北京市海淀区中央民族大学附中2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题 19页

‎2019北京中央民族大学附属中学高一（下）期中物理 一．单选题 ‎1.下面列举的四位大师，他们对世界天文学的发展影响极其深远，那么其中排列符合历史发展顺序的是（）‎ A. 哥白尼 托勒密 牛顿 开普勒 B. 托勒密 牛顿 哥白尼 开普勒 C. 哥白尼 托勒密 开普勒 牛顿 D. 托勒密 哥白尼 开普勒 牛顿 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】希腊科学家托勒密提出了地心说：认为地球是静止不动的，太阳、月亮和星星从人类头顶飞过，地球是宇宙的中心；波兰天文学家哥白尼，发表著作《天体运行论》提出日心说，预示了地心宇宙论的终结；德国天文学家开普勒对他的导师−−第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒三大行星运动定律；开普勒发现了行星的运行规律之后，牛顿根据开普勒定律和牛顿运动定律，总结出了万有引力定律；‎ A.与分析不符，不符合题意；‎ B.与分析不符，不符合题意；‎ C.与分析不符，不符合题意；‎ D.与分析相符，符合题意。‎ ‎2.关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C. 一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能减少了 D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误； B、重力势能Ep=mgh，h为相对于零势能面的高度差；若物体在零势能面以下，势能为负值，物体与零势能面间距离越大，势能越小，故B错误 ‎ C、重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-4J变化到-1J，说明物体克服重力做功重力势能变大，故C错误； D、只要重力做功，高度一定变化，故重力势能一定变化，重力做功做多少功重力势能变化多少，故D正确； 故选D．‎ ‎3.两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，则万有引力的大小变为原来的，故万有引力变为．‎ A. 与结论相符，选项A正确；‎ B. 与结论不相符，选项B错误；‎ C. 与结论不相符，选项C错误；‎ D. 与结论不相符，选项D错误；‎ ‎4.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B. 当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小 C. 在伸长量相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大 D. 弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：对于弹簧，当弹簧形变量越大，弹性势能越大．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．‎ 解：A、当弹簧变长时，它的弹性势能不一定增大，若弹簧处于压缩状态时，弹簧的弹性势能减小．故A错误．‎ B、若处于压缩状态时，弹簧变短时，弹簧的弹性势能增大．故B错误．‎ C、由EP=得知，在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大．故C正确．‎ D、弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关，弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能．故D错误．‎ 故选C ‎5.地球的两颗人造卫星A和B，它们的轨道近似为圆。已知A的周期约为12小时，B的周期约为16小时，则两颗卫星相比（ ）‎ A. A距地球表面较远 B. A的角速度较小 C. A的线速度较小 D. A的向心加速度较大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由万有引力提供向心力，则有：‎ 可得：，可知周期大的轨道半径大，则有的轨道半径小于的轨道半径，所以距地球表面较远，故选项A不符合题意；‎ B.根据 可知周期大的角速度小，则有的角速度较小，故选项B不符合题意；‎ C.由万有引力提供向心力，则有：‎ 可得：，可知轨道半径大的线速度小，则有的线速度大于 的线速度，故选项C不符合题意；‎ D.由万有引力提供向心力，则有：‎ 可得：，可知轨道半径大的向心加速度小，则有的向心加速度大于的向心加速度，故选项D符合题意；‎ ‎6.设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平飞行时，发动机的功率为（ ）‎ A. 27P B. 9P C. 18P D. 3P ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎7. 2011年11月，“神舟8号”飞船与“天宫1号” 目标飞行器在太空实现两次交会对接，开启了中国空间站的新纪元。在对接前的某段时间内，若“神舟8号”和“天宫1号”分别处在不同的圆形轨道上逆时针运行，如图所示。下列说法正确的是 A. “天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率 B. “天宫一号”的运行周期小于“神舟八号”的运行周期 C. “天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度 D. “神舟八号”适当加速有可能与“天宫一号”实现对接 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 对应同一中心天体，轨道半径越大，线速度角速度向心加速度都越小，而周期会越大，所以ABC，“神舟八号”适当加速会离心进入“天宫一号”轨道，所以可能实现对接D对 ‎8. 宇航员在月球表面附近高h处释放一个物体，经时间t后落回月球表面，月球半径为R。在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的宇宙飞船速率为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：物体在月球表面下落时，设其加速度g′，则由h=g′t2得g′=，在月球表面，mg′=，故宇宙飞船速率为v==，选项C正确。‎ 考点：自由落体运动，万有引力与航天。‎ ‎9.用恒力F使质量为‎10kg的物体从静止开始，以‎2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取‎10 m/，那么以下说法中正确的是：（）‎ A. 2s内恒力F做功80J B. 2s内重力做的功是400J C. 2s内物体克服重力做的功是400J D. 2s内合力做的功为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据牛顿第二定律可知，恒力为：‎ ‎2s内物体上升的高度：‎ ‎2s内恒力做功：‎ 故选项A不符合题题；‎ BC. 2s内重力做功：‎ 即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；‎ D.2s内合力做的功：‎ 故选项D不符合题意。‎ ‎10.如图所示，质量m=‎0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=‎2m/s2，下滑的距离为‎4m．下列判断正确的是（取g﹣=‎10m/s2） ‎ A. 物块的重力势能减少8J B. 物块的动能增加4J C. 物块的机械能减少2.4J D. 物块的合外力做功为1.6J ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A：物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则。故A项错误。‎ BD：物块所受的合外力，物块的合外力做功。据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J。故B项错误，D项正确。‎ C：物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J。故C项正确。‎ 二．多选题 ‎11.一辆汽车在司机控制下，始终让发动机以额定功率工作，则以下说法中正确的是 A. 汽车速度最大时，牵引力等于阻力 B. 汽车的牵引力始终保持不变 C. 汽车只能做匀速运动，不能加速运动 D. 汽车的速度变小，则牵引力越大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.汽车额定功率下行驶，根据 知速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律则有：‎ 汽车做加速度减小的加速直线运动，当加速度时，汽车速度最大，做匀速直线运动，汽车的牵引力等于阻力，故选项A符合题意，B、C不符合题意；‎ D.汽车在额定功率下行驶，根据 知汽车的速度变小，牵引力增大，故选项D符合题意。‎ ‎12.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是 (　　)‎ A. 物体上升到最高点时的重力势能为 B. 物体落到海平面时的重力势能为－mgh C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】物体在最高点时，由斜抛运动的规律可知，以地面为零势能面，则在最高点的重力势能，选项A错误；以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故B正确。由动能定理得：mgh=Ek2-mv02，物体在海平面上的动能为：Ek2=mv02+mgh，故C 错误。整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为mv02，所以物体在海平面时的机械能也为mv02，故D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】此题考查重力势能、重力做功、动能定理和机械能守恒，动能定理揭示了外力对物体所做总功与物体动能变化之间的关系，它描述了力在空间的积累效果，力做正功，物体的动能增加，力做负功，动能减少．动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制．‎ ‎13.在加速向右行驶的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示，人相对车厢未移动，则（ ）‎ A. 人对车做正功 B. 人对车做负功 C. 推力对车做正功 D. 车对人静摩擦力做正功 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.由于人向右加速运动，故车厢对人的力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的作用力向左，力与位移方向相反，人对车做负功，故选项A不符合题意，B符合题意；‎ C.人的推力向右，而车和人又是向右运动的，推力和位移的方向相同，故推力做正功，故选项C符合题意；‎ D.由于车厢对人静摩擦力向右，力与位移方向相同，故可知车厢对人的静摩擦力做正功，故选项D符合题意。‎ ‎14.我国的探月工程计划分为“绕”、“落”、“回”三个阶段，“嫦娥三号”探月卫星是其中的第二个阶段。预计在未来几年内发射的“嫦娥X号”探月卫星有望实现无人自动采样后重返地球的目标。已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍。关于“嫦娥X号”探月卫星，下列说法中不正确的是（）‎ A. 它绕月球的最大绕速度小于‎7.0km/s B. 它在月球表面重力加速度大于地球表面重力加速度 C. 它在月球表面的环绕周期小于它在地球表面的环绕周期 D. 它在月球表面受到的引力大于它在地球表面受到的引力 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：‎ 可得：，故地球表面的环绕速度与在月球表面重力环绕速度之比：‎ 可知它绕月球的最大环绕速度为，故选项A不符合题意 B.在天体表面，不考虑重力，万有引力等于重力，可得：‎ 可得：，故在地球表面的加速度与在月球表面重力加速度之比为：‎ 可知它在月球表面重力加速度小于地球表面重力加速度，故选项B符合题意；‎ C.在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：‎ 解得：，故在地球表面的周期与在月球表面周期之比：‎ 可知在月球表面环绕周期大于它在地球表面的环绕周期，故选项C符合题意；‎ D. 在天体表面，根据万有引力可得：‎ 可得在地球表面的引力与在月球表面重力引力之比为：‎ 可知它在月球表面受到的引力小于它在地球表面受到的引力，故选项D符合题意。‎ ‎15.一个质量为m=‎50kg的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P-t图象如图所示，取g=‎10m/，加速和减速过程均为匀变速运动，则以下说法正确的是（）‎ A. 图中的值为1100W B. 图中的值为900W C. 电梯匀速阶段运动的速度为‎2m/s D. 电梯加速阶段对人所做的功大于减速阶段对人所做功 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】C.匀速运动时，支持力等于重力，则有：‎ 根据 可得匀速运动的速度：‎ 故选项C符合题意；‎ A.匀加速直线运动的加速度大小：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ ‎，‎ 则图中的值为 故选项A符合题意；‎ B.匀减速直线运动的加速度大小：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ ‎，‎ 则图中的值为 故选项B不符合题意；‎ D.加速过程中的位移：‎ 电梯对人做功：‎ 减速过程中的位移：‎ 电梯对人做功：‎ 可知电梯加速运动过程中对人所做的功小于减速阶段对人所做的功，故选项D不符合题意。‎ 二、填空题 ‎16.万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s ‎【答案】 (1). (2). ‎7.9km/s ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据万有引力定律则有：‎ 可得：，质量的单位为kg，距离的单位为m，引力的单位为N，所以的单位为；‎ ‎[2] 在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：‎ 可得： 第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，其大小约为‎7.9km/s；‎ ‎17.质量为‎1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经5s落地（g=‎10m/）。前2s内小球的动能增量为__；前2s内重力做功的功率为_____；第2s末重力做功的瞬时功率________。‎ ‎【答案】 (1). 200J (2). 100W (3). 200W ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]2s末的速度：‎ 所以前2s内小球动能增量为：‎ ‎[2]2s内下降的高度为：‎ 故重力做功为：‎ 前2s内重力做功的功率为：‎ ‎[3]第2s末重力做功的瞬时功率为：‎ 三．计算题 ‎18.一个人站在距地面高h=‎15m处，将一个质量为m=‎100g的石块以的速度斜向上抛出，g=‎10m/‎ ‎(1)若不计空气阻力，求石块落地时的速度v ‎(2)若石块落地时速度的大小为v=‎18m/s，求石块克服空气阻力做的功W。‎ ‎【答案】(1)‎20m/s；(2) 3.8J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)石块由到过程，不计空气阻力，根据动能定理，有：‎ 解得： ‎ ‎(2)石块由到过程，根据动能定理，有：‎ 解得： ‎ 石块克服空气阻力做的功3.8J ‎19.汽车质量m=2×，额定功率为80×W，汽车从静止开始以a=‎2m/‎ 的加速度匀加速行驶，设汽车所受阻力恒为f=4×N。求 ‎(1)汽车匀加速行驶的最大速度 ‎(2)汽车匀加速行驶的时间 ‎(3)3s末汽车的功率 ‎(4)汽车行驶能达到的最大速度。‎ ‎【答案】(1) ；(2)5s；(3) ；(4)‎20m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 根据牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 则汽车匀加速行驶的最大速度：‎ ‎(2)汽车匀加速行驶的时间：‎ ‎(3) 3s末的速度：‎ ‎3s末汽车的功率：‎ ‎(4)当牵引力时，汽车的速度最大，‎ 根据 知最大速度：‎ ‎20.我国的航空航天事业取得了巨大成就，2010年20月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，“嫦娥二号”的质量为m，它绕月球做匀速圆周运动时距月球表面的距离为h ‎，已知引力常量G、月球质量M、月球半径R。求：‎ ‎(1)“嫦娥二号”绕月做匀速圆周运动的周期；‎ ‎(2)“嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度与月球表面附近的重力加速度的大小之比。‎ ‎【答案】(1) ；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)“嫦娥二号”做圆周运动的轨道半径为：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 可得：‎ ‎“嫦娥二号”做圆周运动的周期为，则有：‎ 解得：‎ ‎(2)嫦娥二号”做圆周运动的向心加速度为：‎ 质量为的物体在月球表面附近时，有：‎ 解得嫦娥二号”绕月球做匀速圆周运动的向心加速度与月球表面附近的重力加速度的大小之比：‎ ‎21.我国航天事业的了令世界瞩目的成就，其中嫦娥三号探测器与‎2013年12月2日凌晨1点30分在四川省西昌卫星发射中心发射，‎2013年12月6日傍晚17点53分，嫦娥三号成功实施近月制动顺利进入环月轨道，它绕月球运行的轨道可近似看作圆周，如图所示，设嫦娥三号运行的轨道半径为r，周期为T，月球半径为R。‎ ‎(1)嫦娥三号做匀速圆周运动的速度大小 ‎(2)月球表面的重力加速度 ‎(3)月球的第一宇宙速度多大。‎ ‎【答案】(1) ；(2) ； (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)嫦娥三号做匀速圆周运动线速度：‎ ‎(2)由重力等于万有引力：‎ 对于嫦娥三号由万有引力等于向心力：‎ 联立可得：‎ ‎ (3)第一宇宙速度为沿月表运动的速度：‎ 可得月球的第一宇宙速度：‎ ‎22.如图所示，一个小球的质量m=‎2kg，能沿倾角的斜面由顶端B从静止开始下滑，小球滑到底端时与A处的挡板碰触后反弹（小球与挡板碰撞过程中无能量损失），若小球每次反弹后都能回到原来的处，已知A、B间距离为，，，，求：‎ ‎(1)小球与斜面间的动摩擦因数；‎ ‎(2)小球由开始下滑到最终静止的过程中所通过的总路程和克服摩擦力做的功。‎ ‎【答案】(1)0.15；(2)‎10m；24J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球与斜面间的动摩擦因数为，小球第一次由静止从的点下滑和碰撞弹回上升到速度为零的过程，由动能定理得：‎ 解得： ‎ ‎(2)球最终一定停在处，小球从处静止下滑到最终停在处的全过程 由动能定理得：‎ 所以小球通过的总路程为：‎ 克服摩擦力做的功：‎