2018-2019学年河南省实验中学高一下学期期中考试物理试题（解析版） 13页

河南省实验中学2018-2019学年高一下学期期中考试 物理 一．选择题 ‎1.1798年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”，在这个实验中首次测量出了（ ）‎ A. 地球表面附近的重力加速度 B. 地球的公转周期 C. 月球到地球的距离 D. 引力常量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎1798年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”，在这个实验中首次测量出了万有引力常量，故选D.‎ ‎2.下列说法正确的是 A. 曲线运动一定变速运动 B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C. 两个直线运动的合运动一定是直线运动 D. 物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 曲线运动它的速度的方向一定是变化的，因速度的变化包括大小变化或方向的改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定是变化的，如平抛运动，故B错误；两个直线运动的合运动是什么样的运动，就看合成之后的合力是不是与合速度在同一条直线上，如水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动，也就是平抛运动就是曲线运动，故C错误；物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但力方向不一定变化，如平抛运动，故D错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎3.关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（ ）‎ A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B. 做圆周运动的物体机械能一定守恒 C. 做曲线运动的物体，机械能可能守恒 D. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体机械能守恒 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如：降落伞匀速下降，机械能减小，故A错误；‎ B、做圆周运动的物体机械能不一定守恒，比如竖直平面内的匀速圆周运动，机械能不断变化，故BD错误；‎ C、做曲线运动的物体，若只在重力作用下，例如平抛运动，则机械能守恒，故C正确。‎ ‎4.如图所示，x轴在水平方向，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）‎ A. a的飞行时间比b的长 B. b的飞行时间比a的长 C. a的水平速度比b的小 D. b的初速度比c的小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据得，高度越高，运动的时间越长，则a的飞行时间比b短，b的飞行时间和c的飞行时间相等，故A错误，B正确； C、a的运动时间短，水平位移大，则a的初速度大于b的初速度，故C错误； D、b、c的运动的时间相等，b的水平位移大，则b的初速度大于c的初速度，故D错误。‎ ‎5.如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有 ‎ A. 圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心 B. 圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心 C. 圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D. 圆盘对B的摩擦力和向心力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心；B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确，‎ 考点：考查了向心力 ‎【名师点睛】解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，知道向心力的方向指向圆心。‎ ‎6.如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为(　 )‎ A. vsinθ B. v/cosθ C. vcosθ D. v/sinθ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示 则绳子的速率为： ‎ 而绳子速率等于物体m的速率，则有物体m的速率为 ‎ ‎ 故选：C。‎ ‎7.如图所示，质量为M的物体放在光滑水平地面上，在受到与水平方向成α角的恒力F作用下，从静止开始运动，在时间t内，F对物体所做的功为WF。下列仅单独改变某一物理量（设该物理量改变后物体仍在水平面上运动），可使恒力所做的功为2WF的是（ ）‎ A. 使恒力的大小增大为2F B. 使物体质量增大为M/2‎ C. 做功时间增长为2t D. α从60°变为0°‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、拉力增大为时，加速度物体的加速度变为原来的2倍，由知，在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍，由，可知，拉力做功为，故A错误； B、物体质量减小为，则物体的加速度变为原来的2倍，由知，在相同时间内物体通过的位移为原来的2倍，由，可知，拉力做功为，故B正确； C、做功时间增长为，由知，物体通过的位移为原来的4倍，由，可知，拉力做功为，故C错误； D、由，角从变为，则得拉力做功为，故D错误。‎ ‎8.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖直立在水平面上，其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 从A→D位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动 B. 从A→C位置小球重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C. 在B位置小球动能最大 D. 在C位置小球动能最大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、小球下降过程中，重力不变，弹力逐渐变化，所以加速度是变化的，不可能做匀变速运动，故A错误； B、小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，则重力势能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，故B错误； C、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速运动，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，故在C点动能最大，故C错误，D正确。‎ ‎9.如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两小球落地时的速率相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、根据动能定理知，，下落的高度相同，初动能相同，则落地的速度大小相同，故A正确； B、根据，由于落地的速度大小相等，重力与速度方向的夹角不等，则重力的瞬时功率不等，故B错误； C、下落的高度相同，则重力做功相等，故C正确； D、平抛运动的时间小于竖直上抛运动的时间，重力做功相等，根据平均功率公式可知，重力的平均功率不等，故D错误。‎ ‎10.如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有 A. TA>TB B. EkA>EkB C. SA=SB D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 知，轨道半径越大，周期越大，所以TA>TB，故A正确；由 知： ，所以vB>vA，又因为质量相等，所以EkB>EkA，故B错误；根据开普勒第二定律可知，同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒第三定律知，D正确．‎ ‎【点睛】重点是要掌握天体运动的规律，万有引力提供向心力。选项C容易错选，原因是开普勒行星运动定律的面积定律中有相等时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等。这是针对某一行星的，而不是两个行星。‎ ‎11.如图，小球以初速度为从沦肌浃髓斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为的斜顶部．右图中是内轨半径大于的光滑轨道、是内轨半径小于的光滑轨道、是内直径等于光滑轨道、是长为的轻棒．其下端固定一个可随棒绕点向上转动的小球．小球在底端时的初速度都为，则小球在以上四种情况中能到达高度的有（不计一切阻力）（ ）‎ A. A B. B C. C D. D ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 该过程中小球的机械能守恒， ，小球在B、C的轨道内到达h高度的时候一定有水平方向的速度，也就是具有动能，所以在B、C的轨道内小球不可能到达h高度，而在A、D轨道内却可以。故A、D 项正确。‎ 综上所述，本题正确答案AD。‎ ‎12.质量为m的汽车在平直的公路上行驶，某时刻速度为v0，从该时刻起汽车开始加速，经过时间t前进的距离为s，此时速度达到最大值vm，设在加速度过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为，则这段时间内牵引力所做的功为（ ）‎ A. Pt B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做功为：，故A正确；‎ B、当速度达到最大值时，由，所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于，故B正确；‎ C、在加速度行驶过程牵引力不是总等于阻力，故只表示阻力做功，不能表示牵引力的功，故C错误； D、汽车从速度到最大速度过程中，由动能定理可知, 解得，故D正确。‎ 二．实验题 ‎13. 用如图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。‎ ‎（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是 （ ）‎ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端可以不水平 D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 ‎（2）根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图乙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度 为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为 ，小球抛出后的水平速度为____ 。‎ ‎【答案】（1）A D；‎ ‎（2）；‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，以保证每次的初速度相同，选项A正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要小球到达底端的速度相同即可，选项B错误；斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项C错误；要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，选项D正确；故选AD．‎ ‎（2）由轨迹图可知三个点水平方向距离6l；相邻两点竖直方向相距6l、10l；根据可知；小球从P1运动到P2所用的时间为 考点：研究平抛运动 ‎14.某中学实验小组采用如图所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz．‎ ‎（1）实验中木板略微倾斜，这样做________．‎ ‎ A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 ‎ B．是为了增大小车下滑的加速度 ‎ C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对 小车做的功 ‎ D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀加速运动 ‎（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，…；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次实验的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为________m/s（结果保留三位有效数字）．‎ ‎（3）若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出猜想肯定不正确的是________．‎ ‎ ‎ A． ‎ B． ‎ C．   ‎ D．‎ ‎【答案】 (1). C (2). 2.00 (3). AB ‎【解析】‎ ‎（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功，橡皮筋松弛后则小车做匀速运动，故选项CD正确。 （2）由纸带后半部分两点间距离相同，可知小车开始做匀速运动，可求得。‎ ‎（3）根据图象结合数学知识可知，该图象应是（n=2，3，4）函数形式，故AB错误，CD正确。‎ 点睛：本题关键要明确该实验的实验原理、实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题。‎ 三．计算题 ‎15.由某一高处将物体水平抛出，物体落地时速度为50m/s，方向与水平面夹角为53°，不计空气阻力， (g=10m/s2, sin53°=0.8,cos53°=0.6。)‎ 求:（1）物体的初速度；‎ ‎（2）物体在空中飞行的时间；‎ ‎（3）抛出点的高度。‎ ‎【答案】（1）30m/s（2）4s（3）80m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设物体平抛的初速度为，运动过程如图：‎ ‎ ‎ 将落地的速度进行分解，则得：；‎ ‎（2）落地时物体的竖直方向的分速度为： ‎ 由得飞行时间为：； ‎ ‎（3）抛出时的高度为：。‎ ‎16.宇航员在某星球表面让一个小球从高度为h处做自由落体运动，经过时间t小球落到星球表面。已知该星球的半径为R，引力常量为G。不考虑星球自转的影响。求：‎ ‎（1）该星球的质量；‎ ‎（2）该星球的“第一宇宙速度”。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设此星球表面的重力加速度为g，星球的质量为M，星球表面一物体的质量m。‎ ‎ 小球做自由落体运动： ‎ 解得： ‎ 不考虑星球自转影响： ‎ 解得 ； ‎ ‎（2）卫星在星球表面附近绕星球飞行，万有引力提供向心力，则： ‎ 即星球的“第一宇宙速度” 为：。‎ ‎17.如图所示，已知A、B两物块的质量分别为M＝0.6kg和m=0.3kg，将它们用细绳相连，A放置在水平转台上，B悬在空中, A与转台的圆孔距离是r = 20 cm，它与转台间的最大静摩擦力为2N, 若使转台绕中心轴匀速转动, (g=10m/s2)‎ 求：（1）当角速度为多大时, 物体不受摩擦力;‎ ‎（2）物体的角速度在什么范围内取值，物体可以相对转台静止。‎ ‎【答案】（1）5rad/s（2）2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当A的向心力恰好等于B的重力时,物体不受摩擦力：‎ 代入数据：； ‎ ‎（2）设绳子拉力为，转盘对M的最大静摩擦力为 当m处于静止状态时：               ‎ 当摩擦力沿半径向外达到最大（此时角速度最小）时：      ‎ 可得：           ‎ 当摩擦力沿半径向内达到最大（此时角速度最大）时：       ‎ 可得：        ‎ 平面转动时欲使m处于静止状态，角速度的取值范围应该是：。‎ ‎18.如图所示，水平传送带以速率v=3m/s匀速运行。工件（可视为质点）以v0=1m/s的速度滑上传送带的左端A，在传送带的作用下继续向右运动，然后从传送带右端B水平飞出，落在水平地面上。已知工件的质量m=1kg，工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，抛出点B距地面的高度h=0.80m，落地点与B点的水平距离x=1.2m，g=10m/s2。传送带的轮半径很小。求：‎ ‎（1）工件离开B点时的速度；‎ ‎（2）在传送工件的过程中，传送带对工件做的功；‎ ‎（3）在传送工件的过程中，传送此工件由于摩擦产生的热量。‎ ‎【答案】（1）（2）4J（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）工件离开B点后做平抛运动 水平方向 ‎ 竖直方向 ‎ 工件离开B点时的速度： ；‎ ‎（2）设传送带对工件做的功为W，根据动能定理： ‎ 解得：； ‎ ‎（3）工件做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有：，则 加速时间：‎ 解得： ‎ 工件相对于传送带的位移： ‎ 由于摩擦产生的热量：。‎ ‎ ‎