江西省上饶中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题.docx

江西省上饶中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1.如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断BCD错误，A正确；故选A【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点2.如图所示，以v0=10m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角=30°的斜面上，已知g=10m/s2，则小球飞行时间是（）A. B. C. 2sD. 2.5s【答案】B【解析】【详解】小球撞在斜面上时速度与竖直方向的夹角为30°，则根据速度的分解可得，竖直方向的速度运动时间故B正确ACD错误。故选B。3.如图所示，做直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，（物块B始终没碰到滑轮）则（）A. 当某时刻绳与水平方向成时，vA=vBcosB. 若要使物块B匀速上升，则需要小车A加速向左运动C. 若小车A向左做匀速直线运动，则物块B将加速向上D. 当小车A匀速向左运动时，B所受拉力与B的重力相等【答案】C【解析】【详解】A小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，斜拉绳子与水平面的夹角为，由几何关系可得：vB=vAcos，故A错误；B 若要使物块B匀速上升，vB不变，则角度变小，vA变小，故B错误；C 若小车A向左做匀速直线运动，而逐渐变小，故vB逐渐变大，故C正确；D 当小车A匀速向左运动时，B加速向上运动，则B所受拉力大于B的重力，故D错误。故选C。4.有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（ ）A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C. 如图丙，小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心（不计阻力）D. 如图丁，物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力提供向心力【答案】C【解析】【详解】A火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有，解得：火车转弯小于规定速度行驶时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误；B汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误；C小球在细绳作用下做匀速圆周运动，重力与拉力的合力必指向圆心提供向心力，故C正确；D物体M紧贴圆筒壁随圆筒一起做圆周运动，摩擦力平衡重力，弹力提供向心力，故D错误。故选C。5.2020年5月5日，长征五号B火箭首飞成功，新一代载人试验船被送入预定轨道，中国空间站建造拉开序幕。已知试验船绕地球运动的轨道为大椭圆，它运行周期为T1，月球绕地球做匀速圆周运动的半径为R，公转周期为T2，以下说法正确的是（ ）A. 地球处于试验船大椭圆轨道的几何中心B. 试验船与地球的连线单位时间所扫过的面积不一定相同C. 试验船的运动方向总是与它和地球的连线垂直D. 试验船的椭圆轨道的半长轴等于【答案】D【解析】【详解】A根据开普勒第一定律可知：地球处于试验船大椭圆轨道的一个焦点上。故A错误；B根据开普勒第二定律可知：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间扫过相等的面积，以地球作为中心天体的实验船也满足该定律，故B错误；C由于试验船在椭圆轨道上运行，速度大小会发生变化，万有引力会做功，试验船的运动方向不会总是与万有引力方向垂直，即试验船的运动方向不会总是与它和地球的连线垂直，故C错误；D根据开普勒第三定律可知：所有地球卫星的轨道的半长轴的三次方跟它的运行周期的二次方的比值都相等得故D正确。故选D。6.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处将小球拉至A处时，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，则A. 由A到B过程合力对小球做功等于mghB. 由A到B过程小球的重力势能减少C. 由A到B过程小球克服弹力做功为mghD. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为【答案】D【解析】【详解】根据动能定理，可求合外力做功，故A错误；重力做功为mgh，故重力势能减少了mgh，所以B错误；根据动能定理，所以从A到B的过程中，弹力做功为，小球克服弹力做功为，所以C错误；再根据可知，又，所以小球到达位置B时弹簧的弹性势能为，故D正确7.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B为绕地球表面的近地卫星，C是地球同步卫星。则以下判断正确的是（）A. 卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度B. A、B的线速度大小关系为vAvBC. 周期大小关系为TCTBTAD. 若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速【答案】D【解析】【详解】A第一宇宙速度是最小的发射速度也最大的环绕速度，卫星C的运行速度大小小于地球的第一宇宙速度，A错误；B绕地球表面的近地卫星B和地球同步卫星C，根据得因为所以地球同步卫星C和静止在赤道上的物体A是同步的，角速度相等，根据因为所以分析可得B错误； C地球同步卫星C和静止在赤道上的物体A是同步的，角速度相等，周期一样绕地球表面的近地卫星B和地球同步卫星C，根据因为所以C错误；D若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速，做离心运动，D正确。故选D8.如图所示，一足够长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻定滑轮，绳两端各系一小球a和b，已知ma=1kg、mb=2kg，g=，不计空气阻力。将a、b同时由静止释放后，经过一段时间，b下落的高度为h=0.6m时的速度为（b始终没落地）（）A. 2m/sB. C. D. 3m/s【答案】A【解析】【详解】b下落的过程，对小球a和b，由系统的机械能守恒得代入数据得v=2m/s故A正确，BCD错误。故选A。9.如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘，上面放置劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A（可视为质点），物块与圆盘间的动摩擦因数为，开始时弹簧未发生形变，长度为L，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，物块A始终与圆盘一起转动。则（）A. 当圆盘角速度缓慢地增加，物块受到摩擦力有可能背离圆心B. 当圆盘角速度增加到足够大，弹簧将伸长C. 当圆盘角速度为，物块开始滑动D. 当弹簧的伸长量为时，圆盘的角速度为【答案】BC【解析】【详解】AB开始时弹簧未发生形变，物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力；随着圆盘角速度缓慢地增加，当角速度增加到足够大时，物块将做离心运动，受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力，弹簧将伸长。在物块与圆盘没有发生滑动的过程中，物块只能有背离圆心的趋势，摩擦力不可能背离圆心，选项A错误，B正确；C设圆盘的角速度为0时，物块将开始滑动，此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力，有解得选项C正确；D当弹簧的伸长量为时，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有解得选项D错误。故选BC。10.如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2000kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速直线运动，汽车在路段AB上手恒定阻力=2000N，而BC路段因更加粗糙阻力变为另一恒定值，汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图乙，运动过程中汽车发动机的输出功率恒定，在t=15s时恰好到达C处，速度为5m/s，则（ ）A. 汽车的输出功率为WB. 因为在BC段牵引力逐渐增大，故汽车的加速度也增大C. 图乙015s内汽车前进距离为118.75mD. 该过程中汽车的速度为8m/s时的加速度大小为0.75m/s2【答案】ACD【解析】【分析】根据汽车开始做匀速直线运动可求得输出功率，由图像可知汽车的运动情况，根据P=Fv及运动学公式即可求出【详解】A汽车在AB路段时，牵引力和阻力相等F1=f1，P=F1v1，求得P=20kW，故A项正确.B结合题目及v-t图像可知汽车在BC段的运动时间是5s15s，此时汽车的加速度逐渐减小，故B项错误C汽车在AB段行驶距离s1=50m；汽车在BC段，由v-t图像可知汽车最后的速度趋于稳定为v2=5m/s，有：联立解得：f2=4000N，设此段汽车位移为s2，有：解得s2=68.75m，则015s内汽车前进距离为：故C项正确Dv=8m/s时汽车在做减速运动，有：联立解得，故D项正确【点睛】本题是典型的汽车启动问题，要注意摩擦力在改变后汽车的运动情况.二、实验题11.课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验：在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s内通过的水平位移依次是2.5cm、12.5cm、22.5cm、32.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点：(1)为了研究蜡块的实际运动，分别研究了蜡块在x、y方向上的运动，这运用了物理学中的 （ ） A.理想实验法 B 控制变量法 C. 等效替代法 D. 极限法(2)根据题中数据及信息，在图乙中补上第2秒末的位置，并画出蜡块的运动轨迹；（ ）(3)玻璃管向右平移的加速度a=_m/s2。【答案】 (1). C； (2). ； (3). 0.1【解析】【详解】（1）1类似验证力的平行四边形原则实验，本实验运用两个方向的分运动代替合运动，是等效替代法。（2）2初速度竖直向上，合外力向右，根据曲线运动轨迹特点，轨迹如图（3）3根据水平方向相等时间间隔位移差的性质12.某同学用如图所示的装置通过研究重锤的自由落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。（1）在实验得到的纸带中，我们选用如图所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点设相邻点间的时间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是_。AvFg(nT) BvFCvFDvF（2）若代入图中所测的数据，求得在误差范围内等于_(用已知量和图中测出的物理量表示)，即可验证重锤下落过程中机械能守恒即使在操作及测量无误的前提下，所求也一定会略_(选填“大于”或“小于”)后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果。【答案】 (1). C (2). ghn (3). 小于【解析】【详解】(1)1 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，F点的速度或故C正确ABD错误。(2)23当即，即可验证重锤下落过程中机械能守恒，由于阻力的存在，动能的增加量会略小于重力势能的减小量三、计算题13.如图所示，一质量m=0.5kg的滑块（可视为质点）从倾角为37°的固定光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面足够长，空气阻力忽略不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)前2秒内重力做功的平均功率；(2)2秒末重力的瞬时功率。【答案】(1)18W；(2) 36W【解析】【详解】(1)对滑块受力分析，沿斜面方向上有：由匀变速直线运动规律有前2秒内重力做的功为由平均功率定义有=18W(2) 滑块在2秒末的速度前2秒末重力做功瞬时功率联立得P瞬=36W14.我国发射“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行周期为T，如图所示。已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月。试求：(1)月球的第一宇宙速度v1；(2)“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力得在月球表面，重力等于万有引力，即联立解得（2）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得 轨道半径解得15.如图所示，竖直面内光滑的半圆形轨道BC与水平面 AB相切，一个小物块将弹簧压缩至 A点，弹簧的弹性势能为 5.6J现将物块由静止释放，物块与弹簧分离后从B点冲上半圆轨道，恰能通过最高点 C且刚好能回到 A点已知物块质量m=0.4kg，半圆轨道半径为 R=0.4m，不计空气阻力，g取10m/s2试求： （1）物块经过C点时速度大小v；（2）A、B两点间的距离x；（3）物块与 水平面间的动摩擦因数【答案】(1)2m/s （2）0.8m （3）0.5【解析】【详解】（1）恰能通过最高点，由牛顿第二定律可知得（2）从C点平抛到落回到A点，有，得x=0.8m（3）从物体被弹簧弹出到运动到C点，有得=0516.如图所示，AB为半径R=0.8m竖直平面内光滑圆轨道，O为圆心，AO水平，B为圆的最低点。质量为m=1kg的物体（可视为质点），从A点由静止下滑，水平向右进入长L=1m的水平传送带，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.4，g=10m/s2.求：(1)物体到达B点时受到圆弧的支持力为多大？(2)若传送带固定不动时，物体在传送带上滑动过程产生的热量为多少？(3)若传送带以v=3m/s顺时针匀速转动时，物体在传送带上滑动过程产生热量为多少？【答案】(1)30N；(2)4J；(3)0.5J【解析】【详解】(1)从A滑到B点，物块机械能守恒： 解得：在B点：解得：(2)物块滑上传送带减速运动加速度a=g=4m/s2设减速到零经过的位移为x因为则滑块将从右滑出，物体在传送带上滑动过程产生的热量为：=4J(3)物块先减速至3m/s滑动的位移为物块先减速再随传送带一起匀速运动，减速时间：物体在传送带上滑动过程产生的热量为：