落点分别记为、、…；
    测量相关数据，进行数据处理。
    为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的______填正确答案标号。
    A.小物块的质量m
    B.橡皮筋的原长x
    C.橡皮筋的伸长量
    D.桌面到地面的高度h
    E.小物块抛出点到落地点的水平距离L
    将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为、、、…，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为、、、…．若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、______为横坐标作图，才能得到一条直线。
    由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于______填“偶然误差”或“系统误差”。

13. 如图所示为创意多米诺骨牌的实验，斜面、水平面和圆轨道都是光滑的，质量的小球a从斜面上高的P处由静止滑下，到底端没有损失能量滑向水平地面，再绕过半径的圆轨道后触碰骨牌b，让骨牌惊艳倒地。取求：
    小球通过圆轨道最高点时速度v的大小；
    小球对圆轨道最高点压力的大小。

14. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒，筒内壁光滑，筒底连接一高H的光滑细直管，细直管出口处固定一个夹角、长L的V型水平槽．筒内壁高也为H处有一质量为m的小球，恰好能在水平面沿筒内壁做半径为R的匀速圆周运动，设小球在各接管口处转变速度方向时没有机械能损失，重力加速度取
    求小球转动的角速度；
    若小球转动的角速度突然变为，求小球落入V型槽时的速度v；
    当小球从槽接管口的一端以速度沿V型槽滑动时，为了使小球不会滑出槽口，则槽面对小球的动摩擦因数至少为多大？

15. 由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二．若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为“蛟龙”下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．求
    “天宫一号”绕地心转一周的时间是多少？
    “蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为多少？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：A、匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻变化，故线速度改变，故A正确；
B、质点做匀速圆周运动，运动半径是一定的，不发生变化，故B错误；
C、匀速圆周运动周期固定，不发生变化，故C错误；
D、匀速圆周运动角速度大小和方向都不变，故D错误。
故选：A。
匀速圆周运动，线速度大小不变，方向变化，角速度大小和方向都不变，周期不变，半径不变。
做匀速圆周运动的物体速度大小不变，方向在时刻变化，匀速圆周运动中的角速度和周期是恒定不变的。
 

2.【答案】B
 

【解析】解：平抛运动加速度为重力加速度恒定，所以为匀加速曲线运动，故A错误；
B.平抛运动时间由竖直方向上自由落体运动的时间决定，所以h越大时间越长，故B正确；
水平距离既与水平初速度有关又与时间有关，由二者共同决定，故CD错误；
故选：B。
平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，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。
解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：黑板以某一速度水平向左匀速滑动，则相对而言，粉笔以某一速度水平向右匀速运动，同时从静止开始先匀加速向下滑动后做匀减速向下滑，根据做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，则粉笔在水平方向始终匀速，在竖直方向向下先加速后减速，由运动的合成与分解，结合矢量合成法则，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据运动的合成与分解，结合曲线运动条件，及矢量合成法则，即可求解。
考查运动的合成与分解，掌握矢量合成法则的内容，注意曲线运动条件的应用，及运动轨迹偏向加速度一侧，是解题的关键。
 

4.【答案】A
 

【解析】解：A、重力做功只与小球下落的高度差有关，故，三个小球下落的高度差相同，故重力做功相同，故A正确；
BD、小球在下落过程中，支持力方向与位移方向垂直，故支持力做功为零，平均功率也为零，故BD错误；
C、小球沿斜面下滑的加速度为：，沿斜面下滑的过程有：，解得：，由于角度不同，下落时间不同，故平均功率不同，故C错误；
故选：A。
重力做功只与始末位置有关，根据公式确定重力做功情况，小球受到的支持力与运动的位移垂直，即可判断做功大小，根据牛顿第二定律求得下滑的加速度，利用运动学公式求得在斜面上的运动时间，由重力的平均功率公式分析重力的平均功率关系。
本题主要恒力做功的计算和平均功率的计算，关键要根据物理规律列出等式表示出需要比较的物理量表达式，要注意平均功率也可以根据公式比较。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：该同学身高约，则每次上半身重心上升的距离约为：
则她每一次克服重力做的功为：
内她克服重力所做的总功为：
她克服重力做功的平均功率为：故C正确，ABD错误
故选：C。
仰卧起坐的过程中克服重力做功，由即可求出每一次克服重力做的功，然后求出总功，再由功率的表达式即可求出克服重力做功的平均功率。
本题要建立模型，估算出考查功的计算，每次上半身重心上升的距离，要注意人克服重力做的功等于为是解答的关键。
 

6.【答案】D
 

【解析】解：A、同步卫星只能在赤道上空，故A错误；
B、所有卫星绕地球做圆周运动的运行速度都不大于第一宇宙速度，故B错误；
C、同步卫星的发射速度都要小于第二宇宙速度，故C错误；
D、依据能量守恒定律可知，将卫星发射到越高的轨道需要克服引力所作的功越大，所以发射到近地圆轨道，所需能量较小，故D正确；
故选：D。
是卫星最小的发射速度，是卫星绕地球最大的运行速度；同步卫星只能在赤道上空一定高处，卫星越高其发射速度越大。
解决本题的关键是理解第一宇宙速度的物理意义，明确不同轨道对应不同的发射速度。
 

7.【答案】B
 

【解析】

【分析】
可将该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，再由平抛运动公式求解本题。
本题关键是可将该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，再由平抛运动公式求解本题。平抛运动分解要熟练掌握。
【解答】
A、竖直方向：由，可得，该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动，时间是2倍，故A错误；
B、水平位移，故B正确；
C、初速度的竖直分量大小为，故C错误；
D、用速度的合成，即勾股定理得：初速度大小为，故D错误。
故选B。  

8.【答案】CD
 

【解析】解：对飞机进行受力分析，如图所示，

根据重力和机翼升力的合力提供向心力，得，解得：，。
A：若飞行速率v不变，增大，由知，R减小，故A错误；
B：若飞行速率v不变，增大，由知T减小，故B错误；
C：若不变，飞行速率v增大，由知，R增大，故C正确；
D：若增大，飞行速率v增大，R的变化不能确定，则周期T可能不变，故D正确。
故选：CD。
分析飞机的受力情况，由重力和机翼升力的合力提供向心力，作出飞机的受力图，由牛顿第二定律列式分析。
本题是圆锥摆类型，关键是分析受力情况，确定向心力的来源。向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力。
 

9.【答案】AC
 

【解析】解：AB、A做平抛运动，B做自由落体运动，由于平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，可知两物体在O点相遇，相遇时两物体的竖直分速度相等，但是A有水平分速度，根据平行四边形定则知，两物体通过O点的速度不同，故A正确，B错误；
CD、两物体通过O点时竖直分速度相等，根据知，重力的功率相等，故C正确，D错误。
故选：AC。
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，从而得知两球在O点相遇，根据运动学公式分析在O点的速度关系。根据两物体在O点的竖直分速度大小关系，比较重力的瞬时功率。
本题考查了平抛运动和自由落体运动的相关概念和公式，AB在竖直方向的运动情况完全相同，理解速度的合成与分解即可顺利求解平抛运动。
 

10.【答案】BD
 

【解析】解：A、选择A和B作为研究对象，由动能定理可知：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，，其中为A、B的相对位移。所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故A错误。
B、对A物运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，故B正确。
C、A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，故C错误。
D、对B物体应用动能定理，，为B克服摩擦力所做的功，即，就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。
故选：BD。
选择研究对象运用动能定理研究此过程找出功和能的对应关系．
求总功时，要正确受力分析，准确求出每一个力所做的功．
运用动能定理时，研究对象如果是系统，系统的内力做功也要考虑．一般情况下两物体相对静止，系统的内力做功为如果两物体有相对位移，那么系统的内力做功有可能就不为对于动能定理列出的表达式注意变形，要和所求的问题相接近．
 

11.【答案】C B D
 

【解析】解：实验时，毎次须将小球从轨道同一位置无初速度释放，故C正确，AB错误；
将小球从轨道同一位置无初速度释放，使小球抛出后有相同的初速度，因此它们的轨迹会重合，即使不是同一位置释放，也都能做平抛运动，也只受到重力，故B正确，ACD错误；
小球对应的球心位置为平抛运动的坐标原点位置，即在槽口O点上方r处，即为球心在竖直平板上的水平投影点，而在实际操作中，在槽口O点上方r处无法确定．故D正确，ABC错误．
故选：；；
毎次须将小球从轨道同一位置静止释放；
无初速度释放的目的是做平抛运动时，有相同的初速度；
研究平抛运动的实验中，小球做平抛运动的初始位置是小球对应的球心位置．
考查小球释放位置，及平抛运动时，如何获得相同初速度的方法；同时解决本题的关键掌握研究平抛运动的实验方法，以及实验中需注意的事项．
 

12.【答案】系统误差
 

【解析】解：小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式，还需要知道小球的质量。
故ADE正确、BC错误。
故选：ADE。
根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作图，才能得到一条直线。
一般来说，从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差，不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差。由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于系统误差。
故答案为：；；系统误差。
小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，再知道小球的质量，就可以计算出小球的动能。根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比。
明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论。还要知道系统误差和偶然误差的区别，系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，如停表测时间时，停表不准确，慢了，测的时间间隔总是偏小。偶然误差的特点是它的随机性。如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除。既然是误差就不可消除，只能是改进方法，多次做试验，以减小误差。
 

13.【答案】解：小球从P到圆轨道最高点，根据动能定理有

代入数据解得
在最高点对小球根据牛顿第二定律有

代入数据解得
根据牛顿第三定律可知小球对圆轨道最高点压力
答：小球通过圆轨道最高点时速度v的大小为；
小球对圆轨道最高点压力的大小为。
 

【解析】小球从P到圆轨道最高点，根据动能定理可解得最高点的速度；
在最高点对小球根据牛顿第二定律即可解得。
本题考查动能定理与牛顿第二定律在圆周运动的应用，解题关键掌握在最高点合力提供向心力。
 

14.【答案】解：小球在筒做匀速转动，它受到重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，如图1：
则，
由几何关系可知：，
联立以上两式解得：
如果小球转动的角速度改为，小球将沿筒内壁向下做螺旋线运动，再进入细直管，整个运动过程中只有重力做功，故机械能守恒，有：
，
解得：
对小球在V型槽运动进行受力分析，如图2：
由于三个力中每两个力间的夹角为，所以每个槽面对小球的支持力，
所以小球对V型槽间的滑动摩擦力为，
小球沿槽滑动至停止，由动能定理，有：
，
解得：
答：小球转动的角速度为
小球落入V型槽时的速度为
槽面对小球的动摩擦因数至少为
 

【解析】小球在圆筒内做圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球转动的角速度大小；
根据机械能守恒求出小球落入V型槽时的速度v；
根据动能定理求出槽面对小球的动摩擦因数大小．
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，掌握动能定理解题的一般步骤，并能灵活运用，对于第三问，也可以根据动力学知识进行求解．
 

15.【答案】解：根据万有引力提供向心力得：

地球表面的物体受到的万有引力等于重力，即：

联立解得：
令地球的密度为，对地球表面的物体：
由于地球的质量为：，所以重力加速度的表达式可写成：
根据万有引力提供向心力，“天宫一号”的加速度为

根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于的球体在其表面产生的万有引力，故海底的重力加速度
所以有
所以。
 

【解析】见答案