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- 2021-06-02 发布
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宁夏育才中学2019--2020学年第二学期高一物理期中试卷
一.单选题(共12道小题,每小题3分,共计36分)
1.做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的量是( )
A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.曲线运动的物体,它的速度方向是轨迹的切线方向,肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,但速度大小可以不变,故速率可能不变,A错误B正确;
CD.曲线运动的物体可能受恒力作用,如平抛运动,只受重力不变,其加速度为重力加速度,保持不变,CD错误。
故选B。
2. 发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是( )
A. 卡文迪许、牛顿 B. 牛顿、卡文迪许
C. 牛顿、伽利略 D. 开普勒、伽利略
【答案】B
【解析】
试题分析:发现万有引力定律的是牛顿,卡文迪许通过扭秤实验首次比较精确地测出引力常量的值,开普勒发现了开普勒三定律,伽利略通过理想斜面实验推出了力 不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,故B正确
考点:考查了物理学史
3.如图所示,用细线吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,则小球受到的向心力是( )
A. 绳子的拉力 B. 重力、绳的拉力的合力
C. 重力 D. 以上说法均不正确
【答案】B
【解析】
【详解】小球只受重力和绳子的拉力两个力的作用,如图所示
向心力是重力和绳子的拉力沿水平方向上的合力,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.关于物体的动能,下列说法正确的是
A. 质量大的物体,动能一定大
B. 速度大的物体,动能一定大
C. 速度方向变化,动能一定变化
D. 物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍
【答案】D
【解析】
【详解】动能公式为,可见动能的大小与物体的质量和速度大小都有关系,但与速度方向无关,物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍,ABC错;D正确。
故选D;
5.关于功的概念,下列说法中正确的是( )
A. 因为功有正负,所以功是矢量
B. 力对物体不做功,说明物体一定无位移
C. 滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功
D. 若作用力对物体做正功,则反作用力一定做负功
【答案】C
【解析】
A、功有正负,但功是标量,A错误;
B、当力的方向和位移的方向垂直时,力不做功,但有位移,B错误;
C、摩擦力方向可以与位移方向相同,也可以相反,故可能做正功,也可能做负功,C正确;
D、一对相互作用力做功,可以出现都做正功,都做负功,一正一负或一个做功,一个不做功等各种情况,D错误.
故选C.
6. 关于重力势能,下列说法中正确是( )
A. 物体的位置一但确定,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,它的重力势能比越大
C. 一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能变大了
D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.重力势能E=mgh,除了与m、g、h有关外,还与参考系的位置有关,所以AB错误;
C.-5J的重力势能说明到零势面遥远,所以重力势能变为-3J说明势能变大了,C正确;
D.做功是能量转化的量度,所以重力势能的改变量就是重力做的功,所以D正确。
故选CD。
7.在下列列举的各个实例中,机械能一定守恒的情况是( )
A. 木箱沿粗糙斜面自由下滑
B. 雨滴在空中匀速下落
C. 不计阻力,石头被抛出后在空中飞行
D. 神舟号飞船点火升空
【答案】C
【解析】
【详解】A.木箱沿着粗糙斜面自由下滑,要克服摩擦力做功,则木箱机械能不守恒,故A错误;
B.雨滴在空中匀速下落,动能不变,重力势能减小,故机械能不守恒,故B错误;
C.不计阻力,石头被抛出后在空中飞行过程中只有重力做功,则机械能守恒,故C正确;
D.神舟号飞船点火升空,动能增大,重力势能增大,则机械能不守恒,故D错误。
故选C。
8.某人划船横渡一条河流,已知船在静水中的速率恒为v1,水流速率恒为v2,且v1>v2.他以最短时间方式过河用时T1,以最短位移方式过河用时T2.则T1与T2的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】河水流速处处相同大小为v2,船速大小恒为v1,且v1>v2。设河宽为d,以最短位移过河时,所用时间为T2,则有
以最短时间T1过河时,有
联立解得
选项D正确,ABC错误。
故选D
9.某人用绳子通过定滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,人以速度v0匀速向下拉绳,当物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A实际运动的速度是( )
A. B.
C. v0cos θ D. v0sin θ
【答案】A
【解析】
【详解】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图所示,
拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度,根据平行四边形定则得,实际速度.故A正确,BCD错误.
10.关于平抛运动。下列说法中正确的是( )
A. 平抛运动的水平位移由水平速度决定
B. 平抛运动的时间由竖直高度决定
C. 平抛运动的加速度可能变化
D. 平抛运动的落地速度可能竖直
【答案】B
【解析】
【详解】A.平抛运动的水平位移由水平速度和运动时间共同决定,A错误;
B.由
可知平抛运动的时间由竖直高度决定,B正确;
C.平抛运动的加速度是重力加速度,保持不变,C错误;
D.平抛运动水平方向上是匀速直线运动,落地速度是由竖直速度与水平速度合成的,因此落地速度不可能竖直向下,D错误。
故选B。
11.如图,拱形桥半径为6.4m,g取10m/s2。则汽车通过桥顶的速度不得超过( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
过桥顶时速度不能太大,必须对桥面有压力,如果太快,对桥面没有压力时,通过桥顶后将做平抛运动出现危险,临界速度时
代入数据可得
B正确,ACD错误。
故选B。
12.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后,最终成功进入环月工作轨道.如图所示,卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动,也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动.下列说法正确的是
A. 卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度
B. 卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
C. 卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
D. 卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力
【答案】D
【解析】
【详解】A.由,可知卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度,选项A错误;
B.由,可知卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期,选项B错误;
C.由,卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度,选项C错误;
D.根据可知,卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力,选项D正确。
故选D。
二.多选题(共5道小题,每小题4分,共计20分。全部选对得4分,选不全得2分,错选不得分)
13.物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动,对各个力做功情况描述正确地是( )
A. 重力做正功 B. 合力做正功
C. 摩擦力做负功 D. 推力F做正功
【答案】CD
【解析】
【详解】对物体受力分析可知,物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态,故推力等于摩擦力;根据力做功的公式
可知重力与位移方向垂直,故重力做功为零;摩擦力与运动方向相反,故摩擦力做负功;而推力与运动方向同向,故推力F做正功;物体做匀速运动,合力为零,故合力做功为零,故AB错误;CD正确。
故选CD。
14.如图所示的皮带轮传动装置中,已知大轮半径是小轮半径的3倍,A和B两点分别在两轮的边缘上,C点离大轮轴的距离等于小轮半径,若皮带不打滑,则下列关于A、B、C三点的角速度、线速度、周期、向心加速度的关系式正确的是 ( )
A. ωA∶ωB=3∶1
B. vB∶vC=3∶1
C. TA∶TC=3∶1
D. aB∶aC=1∶3
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由于皮带传动,不打滑,因此
①
又根据
②
可解得
ωA∶ωB=3∶1③
A正确;
B.由于B和C在一个轮上,一起转动,因此
④
再由②④联立可知
vB∶vC=3∶1
B正确;
C.由③④联产可知
ωA∶ωC=3∶1
又根据
可知
TA∶TC=1∶3
C错误;
D.根据
⑤
由④⑤联立可得
aB∶aC=3∶1
D错误。
故选AB。
15.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球的卫星质量为m,引力常量为G。有关同步卫星下列表述正确的是( )
A. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度
B. 卫星的轨道半径为
C. 卫星运行时受到的向心力大小为
D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.根据
可知轨道半径越大,运动速度越小,绕地球表面卫星的运行速度等于第一宇宙速度,而同步卫星属于高空卫星,因此同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,A正确;
B.同步卫星的运动周期也为T,根据
可得卫星的轨道半径
B正确;
C.设卫星距离地面的高度为h,则卫星运行时受到的向心力大小为
C错误;
D.地球表面重力加速度为
同步卫星的向心加速度
因此
D正确。
故选ABD。
16.如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面,不计空气阻力,当石块落地时( )
A. 动能为
B. 机械能为
C. 动能为
D. 重力势能为
【答案】BC
【解析】
【详解】ACD.不计空气阻力,石块的机械能守恒,以地面为参考平面,落地时石块的重力势能为零,则根据机械能守恒得落地时石块的动能
故AD错误,C正确;
B.机械能等于重力势能与动能之和,以地面为参考平面,落地时石块的重力势能为零,则石块落地时机械能等于动能,即
故B正确。
故选BC。
17.某型号汽车的总质量m=1000kg,发动机的额定功率P0=60kW。汽车在该水平路面运动时受到的阻力大小恒为f=2000N。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 汽车行驶的最大速度为30m/s
B. 若汽车以额定功率启动,汽车先做匀加速直线运动接着做匀速直线运动
C. 若汽车以恒定加速度启动,汽车先做匀加速直线运动接着做匀速直线运动
D. 若汽车以额定功率启动,当汽车速度为10m/s时的加速度大小为4m/s2
【答案】AD
【解析】
【详解】A.最大速度时牵引力与阻力大小相等,因此
A正确;
B.若汽车以额定功率启动,根据
随着速度的增大,牵引力减小,因此做加速度减小的加速运动,B错误;
C.若汽车以恒定加速度启动,汽车先做匀加速直线运动,当功率达到额定功率后,随速度增加,牵引力减小,做加速度减小的加速运动,C错误;
D.若汽车以额定功率启动,当汽车速度为10m/s时,牵引力为
根据牛顿第二定律
代入数据可得
D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分,共14分)
18.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验:
(1)在该实验中,下列说法正确的是___________
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.将描出的点用刻度尺连成折线
(2)如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、b、c为轨迹上的三点,小方格的边长为L=5cm,重力加速度为g=10m/s2,则小球作平抛运动的初速度大小v0=_______,经b点时速度大小vb=_______。
【答案】 (1). C (2). 1.5m/s (3). 2.5m/s
【解析】
【详解】(1)[1]AC.斜槽不必光滑,只要每次从斜槽上同一位置由静止释放,到达斜槽末端时的速度就相等,因此C正确,A错误;
B.斜槽轨道末端必须保持水平,小球才能做平抛运动,落地时间才会相同,B错误;
D.将描出的点用平滑的曲线连接,D错误。
故选C。
(2)[2]水平方向做匀速直线运动,相邻两个点的水平距离相等,打点的时间间隔相等,在竖直方向上,根据
可得
平抛的初速度
[3]打b点的竖直速度等于ac段竖直方向上的平均速度
因此b点的速度为
19.在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)关于本实验,说法正确的是______________
A.选择质量较小的重物,有利于减小误差
B.选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带,有利于减小误差
C.先松开纸带后接通电源
D.本实验必须的实验仪器包括铁架台,重物,纸带,打点计时器,天平,秒表等
(2)某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带,图中O点为打点计时器打下的第一点,可以看做重物运动的起点,从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C。己知相邻两点间的时间间隔为0.02s,假设重物的质量为1.00kg,则从起点O到打下B 点的过程中,重物动能的增加量 _________ J,重力势能的减小量__________J。(保留三位有效数字,重力加速度g取9.80m/s2),通过计算发现数值上ΔEP 大于ΔEK ,其原因是_____________________
【答案】 (1). B (2). 1.84 (3). 1.88 (4). 存在阻力影响或阻力做负功
【解析】
【详解】(1)[1]A.选择体积较小,密度大的物体有利于减小误差,A错误;
B.选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带,这时打点瞬间恰好是放手纸带,有利于减小误差,B正确;
C.先接通电源后松开纸带,C错误;
D.本实验不用测量重物的质量,另外打点计时器已测出下落的时间,因此不需要天平,秒表这两种仪器,D错误。
故选B。
(2)[2]打B点的速度等于AC段的平均速度
因此重物动能的增加量
[3] 重力势能的减小量
[4] 存在阻力影响或阻力做负功。
四、计算题(3道小题,共30分)
20.假设在半径为R,质量为M某天体上发射一颗该天体的卫星,若这颗卫星在距该天体表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,已知万有引力常量为G,求:
(1)卫星绕该天体运行的周期是多少?
(2)该天体表面的重力加速度是多少?
(3)该天体的第一宇宙速度是多少?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)根据
卫星绕该天体运行的周期
(2)根据
星球表面重力加速度
(3)根据
该天体的第一宇宙速度
21.如图所示,AB是竖直面内的半径为R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道,下端B点与水平直轨道相切。一个质量为m=1kg小物块自A
点由静止开始沿轨道下滑,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2。求:
(1)小物块在圆弧轨道AB最低点B点时对轨道的压力?
(2)小物块在水平面上滑动的最大距离。
【答案】(1)30N;(2)0.4m
【解析】
【详解】(1)根据机械能守恒定律
根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律,在B点对轨道的压力
方向竖直向下
(2)根据动能定理
整理得
22.如图所示,一固定在竖直平面内的粗糙半圆形轨道ABC,其半径R=0.5m,轨道在C处与光滑水平地面相切,质量为0.5kg的小球以6m/s的速度沿着水平轨道向左运动,结果它沿CBA运动,通过A点时对轨道压力大小为4N,最后落在水平地面上的D点,重力加速度g取10 m/s2求:
(1)小球在A点时的速度大小?
(2)小球在半圆轨道上克服阻力做了多少功?
(3)CD间的距离。
【答案】(1)3m/s,(2)1.75J;(3)m
【解析】
【详解】(1)在A点时,根据牛顿第二定律
代入数据,整理得
(2)从C到A的过程中,根据动能定理
代入数据整理得
(3)通过A点后做平抛运动
代入数据整理得