【文档说明】甘肃省平凉市庄浪县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题【精准解析】.doc,共(15)页,686.500 KB,由小赞的店铺上传
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物理一、选择题(每题3分,共计54分)1.在如图所示的伽利略斜面实验中(斜面光滑),以下说法正确的是()A.小球从A到B运动的过程中动能保持不变B.小球从A到B运动的过程中势能减少C.小球只在从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变D.小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB【答案】B【解
析】【详解】AB.小球从A到B运动的过程中重力势能减少,动能增大,故A错误,B正确;C.由于斜面光滑,则小球机械能守恒,小球从A到B,从B到C从C到D运动的过程中动能和势能的总和都不变,故C错误;D.由图可知,由于两斜面的角度不同,小球在两个斜面
上能够达到的最大高度相等,在斜面上运动的最大距离不等,故D错误。故选B。2.在某次测定引力常量的实验中,两金属球的质量分别为m1和m2,球心间的距离为r,若测得两金属球间的万有引力大小为F,则此次实验得到的引力常量为()A.12FrmmB.212FrmmC.12mmFrD.122mmFr【答案】B
【解析】【详解】由万有引力定律F=G122mmr得G=212Frmm,所以B项正确.故选B。3.下列关说法中正确的是()A.做曲线运动的物体,合外力一定为零B.做曲线运动的物体,合外力一定是变化的C.做曲线运动的物体,
合外力方向与速度方向不在同一直线上D.做曲线运动的物体,合外力方向与速度方向在同一直线上【答案】C【解析】【详解】A.做曲线运动的物体速度一定变化,则一定有加速度,则合外力一定不为零,选项A错误;B.做曲线运动的物体,合外力不一定是变化的,
例如平抛运动,选项B错误;CD.做曲线运动的物体,合外力方向与速度方向不在同一直线上,选项C正确,D错误。故选C.4.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力
,则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【答案】BD【解析】【详解】AB.b、c的高度相同,大于a的高度,根据h=12gt2,得2htg,知b、c的运动时间相同,a的飞行时间小于b的
时间.故A错误,B正确;C.因为a的飞行时间短,但是水平位移大,根据x=v0t知,a的水平速度大于b的水平速度.故C错误;D.b、c的运动时间相同,b的水平位移大于c的水平位移,则b的初速度大于c的初速度.故D正确.【点睛】解决本题的关键知
道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.5.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后的北斗卫星导航
系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。关于这些卫星,以下说法正确的是()A.5颗同步卫星的轨道半径不都相同B.5颗同步卫星的运行轨道不一定在同一平面内C.导航系统所有卫星的运行速度一定不大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小【答案】
C【解析】【详解】AB.同步卫星位于赤道平面内,轨道半径都相同,故A错误,B错误;C.第一宇宙速度是最大的环绕速度,故导航系统所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度,故C正确;D.根据G2Mmr=m224Tr得T=234rGM故导航系统所有卫星中,运行
轨道半径越大的,周期越大,故D错误。故选C。6.如图所示,在水平面上小车通过光滑的定滑轮用细绳拉一物块,小车的速度为v2=5m/s,当细绳与水平方向的夹角分别为30°和60°时,物块的速度v1为()A.533m/sB.53m/sC.233m/sD.23m/s【答案】B【解析】【
详解】对小车A的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则沿着绳子方向的速度大小为v2cos30°;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为v1cos60°,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有v1cos60°=v2cos30°,因此213
053m/s60vcosvcos=故B正确,ACD错误。故选B.7.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是()A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C.在伸长量相同时,
劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大D.弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时的弹性势能【答案】C【解析】【分析】对于弹簧,当弹簧形变量越大,弹性势能越大.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大.在拉伸长度相同时,k越大
的弹簧,它的弹性势能越大.【详解】A.当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,若弹簧处于压缩状态时,弹簧变长弹簧的弹性势能减小,故A错误;B.若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B错误.C.由212PEkx得知,在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能
越大,故C正确.D.弹簧的弹性势能与弹簧的形变量有关,弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能,故D错误.8.如图所示,倒置的光滑圆锥面内侧有两个完全相同的玻璃小球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动,则下列关系式正确的是()A.它们的线速度vA>vBB.它们
的角速度ωA>ωBC.它们的向心加速度aA=aBD.它们的向心力FA=FB【答案】ACD【解析】【详解】对A、B两球分别受力分析,如图由图可知F合=mgtanθ,因为两小球质量相等,所以它们的向心力相等;根据向心力公式有mgtanθ=ma=m
ω2R=m2vR解得线速度vgRtan=,角速度gtanR=,向心加速度a=gtanθ,A转到的半径较大,则vA>vB,ωA<ωB,aA=aB,故ACD正确,B错误.故选ACD.点睛:本题关键知道向心力的来源,受力分析后,求出合力,然后根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解.9.金
星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火.已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定A.a金>a地>a火B.a火>a
地>a金C.v地>v火>v金D.v火>v地>v金【答案】A【解析】【详解】AB.由万有引力提供向心力2MmGmaR可知轨道半径越小,向心加速度越大,故知A项正确,B错误;CD.由22MmvGmRR得GMvR可知轨道半径越小,运
行速率越大,故C、D都错误.10.现在提倡低碳环保出行,许多城市都设立了自行车出租站点。自行车动力传动关系如图所示,自行车在平直道路上匀速行驶时,下列关于三个轮子边缘上点的说法正确的是()A.齿轮与花轮的线速度相等B.后轮与
齿轮的角速度相等C.花轮与齿轮的角速度相等D.花轮与后轮的线速度相等【答案】AB【解析】【详解】ABCD.齿轮和花轮由皮带传动,线速度相等,齿轮和后轮共轴转动,故角速度相等,故A、B正确,C、D错误;故选AB。11.一个力对运动物体做了负功,则说明()A.这个力一定阻碍物
体的运动B.这个力不一定阻碍物体的运动C.这个力与物体运动方向的夹角α>90°D.这个力与物体运动方向的夹角α<90°【答案】AC【解析】【详解】由功的表达式W=Fscosα知,只有当α>90°时,cosα<0,力对物体做负功;此力阻碍物体的运动,故A、C对.12.如图所示,人站在电动扶梯的
水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功【答案】C【解析】【详解】人的加速度斜向右上方,即加速
度有水平向右的分量,可知人的脚所受的静摩擦力水平向右,摩擦力的方向与位移方向成锐角,则静摩擦力做正功。故选C。13.一小球以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是()A.B
.C.D.【答案】A【解析】【详解】重力做功的功率2cosyPmgvmgvmgt知P与时间正比,故A正确,BCD错误。故选A。14.长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直面内做圆周运动,关于最
高点的速度v,下列说法正确的是()A.v的极小值为gLB.v由零逐渐增大,向心力也增大C.当v由gL逐渐增大时,杆对小球的弹力逐渐增大D.当v由gL逐渐减小时,杆对小球的弹力逐渐增大【答案】BCD【解析】【详解】A.杆可以提供拉
力和支持力,故小球在最高点的速度可以为0,故A错误;B.由2nυFmL可知,随速度增大,向心力增大,故B正确;CD.当υgL时,杆中弹力恰好为0,若υgL则2NυmgFmL故随速度增大,杆中弹力减小,随速度减小
杆中弹力增大,故D正确;若υgL,则2NυFmgmL故随速度增大,杆对小球的弹力增大,故C正确;故选BCD。15.A、B两物体的质量之比为mA:mB=2:1,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如
图所示,那么,A、B两物体所受摩擦阻力之比FA:FB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WA:WB分别为()A.2:1,4:1B.4:1,2:1C.1:4,1:2D.1:2,1:4【答案】B【解析】【详解】根据速度时间的图象可知,aA:aB=2:1,物体只受到摩擦力的作用,
摩擦力作为合力产生加速度,由牛顿第二定律可知,F=ma,所以摩擦力之比为FA:FB=4:1;由动能定理,摩擦力的功2102Wmv,由于AB的初速度大小相同,mA:mB=2:1,所以两物体克服摩擦阻力做的功之比WA:WB=2:1.所以B正确,ACD错误。故选B。16
.如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h,物体到达的最高点距桌面高为H,若以桌面为参考面,则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为()A.0mgHB.–mghmghC.-mghmg(h+H)D.mgHmg(h+2H)【答案】B【解析】【详解】
取桌面为参考面,物体落地时的高度为-h,则物体的重力势能为-mgh.重力做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关,则重力做功为:WG=mgh,故B正确,ACD错误.17.若把地球视为质量分布均匀的球体
,已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a1,近地卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a2,地球赤道上的物体做匀速圆周运动的向心加速度大小为a3;地球北极地面附近的重力加速度为g1,地球赤道地面附近的重力加速度为g2,则()A.a1
=g1B.a2=g1C.a3=g1D.g1-g2=a3【答案】BD【解析】【详解】ABCD.设地球半径为R,则北极附近的重力加速度为12MgGR赤道附近的重力加速度为222MgGRR同步卫星的向心加速
度为12MaGr近地卫星的向心加速度为22MaGR赤道上物体的向心加速度为23aωR故21ag123gga故A、C错误,B、D正确;故选BD。18.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s.从此刻开始滑块运
动方向上再施加一水平面作用F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为123WWW、、,则以下关系正确的是()A.123WWWB.12
3WWWC.132WWWD.123WWW【答案】B【解析】试题分析:根据功的公式W=FL可知,知道F的大小,再求得各自时间段内物体的位移即可求得力F做功的多少.解:由速度图象可知,第1s、2s、3s内的位移分别为0.5m、0.5m、1
m,由F﹣t图象及功的公式w=Fscosθ可求知:W1=0.5J,W2=1.5J,W3=2J.故本题中ACD错,B正确.故选B.二、实验题(每空2分,共计8分)19.某物理实验小组采用如图甲所示的装置研
究平抛运动(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_________A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小
球运动的轨迹是一条抛物线(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板
依次放在如图乙1、2、3的位置,且l与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是_________.A.x2-x1=x3-x2B.x2-x1<x3-x2C.x2-x1>x3-x2D.无法判断(3)另一同学通
过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹.部分运动轨迹如图丙所示.图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距
离相等.重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_________,小球抛出时的水平速度为_________.【答案】(1).B(2).C(3).2Lg(4).32gL【解析】【详解】(1)[1]安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水
平的,这样做的目的保证小球飞出时,初速度水平,故B正确ACD错误.(2)[2]因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以x
2-x1>x3-x2故C正确ABD错误.(3)[3][4]因两段对应的水平距离相等,故两段运动的时间相等,而竖直位移分别为3L和5L;故在竖直方向由△h=gt2可得:2Ltg水平速度为:332LgLvt三、计算题(共计38分)20.如图,质量为
m的小球用长为L的细线悬于天花板上O点,并使小球在水平面内做匀速圆周运动(这种运动物理上称为圆锥摆),细线与竖直方向成θ角,求细线中的张力F和小球转动的周期T.【答案】cosmg,cos2Lg【解析】【详解】小球受重力G和悬线的拉力F而在水平面内作匀速圆周运动,
F=mg/cosθ半径R=Lsinθ由牛顿第二定律得22tanmgmRTT=2cos/Lg21.如图9所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面倾角为α,已知星球半径为R,
万有引力常量为G,求:(1)该星球表面的重力加速度g(2)该星球的密度ρ(3)该星球的第一宇宙速度v【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)(2)(3)22.如图所示,用沿斜面向上、大小为800N的力F,将质量为100kg的物体沿倾角
为37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端,斜面长L=5m,物体与斜面间的动摩擦因数为0.25.求这一过程中:(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)物体的重力所做的功;(2)摩擦力所做的功;(3)物体所受各力的合力所做的功.【答案】(1)-3000J(2)-1
000J(3)0【解析】【分析】对物体受力分析,根据cosWFx求解各力做的功.【详解】物体受力情况如图所示(1)根据GWmgh,得3000?GWmgLsinJ(2)由受力分析知,摩擦力fNFFmgcos根据fF
fWFx,得·1000ffWFLmgcosLJ(3)物体做匀速运动,0F合,故0W.【点睛】解题的关键就是要知道各个力与位移夹角的关系,再根据cosWFx求各个力做功.23.2013年1月,一场别开
生面的节能车竞赛在东风本田发动机有限公司厂区内进行,40支车队以各家独门绝技挑战1升汽油行驶里程的最高纪录.某公司研制开发的某型号小汽车发动机的额定功率为24kW,汽车连同驾乘人员总质量为m=2000kg,在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是80
0N,求:(1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度大小;(2)汽车在额定功率下行驶,速度为20m/s时的加速度大小.【答案】(1)30m/s;(2)0.2m/s2【解析】【详解】(1)汽车匀速行驶时,牵引力F等于阻力Ff,即F=Ff由功率公式可得P=Fv代入数据得v=30m/s(
2)设v1=20m/s时汽车牵引力为F1,则P=F1v1根据牛顿第二定律F1-Ff=ma代入数据得a=0.2m/s2