【物理】陕西省渭南市大荔县2019-2020学年高一下学期4月统测试题 （解析版） 12页

陕西省渭南市大荔县2019-2020学年下学期4月统测试题 高一物理 一、选择题（共12小题，每小题4分，计48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1.若已知物体运动的初速度v0的方向及它所受到的恒定的合外力F的方向，则下列各图中可能的轨迹是：（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，选项AD错误；‎ BC.曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，选项C错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎2.对于做匀速圆周运动的物体，不变的物理量是 A. 线速度 B. 向心加速度 C. 合外力 D. 动能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．线速度是矢量，方向沿轨迹的切线，则做匀速圆周运动的物体线速度方向时刻变化，故A不符合题意；‎ B．向心加速度是矢量，方向指向圆心，物体在不同位置时，向心加速度的方向不同，故B不符合题意；‎ C．匀速圆周运动物体所受合外力提供向心力，则匀速圆周运动物体所受合外力的方向指向圆心；物体在不同位置时，合外力的方向不同，故C不符合题意；‎ D．动能是标量，且，匀速圆周运动物体线速度大小不变，则匀速圆周运动物体的动能不变，故D符合题意。‎ 故选D。‎ ‎3.在同一水平直线上的两位置沿同方向分别抛出两小球和，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要两球在空中相碰，则（　　）‎ A. 球先抛出 B. 球先抛出 C. 两球同时抛出 D. 两球质量相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于相遇时A、B做平抛运动竖直位移h相同，由h=gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球．物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于A的水平位移比B的水平位移大，所以A的初速度要大．‎ A.A球先抛出，与结论不相符，选项A错误；‎ B. B球先抛出，与结论不相符，选项B错误；‎ C.两球同时抛出，与结论相符，选项C正确；‎ D.两球质量相等，与结论不相符，选项D错误．‎ ‎4.如图所示是一种叫“飞椅”的游乐项目，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（　　）‎ A. 座椅在竖直平面内做圆周运动 B. 座椅做圆周运动的半径为Lsinθ C. 座椅受到重力、钢绳拉力和向心力3个力作用 D. 座椅受到的钢绳拉力一定大于重力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当转盘匀速转动时，座椅在水平面内做圆周运动，故A错误；‎ B．设转盘的半径为r，根据几何关系知，座椅做匀速圆周运动的半径，故B错误；‎ C．座椅受到重力、钢绳拉力，座椅做匀速圆周运动，靠拉力和重力的合力提供向心力，向心力是效果力，故C错误；‎ D．根据平行四边形定则知，钢绳的拉力，可知拉力大于座椅的重力，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5.城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v，则小汽车通过桥顶时（　　）‎ A. 对桥面的压力等于小汽车的重力 B. 对桥面的压力大于小汽车的重力 C. 若，则小汽车对桥面无压力 D. 若，则小汽车对桥面的压力等于 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小汽车在桥顶点时，得根据牛顿第三定律可知，对桥面压力小于小汽车的重力，故AB错误；‎ C．小汽车在桥顶点时，得；当时得，‎ 故C正确；‎ D．当时有，由牛顿第三定律可知，小汽车对桥面的压力等于，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎6.太阳与行星间的引力大小为F=G，其中G为比例系数，由此关系式可知G的单位是（　　）‎ A. N·m 2/kg2 B. N·kg2/m‎2 ‎C. m2/（kg2·N） D. kg·m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】太阳与行星间的引力大小为，得，则G的单位为，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎7.如图所示，P表示一个沿椭圆轨道绕地球做逆时针方向运动的人造卫星，AB为椭圆的长轴，CD为短轴。下列选项正确的是（　　）‎ A. 地球位于椭圆的中心O B. 卫星运动过程中速率保持不变 C. 卫星的运行周期与长轴AB有关 D. 卫星运行周期与短轴CD有关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由开普勒第一定律可知，地球位于椭圆的一个焦点上，故A错误；‎ B．由于地球位于椭圆的一个焦点上，卫星从远地点运动到近地点时，引力做正功，动能增大，即速率变大，故B错误；‎ CD．由开普勒第三定律可知，卫星的运行周期与长轴AB有关，故C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎8.如图所示，桌面离地高h ，质量为m的小球从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，选取桌面为零势能面，则小球触地前瞬间的重力势能为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】取桌面为零势能面，小球触地前瞬间的重力势能为，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎9.一质量为‎0.1kg的小球，以‎5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中的速度变化和动能变化分别是（　　）‎ A. Δv＝0 B. Δv＝‎10m/s C. ΔEk＝0 D. ΔEk＝5J ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．速度是矢量，以弹回的速度方向为正方向，则末速度为‎5m/s，而初速度为－‎5m/s所以速度的变化，故A错误，B正确；‎ CD．因动能为标量，初末动能相同，因此动能的变化量为零，故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎10.甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉两个物体在水平面上从静止开始移动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下面的说法中正确的是（　　）‎ A. 力F对乙做功比对甲做功多 B. 力F对甲、乙两个物体做功相同 C. 甲、乙两物体获得的动能相等 D. 甲物体获得的动能比乙大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由W=Fs知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A错误，B正确；‎ CD．由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的木块，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，即甲物体获得的动能比乙的大，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11.一质量为‎1kg的物体被人用手由静止开始向上提升‎1m，这时物体的速度是‎2m/s，则在该过程中（　　）‎ A. 物体克服重力做功10J B. 手对物体做功10J C. 合外力对物体做功2J D. 物体的机械能增加2J ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由功能关系可知，物体克服重力做功，故A正确；‎ BC．根据动能定理知，手所做功为 ‎，故B错误，C正确；‎ D．由功能关系知，除重力或系统内弹力其他力对物体所做功等于物体机械能的变化，即 ‎，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.从同一高度以相同的速率分别抛出完全相同的三个小球，一个竖直向上抛出，一个竖直向下抛出，另一个水平抛出。不考虑空气阻力。则三个小球从被抛出到落地（　　）‎ A. 在整个运动过程中重力做功不同 B. 在整个运动过程中重力做功的平均功率不同 C. 落地时的速度大小相同 D. 落地时重力的瞬时功率相同 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据重力做功公式W=mgh可知，由于三小球质量相同，下落高度相同，则重力做功相同，落地的时间不同，竖直上抛时间最长，竖直下抛时间最短，所以运动过程中，三个小球重力做功的平均功率不同，故A错误，B正确；‎ C．小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度大小相等，但方向不同，故C正确；‎ D．落地时速度大小相等，但方向不同，根据P=Gvcosθ可知，重力的瞬时功率不等，故D错误。‎ 故选BC。‎ 二、实验题（每空2分，共10分。）‎ ‎13.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：‎ ‎(1)甲同学采用如图(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______‎ A.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 B.平抛运动在水平方向的分运动是匀加速直线运动 C.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动 D.平抛运动在竖直方向的分运动是匀速直线运动 ‎(2)乙同学采用如图(2)所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到两个小球_____________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。‎ ‎(3)丙同学采用图(3)的装置 实验他前反复调节实验装置，直到斜槽末端的切线水平。在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于接近槽口处。使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上留下痕迹B。现在已测得木板移动的距离x=‎20.00 cm，A、B间的距离y=‎19.60cm。（g取‎9.80m/s2）‎ 用以上直接测量的物理量字母表示小球做平抛运动的初速度为v0=______，代入测量数据得v0=______m/s。（保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). C (2). P，Q二球相碰 平抛运动在水平方向上分运动为匀速直线运动 (3). 1.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直方向上做自由落体运动，故C正确，ABD错误。‎ 故选C；‎ ‎(2)两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；‎ ‎(3)由题意可知，小球运动的时间为 水平方向有得 代入测量数据得 三、解答题（共4小题，计42分）‎ ‎14.如图所示，小红在练习“套环”游戏，要将套环“套”上木桩（套环用单匝细金属丝做成）。若小红每次均在O点将“套环”水平抛出，O为“套环”最右端，已知“套环”直径为‎0.15m，抛出点O距地面高度H=‎1.35m，距木桩水平d=‎2.0m，木桩高度h=‎0.10m。（g取‎10m/s2）求：‎ ‎(1)“套环”从抛出到落到木桩最上端经历的时间； ‎ ‎(2)若不计木桩的粗细，为能让“套环”套入木桩，小红抛出“套环”的初速度范围。‎ ‎【答案】（1）0.5s；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)“套环”在竖直方向上做自由落体运动，根据 代入数据得 ‎(2)“套环”下落到木桩最上端时，若要能套入木桩，水平位移最大为(d+d环)，所以速度最大值 水平位移最小为d，所以速度最小值 所以小红抛出“套环”的初速度范围是 ‎15.2020年是两年一度的火星探测窗口期，全球将会有四颗火星探测器登录火星，其中就有中国的首颗火星探测器的“火星一号”。若已知探测器绕火星圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，求：‎ ‎(1)探测器运行的线速度v和向心加速度a的大小；‎ ‎(2)火星的质量M。‎ ‎【答案】(1),；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)探测器受万有引力做匀速圆周运动，由线速度的定义得 由向心加速度得：‎ ‎(2)万有引力提供向心力 得 ‎16.如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B点与水平直轨道相切。一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R=‎0.2m，小物块的质量为m=‎0.1kg，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，g取‎10m/s2。求： ‎ ‎(1)小物块通过B点时的速度；‎ ‎(2)小物块通过B点时受到的圆弧轨道的支持力大小；‎ ‎(3)小物块在水平面上滑动的最大距离。 ‎ ‎【答案】(1)；(2)3N；(3)‎‎0.4m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由动能定理得 得 ‎(2)在B点由牛顿第二定律有 得 ‎(3)设小物块在水平面上滑动的最大距离为，对小物块运动的整个过程 由动能定理 得 ‎17.汽车发动机的额定功率为60kW，其质量为kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为，试求：‎ ‎（１）汽车所能达到的最大速度；‎ ‎（２）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？‎ ‎（3）汽车匀加速运动的时间多长？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当汽车以最大速度行驶时F=f=‎ 由得：‎ ‎（2）由牛顿第二定律 代入数据得 ‎（3）汽车做匀加速运动到最大速度时，达到额定功率，此时速度 代入数据得 则 ‎ ‎