【文档说明】山东省泰安市宁阳一中2020-2021学年高一下学期第一次考试物理试题 答案.doc,共(7)页,102.500 KB,由小赞的店铺上传
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高一年级下学期第一次考试物理试题答案1解析图1中汽车匀速下坡的过程中动能不变,重力势能减小,机械能减小,故A项错误;图2中卫星绕地球做匀速圆周运动时所受合外力提供向心力,合外力不为0,匀速圆周运动速度大小不变,则动能不变,故B项错误;图3中弓被
拉开过程弓的形变增大,弹性势能增大,故C项错误;图4中撑竿跳高运动员在上升过程中竿对运动员做正功,其机械能增大,故D项正确。答案D2解析根据功的计算公式W=Fs知,水平恒力F不变,移动的距离s相同,可知在两种情况下恒力F做功相同,即有W1=W2根据牛顿第二定律得a
=F合m在粗糙水平面上的加速度较小,根据匀变速直线运动的位移与时间关系式x=12at2知在粗糙水平面上的运动时间较长,由功率的定义式P=Wt知P1<P2故A、B、D三项错误,C项正确。答案C3.[解析]以木块为研究对象,根据动能定理得,阻力对木块做的功等于木块动能的增加量,即fL=12Mv12;以
子弹为研究对象,根据动能定理得,-f(L+Δs)=12mv12-12mv02;由上述两式可得,fΔs=12mv02-12(M+m)v12,故A、C、D三项正确,B项错误。答案:B4.解析物体在恒定阻力作用下运动,其加速度不随时间和位移变化,故A、B两项错误;由动能定理得-f
x=Ek-Ek0,解得Ek=Ek0-fx,可知C项正确;x=12at2,故Ek=Ek0-f·12at2,Ek与t的关系图线为抛物线,故D项错误。答案C5.解析密度ρ=MV=M43πR3∝MR3已知地球的质量约为火星质
量的N倍,地球的半径约为火星半径的K倍,则可以求出地球的密度和火星的密度的比值,选项A正确,不符合题意;由于题目中不知道火星的自转情况,故无法比较其同步卫星的运动速度,故B项错误,符合题意;第一宇宙速度v=GMR∝
MR已知地球的质量约为火星质量的N倍,地球的半径约为火星半径的K倍,则可以求出地球的第一宇宙速度和火星的第一宇宙速度的比值,选项C正确,不符合题意;星球表面的重力加速度g=GMR2∝MR2已知地球的质量约为火星质量的N倍,
地球的半径约为火星半径的K倍,则可以求出地球表面的重力加速度和火星表面的重力加速度的比值,选项D正确,不符合题意。答案B6.解析设小球可进入水中的深度为s,根据动能定理得mg(h+s)-fs=0,得s=mghf-mg,代数解得s=2.0m
。故B项正确。答案B7.解析设斜面的倾角为θ,斜面的长度为s,两人在斜面下滑的过程中,根据动能定理得,mgh-μmgcosθ·s=12mv2-0,scosθ是斜面底边的长度。因为斜面AB的底边短,则沿AB段到达B点的速率大,故A项错
,B项错误;设在水平沙面滑行的距离为s2,对全过程运用动能定理得,mgh-μmgcosθ·s1-μmg·s2=0,整理得,mgh-μmgs水平=0,因为两人沿两轨道滑行的水平位移相等,故两人的位移相同,根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于
乙滑行的总路程,故C项错误,D项正确。答案D8.解析探测器下落的过程中,除重力外,其他力做负功,故机械能减小,A项错误;探测器下落的过程中,重力、空气阻力和反冲力所做的总功等于探测器动能的变化量,B项错误,D项正确;探测器下落的过程中,重力所做的功等于探测器重力势能的变化量,
故C项错误。答案D9.解析小球从抛出点至回到原出发点的过程中,位置没有改变,所以重力做功为0,故D项错误,A项正确。在上升过程中,空气阻力方向向下,对小球做负功,W1=fhcos180°=-fh;在下降的过程中,空气阻力方向
向上,对小球做负功,W2=fhcos180°=-fh。所以空气阻力做的总功应为它们的代数和,W=W1+W2=-2fh,故C项错误,B项正确。答案AB10.解析月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,则有GMm(R+h)2=m4π2(R+h)T2解得月球质量M=
4π2(R+h)3GT2故A项错误;在月球表面GMmR2=mg解得:g=4π2(R+h)3R2T2故B项正确;探月卫星从停泊轨道进入地月转移轨道需做离心运动,故在P点加速,故C项正确;探月卫星从地月转移轨道进入工作轨道需做近心运动
,故在Q点减速,故D项错误。答案BC11解析小球到达环顶C时,刚好对轨道压力为零,在C点,由重力提供向心力,则根据牛顿第二定律得mg=mv2R,小球在C点时的动能为12mv2=12mgR=2mg,以B点所在水平面为
参考平面,小球重力势能Ep=2mgR=8mg。开始小球从H=12m高处,由静止开始通过光滑弧形轨道AB,因此在小球上升到顶点时,根据动能定理得mg(H-2R)-Wf=12mv2所以摩擦力做功Wf=2mg,此时机
械能等于10mg,之后小球沿轨道下滑,由于机械能有损失,所以下滑速度比上升速度小,因此对轨道压力变小,所受摩擦力变小,所以下滑时,摩擦力做功大小小于2mg,机械能有损失,到达底端时小于10mg;此时小球机械能大于10mg-2mg=8mg,
而小于10mg,所以进入光滑弧形轨道BD时,小球机械能的范围为8mg<E机<10mg,所以高度范围为8m<h<10m,故B、C两项正确,A、D两项错误。答案BC12.解析汽车受到的阻力f=110×2×103×10N=2×103N由题图知前5s内加速度a
=2m/s2由牛顿第二定律得F-f=ma求得牵引力F=f+ma=(2×103+2×103×2)N=6×103N故A项正确;在0~t0时间内,根据动能定理WF-Wf=12mvm2-0故牵引力做的功大于12mvm2,故B项错误;t=5s末汽车达到额定功率P=Fv=6×103×10W=
6×104W=60kW故C项错误;当牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度,则最大速度vm=Pf=6×1042×103m/s=30m/s故D项正确。答案AD13.解析(1)根据机械能守恒定律的表达式12mv22-12mv12=
mgh,可知不需要测量其质量,故A项错误;实验中需要测量矩形线框下落过程中重力势能的减小量,因此需要测量矩形线框上下边之间距离L,故B项正确;根据机械能守恒定律的表达式,可知不需要测量线框上下边通过光电门的时间间隔Δt,故C项错误。(2)本实验中利用线框通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故
线框下边通过光电门时的速度大小为v1=dt1。(3)本实验中利用线框通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故线框上边通过光电门时的速度大小为v2=dt2根据机械能守恒定律有mgL=12mv22-12mv12即
dt22-dt12=2gL。答案(1)B(2)dt1(3)dt22-dt12=2gL14.【答案】(1).右端(2).0.72(3).B(4).2211()2ABmvv−【详解】(1)重物落
地后,木块继续向右做匀减速运动,由纸带上所标的数据可以判断纸带的右端与木块连接.根据纸带提供的数据可计算打点计时器在打下A点时木块的速度:2(6.847.68)10m/s0.73m/s20.1Av−+==;(2)根据动能定理可知,AB段
摩擦力的功等于物体动能的减小量,则221122fkBAWEmvmv==−,要求出在AB段摩擦力的功,除了测出AB两点的速度外,还要测出物体的质量m,故选B;在AB段木板对木块的摩擦力所做的功为221122fABWmvmv=−.15.【答案】(1)1.5
m/s;(2)0.45mACx【详解】(1)小球在B点最小速度时,刚好由重力提供向心力,设最小速度为v,可得2vmgmR=………………(2分)代入数据解得1.5m/sv=………………(1分)(2)小球从B点飞出后做平抛运动,根据平抛运动规律得2122Rgt=………………(2分)xvt=………
………(1分)代入数据解得0.45mx=………………(1分)即A、C间的距离应满足0.45mACx………………(1分)16.【答案】(1)22hgt=;(2)232hGtR=;(3)12hRvt=【详解】(1)在月球表面附近做自由落体运动,在下落
h的过程中则有212hgt=………………(2分)解得月球表面附近的重力加速度为22hgt=………………(1分)(2)不考虑自转,万有引力等于重力,对探测器则有2MmmgGR=………………(2分)解得月球的质量222hRMGt=………………(1分
)根据密度343MR=(1分)解得月球密度232hGtR=……(1分)(3)对贴近月球表面附近的卫星,万有引力提供向心力,则有21vmgmR=……(1分)解得月球的第一宇宙速度12hRvgRt=
=……(1分)17.解析(1)小球由C运动到D,由机械能守恒定律得:mgL=12mv02……………………………….(2分)解得v0=2gL在D点,由牛顿第二定律得F-mg=mv02L……………………………….(2分)联立①②解得F=30N…
…………………………….(1分)由牛顿第三定律可知细绳所能承受的最大拉力为30N。……(1分)(2)由D运动到A,小球做平抛运动其竖直方向的速度vy2=2gh……………………………….(2分)tan53°=vyv0…………………
…………….(2分)联立③④解得h=16cm。……………………………….(1分)(3)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中,小球与弹簧系统的机械能守恒,即Ep=mg(L+h+xsin53°),……………………………….(2分)代入数据解得Ep=2.9
J。……………………………….(2分)答案(1)30N(2)0.16m(3)2.9J18.解析(1)乘客在F点受到的支持力FN=0.25mg,设圆弧轨道EF的半径为r,根据牛顿第二定律有mg-FN=mv2Fr,……………………………….(2分)r=Lsinθ……………………………….(1分)解得
vF=310m/s。……………………………….(1分)(2)设从B到F整个运动过程中摩擦力对过山车做的功为Wf由动能定理有mg(h-r)+Wf=12mv2F-0……………………………….(2分)解得Wf=-7.5×104J。………………………
……….(2分)(3)未触发制动装置时,从D到F过程中,根据动能定理有-mgr-μmgcosθ·(Lcosθ)=12mv2F-12mv2D……………(2分)触发制动装置后,过山车恰好能到达E点时对应的摩擦
力记为f1,则-f1Lcosθ-mgrcosθ=0-12mv2D………………………(2分)联立解得f1=4.6×103N……………………………….(1分)使过山车停在倾斜轨道上的摩擦力记为f2,f2=mgsinθ=6×
103N综合考虑可知,过山车受到的摩擦力至少为fmin=6×103N。(1分)答案(1)310m/s(2)-7.5×104J(3)6×103N