《吉林省长春市汽车经济技术开发区第六中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吉林省长春市汽车经济技术开发区第六中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、吉林省长春市汽车经济技术开发区第六中学吉林省长春市汽车经济技术开发区第六中学 2019-20212019-2021 学年高一物理学年高一物理下学期期中试题（含解析）下学期期中试题（含解析）考试说明：考试说明：1.1.考试时间为考试时间为 9090 分钟，满分分钟，满分 100100 分，选择题涂卡。分，选择题涂卡。2.2.考试完毕交答题卡。考试完毕交答题卡。第第卷卷一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题一、单选题（每小题只有一个正确选项，每小题 4 4 分，共分，共 3232 分）分）1.如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心
2、力是（）A. 物体的重力B. 筒壁对物体的静摩擦力C. 筒壁对物体的支持力D. 物体所受重力与弹力的合力【答案】C【解析】【详解】对物体受力分析，竖直方向受重力和摩擦力平衡，水平方向受筒壁的弹力提供向心力，故 C 正确，ABD 错误。故选 C。2.火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为g，则火星表面11012的重力加速度约为()A. 0.2gB. 0.4gC. 2.5gD. 5g【答案】B【解析】试题分析：根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系根据星球表面的万有引力等于重力知道得出：2mMGmgR2GMg
3、R火星的质量和半径分别约为地球的和11012所以火星表面的重力加速度，故选 B2110gg0.4g1( )2 考点：万有引力定律及其应用点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来，再进行之比3.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动若小球经过最高点时的速度为，计一切阻力，杆对球的作用力为（2gL）A. 推力，大小为mgB. 拉力，大小为mgC. 拉力，大小为 0.5mgD. 推力，大小为 0.5mg【答案】D【解析】【详解】设在最高点杆对球的力为F，取竖直向下为正方向：，解得：2vFmgmL，所以杆对球
4、的力竖直向上，是推力，大小为 0.5mg，ABC 错误 D 正确12Fmg 4.很多国家发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道 1 运行，然后在Q点点火，使其沿椭圆轨道 2 运行，最后在P点再次点火，将卫星送入同步圆形轨道 3 运行，如图所示。已知轨道 1、2 相切于Q点，轨道 2、3 相切于P点若只考虑地球对卫星的引力作用，则卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，下列说法正确的是（）A. 若卫星在 1、2、3 轨道上正常运行时的周期分别为T1、T2、T3，则有T1T2T3B. 卫星沿轨道 2 由Q点运动到P点时引力做负功C. 根据公式v=r可知，卫星在轨道 3 上的运行速度大于在
5、轨道 1 上的运行速度D. 根据可知，卫星在轨道 2 上任意位置的速度都小于在轨道 1 上的运行速度GMr【答案】B【解析】【详解】A由开普勒第三定律可得，可知轨道长半轴越大，周期越大，所以周期关系应为，故 A 错误；123TTTB卫星由Q点运动到P点，地球引力做负功，势能增加，动能减少，总机械能不变，故 B正确；C根据22GMmvmrr可得GMvR可知卫星的轨道半径越大，线速度越小，所以卫星在轨道 3 上的速度小于在轨道 1 上的速度，故 C 错误；D由轨道 1 运动到轨道 2 需要外力做正功，即在轨道 2 上的机械能大于在轨道 1 上的机械能，在Q点时重力势能相等，所以在Q点轨道 2 上的
6、卫星动能大于轨道 1 上卫星的动能，即在Q点卫星在轨道 2 上的速度大于在轨道 1 上的运行速度，故 D 错误。故选 B。5.地球半径为，在距球心处（）有一同步卫星（周期为） 。另有一半径为0R0r00rR24h的星球 A，在距球心处也有一同步卫星，它的周期是，那么星球 A 的平均密度02R04r96 h与地球的平均密度之比为（）A. 1：2B. 9：32C. 27：16D. 27：32【答案】A【解析】【详解】万有引力提供向心力222()MmGmrrT得2324=rMGT密度 23322334343rMrGTVGT RR因为地球的同步卫星和星球 A 的同步卫星的轨道半径比为 1：4，地球和星
7、球 A 的半径比为1：2，两同步卫星的周期比 1：4，所以地球和 A 星球的密度比为 2：1，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。6.如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体 P 匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是（）A. 重力对物体做正功B. 支持力对物体做正功C. 摩擦力对物体做正功D. 合外力对物体做正功【答案】C【解析】【详解】A由于物体向上运动，则重力对物体做负功，故 A 错误；B支持力始终与物体位移方向垂直，不做功，故 B 错误；C根据平衡可知摩擦力沿斜面方向向上，与位移方向相同，所以摩擦力做正功，故 C 正确；D合外力做功等于物体动能的改变量，由于匀速运动，动能不变，合外
8、力做功为零，故 D错误。故选 C。7.某汽车发动机的铭牌上标示的发动机的额定功率为，经过测试它在平直公路上行100kW驶的最大速度可达。那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 40m/s()A. 1 600B. 2 500C. 4 000D. 8 000NNNN【答案】B【解析】【详解】汽车在平直公路上行驶，当牵引力等于阻力时，速度最大，此时 F=f， 所以有发动机的额定功率，mmPFvfv解得汽车所受的阻力3100 10N2500N40mPfv选项 B 正确，ACD 错误。故选 B。8.如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点，现使小球以初速度
9、沿环上滑，小环运动到环的最高点时与环恰无作用力，06vgR则小球从最低点运动到最高点的过程中（）A. 小球在最高点的速度为 0B. 小球在最低点时对金属环的压力是 6mgC. 小球在最高点时，重力的功率是mg RgD. 小球克服摩擦力所做的功是 0.5mgR【答案】D【解析】【详解】AD小球在最高点与环作用力恰为 0 时，设速度为v，则2vmgmR解得vgR从最低点到最高点，由动能定理得mg2RW克=mv2mv021212又v0=解得6gRW克=0.5mgR所以克服摩擦力所做的功是 0.5mgR，故 A 错误，D 正确；B在最低点，根据向心力公式得20vNmgmR解得N=7mg则由牛顿第三定律
10、知，小球在最低点时对金属环的压力是 7mg，故 B 错误；C小球在最高点时，重力方向与速度方向垂直，重力的功率为零，故 C 错误。故选 D。二、多选题（每小题至少两个正确选项，每小题二、多选题（每小题至少两个正确选项，每小题 6 6 分，共分，共 2424 分）分）9.如图所示，轻绳的一端系一小球，另一端固定于点，在点的正下方点钉一颗钉子，OOP使悬线拉紧与竖直方向成一角度，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时（）A. 小球的角速度突然变大B. 小球的瞬时速度突然变小C. 绳上拉力突然变大D. 球的加速度突然变小【答案】AC【解析】【详解】AB因为小球碰到钉子前后瞬间水平方向没有作用力，瞬时速
11、度大小不变，但因为圆周半径变小，由公式，角速度变大，故 A 正确，B 错误；vrCD根据可知，球的加速度变大，根据向心力方程2varTmgma可知，绳的拉力变大，故 C 正确，D 错误。故选 AC。10.经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统” “双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1：m2=3：2则可知A. m1、m2做圆周运动的角速度之比为 3：2B. m1、m2做圆周运动的向心力之比
12、为 1：1C. m1、m2做圆周运动的半径之比为 3：2D. m1、m2做圆周运动的线速度之比为 2：3【答案】BD【解析】【详解】A.根据题意得：双星系统具有相同的角速度，A 错误B.根据万有引力提供向心力得：，需要向心力大小相等，B 正确22121 12 22m mGm rm rLC.根据，且：，联立解得：，C 错误22121 12 22m mGm rm rL12rrL122123rmrmD.线速度角速度关系：，所以，D 正确vr11222123vrmvrm11.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前 5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图像如图所示。
13、已知汽车的质量为，汽车受v t31 1kg0m 到地面的阻力为车重的 0.2 倍，则以下说法正确的是（）A. 汽车在前 5s 内的牵引力为35 10 NB. 汽车速度为 25m/s 时的加速度为 2.8m/s2C. 汽车的额定功率为 100kWD. 汽车的最大速度为 60m/s【答案】BD【解析】【详解】A由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小a=m/s24m/s2205根据牛顿第二定律得Ffma解得牵引力F=f+ma=(2000+4000)N=6000N故 A 错误；BC汽车的额定功率P=Fv=600020W=120000W=120kW汽车在 25m/s 时的牵引力F=4800N12025
14、m/skW根据牛顿第二定律得，加速度22.8m/sFfam故 B 正确，C 错误；D当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度为3max3120 10m/s60m/s0.2 1 1010v 故 D 正确。故选 BD。12.如图所示，半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，直径AC水平，一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放，物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动，到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的 2 倍，重力加速度为g，不计空气阻力，不计物块的大小，则（）A. 物块到达A点时速度大小为2grB. P、A间的高度差为2rC. 物块从A运动到B所用时间为12rgD
15、. 物块从A运动到B克服摩擦力做功为mgr【答案】BCD【解析】【详解】A在B点时由牛顿第二定律得2vFmgmr因为2Fmg所以vgr因为进入圆弧轨道做匀速圆周运动，所以物块到达A点时速度大小为，故 A 错误；grB从P到A的过程由动能定理得212mghmv解得2rh 故 B 正确；C物块进入圆弧后做匀速圆周运动，则物块从A运动到B所用时间22rrtvg故 C 正确；D物块从A运动到B，由动能定理得f0mgrW解得fWmgr故 D 正确。故选 BCD。第第 IIII 卷（非选择题）卷（非选择题）三、实验题（每空三、实验题（每空 2 2 分，共分，共 1616 分）分）13.某实验小组采用如图所
16、示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面实验的部分步骤如下: 将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上,在长木板的另一端固定打点计时器;把纸带穿过打点计时器的限位孔,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码;把小车拉到靠近打点计时器的位置,接通电源,从静止开始释放小车,得到一条纸带;关闭电源,通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系下图是实验中得到的一条纸带,点 O 为纸带上的起始点,A、B、C 是纸带的三个计数点,相邻两个计数点间均有 4 个点未画出,用刻度尺测得 A、B、C 到 O 的距离如图所示,已知所用交变电
17、源的频率为 50Hz,问:（1）打 B 点时刻,小车的瞬时速度 vB= _m/s（结果保留两位有效数字）（2）本实验中,若钩码下落高度为时合外力对小车所做的功,则当钩码下落时,合外1h0W2h力对小车所做的功为_（用表示）120hhW、（3）实验中,该小组同学画出小车位移 x 与速度 v 的关系图象如图所示根据该图形状,某同学对 W 与 v 的关系作出的猜想,肯定不正确的是_（填写选项字母代号）AWv B. Wv2 C.W DWv31v（4）在本实验中,下列做法能有效地减小实验误差的是_（填写选项字母代号）A把长木板右端适当垫高,以平衡摩擦力B实验中控制钩码的质量,使其远小于小车的总质量C调节
18、滑轮高度,使拉小车的细线和长木板平行D先让小车运动再接通打点计时器【答案】 (1). 0.40m/s (2). (3). AC (4). ABC2201hWWh【解析】【详解】(1)1相邻两个计数点间均有 4 个点未画出，可知时间间隔为T=0.1s，根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，则226.01 18.0110m/s=0.40m/s22 0.1ACBxvT(2)2 若钩码下落h1合外力做功W0=mgh1，当钩码下落h2时，合外力做功W2=mgh2，可得：2201hWWh(3)3由于W=F合x，且F合为定值，因此Wx，由图象知x与v不成正比，所以Wv不成立；根据图象当x增大时，
19、v增大，合外力做的功W也会增大，故不正确所以选1WvAC(4)4AB本实验探究“功与速度变化的关系”的实验，要使钩码的重力等于小车的合外力，就必须先平衡摩擦力，保证钩码的质量远小于小车的总质量故 AB 符合题意C调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行，让力的方向和位移方向在同一直线上，可以减小误差故 C 符合题意D应该先接通电源，后放开小车故 D 不符合题意14.某实验小组为了测量当地的重力加速度 g 设计了如下实验，将一根长为 L 的轻绳,一端固定在过 O 点的水平转轴上,另一端固定一质量为 m 的小球,使整个装置绕 O 点在竖直面内转动在小球转动过程中的最高点处放置一光电门，在绳子上适当
20、位置安装一个力的传感器，如图甲，实验中记录小球通过光电门的时间以确定小球在最高点的速度 v，同时记录传感器上绳子的拉力大小 F，即可做出小球在最高点处绳子对小球的拉力与其速度平方的关系图如图乙；(1)根据实验所给信息，写出小球在最高点处 F 与 v 的关系式_；(2)请根据作出的F-v2图象的信息可以求出当地的重力加速度 g=_；（用 b、L 表示）(3)如果实验中保持绳长不变，而减小小球的质量 m，则图像中 b 的位置_；（变化/不变） ，图像斜率_（不变/变小/变大） 【答案】 (1). (2). (3). 不变 (4). 变小2vFmmgLbL【解析】【详解】(1)对最高处的小球受力分析
21、，由牛顿第二定律可得，解得：2vFmgmL2vFmmgL(2)根据图像可得，当时，；则：，解得：2Fv2vb0F 0bmmgLbgL(3)实验中保持绳长不变，减小小球的质量 m；因为，则图像的横截距2vFmmgL2Fv不变，图像的斜率变小bgLmkL四、解答题（共四、解答题（共 2828 分）分）15.汽车行驶在半径为 50m 的圆形水平跑道上，速度大小为 10m/s，已知汽车的质量为1000kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的 0.8 倍。问：（g=10m/s2）(1)汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？(2)要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？【答案】(1)31.4s；(2)20m/s
22、【解析】【详解】(1)汽车绕一周的时间即是指周期，由v=得stT=s=10s=31.4s2rv2 5010(2)汽车做圆周运动的向心力由车与地面的之间静摩擦力提供随车速的增加，需要的向心力增大，静摩擦力随着一直增大到最大值为止，由牛顿第二定律得fm=0.8mg=m2mvr代入数据解得vm=20m/s16.质量为m=1kg 的滑块静止在光滑水平地面上，现受一水平向右拉力F作用，由静止开始运动，拉力F随时间t的变化规律如图所示。求：(1)第 1s 内F做的功是多大？(2)第 3s 内F做的功是多大？(3)2.5s 时刻F的功率是多大？ 【答案】 （1）0.5J；(2)4J；（3）4W【解析】【详解
23、】(1)在第 1s 内，根据牛顿第二定律可得11Fma在第 1s 内通过的位移为，拉力F做的功211 112xat11 1WF x联立解得第 1s 内F做的功是10.5JW (2)在第 3s 内根据牛顿第二定律可得33Fma1s 末的速度为，第 3s 内通过的位移为11 1vat231 33 3122mxvta t拉力F做的功为333WF x联立解得第 3s 内F做的功是3334JWF x(3)2.5s 时刻2.5132m/svva tF的功率是3 2.54WPF v17.一质量为m=2kg 的小滑块，从半径R=1.25m 的 1/4 光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端B
24、切线水平a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1，传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m，BC两点间的距离是 8m,E为C的竖直投影点g取 10m/s2，求：（1）小滑块经过B点时，对B端的压力为多大？（2）当传送带静止时，滑块落地点离E点的水平距离是多少？（3）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从C点飞出后落到地面上，要使落地点离E点的最远，求两轮转动的角速度最小是多少？落地点离E点的最远距离是多少？（计算结果可以保留根式）【答案】 （1）（2）x=1.5m（3），60NNF 541rad/s241m2mCxv t【解析】【详解】 （1）从A到B机械能守恒，在B点：，又，212mgRmvBN2vFmgmRNNFF联立以上几式，并代入数据得：60NNF （2）从B到C,由动能定理得：，解得：，从C到D做平22BC1122mglmvmv3m/sCv 抛运动：，得t=0.5s，得x=1.5m212hgtCxv t（3）要使物块落地点离E最远，应使它在传送带上一直加速，解得：221122CBmvmvmgl，再由得，41m/sCv Cvr541/2rads412mCxv tm
