黑龙江省2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）

哈尔滨市第六中学2020学年度下学期期中考试 高一物理试题一选择题1.物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，它不可能（ ）A. 匀速圆周运动B. 匀加速直线运动C. 匀减速直线运动D. 曲线运动【答案】A【解析】【详解】物体受到几个力的作用而做匀速直线运动，如果只撤掉其中的一个力，其它力保持不变，合力与撤去的力大小相等方向相反，合力大小方向不变，不可能做匀速圆周运动；若撤去的力与运动的方向相反，则物体做匀加速直线运动；若撤去的力与运动的方向相同，则物体做匀减速直线运动；若撤去的力与速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，故不可能的选选项A。2.关于两个运动的合运动，下列说法中正确的是( )A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动B. 两个互成角度匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动D. 两个分运动的时间和它们合运动的时间不相等【答案】B【解析】【详解】AB两个分运动是直线运动，其合运动不一定是直线运动，比如：平抛运动；两个匀速直线运动分运动，其合运动一定是匀速直线运动，故选项B正确，A错误；C互成角度的两个初速度的合初速度为，两个加速度的合加速度为，由物体做曲线运动的条件可知当与共线时为匀变速直线运动，当与不共线时，为匀变速曲线运动，故选项C错误；D分运动和合运动具有等时性，故选项D错误。3.物体以v0速度水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中不正确的是( )A. 运动时间为B. 竖直分速度与水平分速度大小相等C. 瞬时速度的大小为D. 运动位移的大小为【答案】B【解析】【详解】AB竖直分位移与水平分位移大小相等，有，解得，竖直方向上的分速度，故选项A正确，B错误；C此时小球的速度，故选项C正确；D此时小球运动的位移，故选项D正确；说法中不正确的是选选项B。4.如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴转动且相对静止，A、B、C分别是三个轮边缘的点，且RA=RC=2RB，则三点的向心加速度之比aA：aB：aC等于 （ ）A. 4：2：1B. 2：1：2C. 1：2：4D. 4：1：4【答案】A【解析】轮A和B同轴转动且相对静止，则，又RA= 2RB，据可得；轮B和C是皮带传动，则，又RC=2RB，据可得；综上。故A项正确，BCD三项错误。点睛：同轴传动：被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上，主动轮转动使轴转动进而带动从动轮转动，两轮等转速及角速度。皮带传动：两转轮在同一平面上，皮带绷紧与两轮相切，主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动，两轮边缘线速度相等。5.列车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是：（ ）当以速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力；当以速度v通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘侧弹向力的合力提供向心力；当速度大于v时，轮缘侧向挤压外轨；当速度小于v时，轮缘侧向挤压外轨A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】当火车以的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，故正确，错误；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨，故错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故错误，故选项A正确，B、C、D错误。6.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆木架绕轴BC以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时木架停止转动，则下列说法中正确的是()A. 小球也瞬间停止运动B. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动C. 在绳b被烧断瞬间，绳a中张力突然增大D. 小球一定在垂直于平面ABC的竖直平面内做完整的圆周运动【答案】C【解析】【详解】ABD小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳被烧断后， 若角速度较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面的竖直平面内摆动；若角速度较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面的竖直平面内做圆周运动，故选项A、B、D错误；C绳被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，绳中张力等于重力，在绳被烧断瞬间，绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳的张力将大于重力，即张力突然增大，故选项C正确。7.如图所示，竖直面内有一半径为的圆环，可绕直径AB所在的竖直轴转动，半径OC水平；质量为m的小球（可视为质点）套在圆环上，同时有一原长为的轻弹簧一端系于球上，另一端系于B点。若圆环以角速度 匀速转动，小球恰好稳定在圆环上的C点，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，则()A. 弹簧的劲度系数为B. 弹簧的劲度系数为C. 圆环受到小球的弹力大小为D. 圆环受到小球的弹力大小为【答案】C【解析】【详解】由题意可知小球在圆环上的点时弹簧的长度，故弹簧处于压缩状态，小球在点受到重力，弹簧的弹力和圆环的弹力而做匀速圆周运动，如图所示，根据胡克定律有，在竖直方向上有，在水平方向上有，解得，根据牛顿第三定律可得圆环受到小球的弹力大小为，故选项C正确，A、B、D错误。8.假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的半径为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】在两极地区，万有引力等于物体的重力，则有，在赤道处， 万有引力和重力的合力提供圆周运动向心力，则有，联立解得，故选项A正确，B、C、D错误。9.下列说法正确的是（ ）A. 天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算出来的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其它行星的引力作用；B. 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C. 海王星是牛顿运用万有引力定律，经过大量计算而发现的,被人们称为“笔尖上的行星”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【答案】AB【解析】【详解】A科学家亚当斯通过对天王星的长期观察发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔一段时间发生一次最大的偏离，亚当斯利用牛顿发现的万有引力定律对观察数据进行计算，认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星（后命名为海王星），故选项A正确；B根据开普勒第三定律可知火星与木星公转周期之比平方等于它们轨道半长轴之比的立方，故选项B正确；C海王星是运用万有引力定律，经过大量的计算后发现的，但不是牛顿运用万有引力定律经过大量计算而发现的，故选项C错误；D根据开普勒第二定律可知相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于术星与太阳连线扫过的面积，故选项D错误。10.对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是A. 公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B. 当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C. m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1，m2是否相等无关D. m1与m2受到的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力【答案】AC【解析】试题分析：A、公式中的G为万有引力常量，它是由实验得出的，不是人为规定的，故A正确B、万有引力的应用条件为两质点间的作用力，当r趋近于零时，两物体不能再看做质点，故B错误C、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，与它们的质量是否相等无关故C正确D、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力，故D错误故选：AC11.登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A. 火星的公转周期较小B. 火星做圆周运动的加速度较小C. 火星表面的重力加速度较大D. 火星的第一宇宙速度较大【答案】B【解析】由表格数据知，火星的轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律知，火星的公转周期较大，故A错误对于任一行星，设太阳的质量为M，行星的轨道半径为r根据，得加速度，则知火星做圆周运动的加速度较小，故B正确在行星表面，由故火星表面的重力加速度较小，故C错误设行星的第一宇宙速度为v则，得代入可得火星的第一宇宙速度较小故D错误故选B点睛：对于行星绕太阳运动的类型，与卫星类型相似，关键要建立运动模型，掌握万有引力等于向心力与万有引力等于重力两条基本思路.12.已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，自转角速度为，它的一个同步卫星质量为m，距地表高度为h。则此同步卫星线速度的大小为（ ）A. 0B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】在地球表面，由重力等于万有引力得：，在同步卫星位置由万有引力提供向心力可得：，解得同步卫星线速度的大小为；根据可知同步卫星线速度的大小为，故选项B、C正确，A、D错误。13.高度不同的三颗人造卫星，某一瞬间的位置恰好与地心在同一条直线上，如图所示，若此时它们的飞行方向相同，角速度分别为1、2、3，线速度分别为v1、v2、v3周期分别为T1、T2、T3，向心加速度分别为al、a2、a3，则（ ）A. 1>2>3B. v1<v2<v3C. T1>T2>T3D. al<a2<a3【答案】BCD【解析】【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，则有：A解得：，半径越大角速度越小，则有：，故选项A错误；B解得：，半径越大，线速度越小，则有：，故选项B正确；C解得：，半径越大，周期越大，则有：，故选项C正确；D解得：，半径越大，加速度越小，则有：，故选项D正确。14.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有 （ ）A. 在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B. 在轨道上经过A的速度小于在轨道上经过A的速度C. 在轨道上经过B的速度小于在轨道上经过A的速度D. 在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期【答案】ABD【解析】【详解】A航天飞机在轨道上运动只受万有引力作用，航天飞机由到的过程万有引力做正功，由到的到过程万有引力做负功，故由动能定理可得在轨道上经过的动能小于经过的动能，故在轨道上经过的速度小于经过的速度，故选项A正确；B航天飞机在点从圆形轨道I要进入椭圆轨道做近心运动，必须使航天飞机减速，则使向心力小于万有引力，则航天飞机在轨道上经过点的速度小于在轨道I上经过的速度，故选项B正确；C航天飞机在点从近地圆形轨道要进入椭圆轨道做离心运动，必须使航天飞机加速；根据可知航天飞机在轨道I上经过的速度小于航天飞机在点近地圆形轨道的速度，所以在轨道上经