【文档说明】【精准解析】新疆乌鲁木齐市第四中学2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题.doc,共(12)页,453.000 KB,由小赞的店铺上传
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乌鲁木齐市第四中学2019-2020年度下学期阶段性诊断测试高一物理试题时间:80分钟满分:100分一.选择题(每小题4分,第1~9题只有一项符合题目要求,第10~12题有多项符合题目要求.全部选对的得
4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.下列有关物理知识和史事的说法,正确的是()A.伽利略发现了万有引力定律B.卡文迪许用扭秤装置第一次测量出了引力常量C.发射地球同步卫星的发射速度应介于11.2km/s与16.7km/s之间
D.哥白尼发现了行星运动的三大规律,为人们解决行星运动学问题提供了依据【答案】B【解析】A、牛顿发现了万有引力定律,故A错误;B、卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量,故B正确;C、根据22MmvGmrr=,得GMvr=,可知第一宇宙速度
7.9/kms,由于地球的同步卫星大于地球的半径,则发射速度是介于7.9/kms和11.2/kms之间的某一值,故C错误;D、开普勒提出了行星运动规律,为人们解决行星运动学问题提供了依据,故D错误.点睛:本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加
强记忆,这也是考试内容之一.2.关于曲线运动,以下说法中正确的是()A.做匀速圆周运动的物体,所受合力是恒定的B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动C.平抛运动是一种匀变速运动D.物体只有受到方向时刻变化的力的作用才可能做曲线
运动【答案】C【解析】【详解】做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力,合力的大小不变,方向始终指向圆心,方向时刻改变,故A错误;曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线,平抛运动合力恒定,加速度恒定,故平抛运动为匀变速运动,故BD
错误,C正确.3.要使两物体间万有引力减小到原来的14,不可采取的方法是A.使两物体的质量各减少12,距离保持不变B.使两物体间距离变为原来的2倍,质量不变C.使其中一个物体质量减为原来的14,距离不变D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的
14【答案】D【解析】【详解】由2MmFGr=可知,若要使两物体间万有引力减小到原来的14,距离不变的情况下,可以使两物体的质量各减少12或者使其中一个物体质量减为原来的14,质量不变的情况下,使两物体间距
离变为原来的2倍,所以ABC正确,D错误,D符合题意,故选D。4.如图所示,以9.8m/s的水平速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是()A.33sB.233sC.3sD.2s【答案】C【解
析】【详解】物体做平抛运动,当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时,把物体的速度分解如图所示由图可知,此时物体的竖直方向上的速度的大小为0tan30yvv=由ygt=v可得运动的时间09.8s3stan39.83yvvtgg====故C正
确,ABD错误。故选C。5.关于互成角度(不为0和180)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线,也可能是曲线运动D.以上选项都不对【答
案】B【解析】【详解】两个分运动一个是匀速直线运动,另一个是匀变速直线运动,只有一个方向上有加速度,则合加速度的方向就在该方向上,所以合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,其合运动为曲线运动,故B正确,ACD错误。故选B。6.北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统
,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后的第三个成熟的卫星导航系统.已知某北斗导航卫星的轨道高度约为21500km,同步卫星的轨道高度约为36000km,地球半径约为6400km,则下列说法中
正确的是()A.该导航卫星的线速度大于7.9km/sB.地球同步卫星的运转角速度大于该导航卫星的运转角速度C.地球赤道上的物体随地球自转的周期小于该导航卫星的运转周期D.该导航卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加
速度【答案】D【解析】根据22MmvGmrr=,得GMvr=,故轨道半径越大,线速度越小,第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径,所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度,所以静止轨道卫星和中轨卫星的线速度均小于地球的第
一宇宙速度,故A错误;根据22MmGmrr=,得3GMr=,导航卫星的轨道半径小,所以地球同步轨道卫星的运转角速度小于导航卫星的运转角速度,故B错误.根据2224MmGmrrT=,得32rTGM
=,所以导航卫星的周期小于静止轨道卫星的周期,则导航卫星的周期小于地球赤道上物体随地球自转的周期.故C错误.根据2MmGmar=,得2GMar=,轨道半径越大,向心加速度越小,导航卫星的轨道半径小,向心加速
度大.故D正确.故选D.【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,会根据轨道半径的关系比较向心加速度、线速度、角速度和周期.7.以下对有关情景描述符合物理学实际的是()A.洗衣机脱水时利用向心运动把附着在衣物上的水份甩掉B.汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于汽车重力C.绕地球沿圆轨道飞行的航
天器中悬浮的宇航员处于平衡状态D.火车轨道在弯道处应设计成外轨高内轨低【答案】D【解析】【详解】A.洗衣机脱水时,附着在衣物上的水做圆周运动,当做圆周运动所需的向心力大于水滴的合力时,水滴将做离心运动,故A符合物理实际;B.对汽车受力分析:2vmgFmr支−=
,所以mgF支>再由牛顿第三定律可知:mgF压>,故B错误;C.绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴也在做圆周运动,万有引力用来提供向心力,液滴此时处于完全失重状态,故C错误.D.铁轨内高外低,此时火车转弯内外轨道均不受侧向压力作用,火车靠重力与支持力的合力提供向心力,故D正确.
故选D。8.如图所示,完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处,现以等大的初速度使三个小球同时开始运动,分别做平抛.竖直上抛和斜抛运动,忽略空气阻力.以下说法不正确的是()A.落地之前,三个小球均做匀变速运动B.落地之前,三个小球在任意相等时间内速度
的增量相同C.b、c所能达到的最大高度相同D.三个小球落地时的速度大小相等【答案】C【解析】【详解】A.落地之前,三个小球的加速度均为g,则均做匀变速运动,选项A正确,不符合题意;B.落地之前,根据∆v=gt可知,
三个小球在任意相等时间内速度的增量相同,选项B正确,不符合题意;C.b、c的竖直初速度不同,则根据22yvhg=可知,所能达到的最大高度不相同,选项C错误,符合题意;D.三个小球的机械能守恒,开始时的机械能相同,则落地时的动能相同,即三个小球落地时的
速度大小相等,选项D正确,不符合题意。故选C。9.以下说法正确的是()A.一个物体所受的合外力为零,它的机械能一定守恒B.一个物体做匀速运动,它的机械能一定守恒C.一个物体所受的合外力不为零,它的机械能可能守恒D.除了重力以外其余力对物体做功为零,它的机械能不可能守恒【答案】C【解析】【详
解】AB.一个物体所受合外力为零时,物体机械能也可能变化,做匀速运动,机械能也可能变化,如匀速上升的物体,合力为零,机械能增加,故A错误,B错误;C.机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,所以物体的合外力肯定不为零,所以合外力不为零,它的机械能可能守恒,如自由下落
的物体,只受重力,机械能守恒,故C正确;D.机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,所以除了重力以外其余力对物体做功为零,机械能一定守恒,故D错误。故选C。10.某人用手将1kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s,则下列说法
正确的是(g=10m/s)()A.手对物体做功12JB.合外力做功2JC.合外力做功12JD.物体克服重力做功12J【答案】AB【解析】根据速度位移公式:22vax=,解得:a=2m/s2,由牛顿第二定律可得:F-mg=ma,所以F=mg+ma=12N,手对
物体做功W=FL=12×1J=12J,故A正确;合力的大小为F合=ma=2N,所以合力做的功为2×1=2J,所以合外力做功为2J,故B正确,C错误;重力做的功为WG=mgh=-10×1=-10J,所以物体克服重力做功10J,故D错误.所以AB正
确,CD错误.11.一汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变.汽车的发动机始终以额定功率输出,关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是()A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大B.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大C.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增
大D.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值【答案】BD【解析】【详解】根据P=Fv知,速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律知,加速度减小,由于加速度的方向与速度方向相同,则速度增大.当加速度减小到零,牵引力等于阻力,速度达到最大,然后做匀速直线运动.故BD正确,AC错误.12.如图所示
,轻质弹簧竖直放置,下端与水平地面相连,让小球从距离弹簧上端一定高度自由下落,直至到弹簧被压缩到最短的整个下落过程中(弹簧始终在弹性限度内),下列说法正确的是()A.小球的机械能守恒B.小球的机械能一
直减小C.小球的动能一直增大D.小球、弹簧组成的系统机械能守恒【答案】BD【解析】【详解】AB.小球接触弹簧后,弹簧对小球有向上的弹力,弹力对小球做负功,所以小球的机械能不断减少,故A错误,B正确;C.弹簧对小球的弹力先小
于重力,后大于重力,小球先加速后减速,动能先增大后减小,故C错误;D.小球、弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,则系统的机械能守恒,故D正确.故选BD.二.实验题(共2题,满分14分;)13.如图1所示,某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验:(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含
铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_________;A.交流电源B.刻度尺C.天平(含砝码)(2)实验中,该同学先接通电源,再释放重物,得到一条图2所示的纸带,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为纸带上所打的三个点,
测得它们到起始点O的距离分别为h1、h2、h3,在A和B、B和C之间还各有一个点。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=_______,
动能增加量ΔEk=____________;该同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp_____ΔEk(选填>、=、或<);【答案】(1).AB(2).2pEmgh=(3).231124khhEmT−=
(4).>【解析】【详解】(1)[1].除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是交流电源和刻度尺,由于要比较mgh与12mv2的关系,两边质量消掉,可知不需要天平(含砝码);故选AB。(2)[2][3][4].从打O点到打B点
的过程中,重物的重力势能减少量2pEmgh=打B点时小车的速度314BhhvT−=动能增加量223111224kBhhEmvmT−==该同学数据处理的结果比较合理,但是由于重物下落时受到阻力作用,则使得ΔEp>ΔEk。14
.如图所示,在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从同一位置静止释放,在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置,如图中a、b、c、d所示.B.安装好器材,注意斜槽末端切线水平,记下平抛初位置O点和过O点的水
平线与竖直线.C.取下方格纸,以O为原点,以水平线为x轴,竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹.(1)上述实验步骤的合理顺序是____________.(2)已知图中小方格的边长为L,则小球从a位置运
动到c位置所用的时间为________,小球平抛的初速度为________.(均用L、g表示)【答案】(1).BAC(2).2Lg(3).2Lg【解析】【详解】(1)[1]实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,
在进行数据处理,故实验顺序为:B,A,C(2)[2])由图可以知道a、b、c、d之间的时间间隔是相同的,因此根据匀变速直线运动的规律有:2hgT=由题可以知道hL=,带入计算得出每相邻两个位置的时间间隔为:LTg=则小球从a位置运动到c位置所用的时间为:22LtTg==[3]
水平方向匀速直线运动,02xLvT==小球平抛的初速度为:022LvgLT==三.解答题(共4小题,共38分)15.把质量为0.5kg的石块从离地面高为10m的高处以与水平面成30°斜向上方抛出,石块落地时的速度为15m/s.不计空气阻力,
求石块抛出的初速度大小.(g=10m/s2)【答案】5m/s【解析】【分析】石块运动过程中只有重力做功,故机械能守恒,设地面为参考面,根据机械能守恒定律列式即可求解;【详解】石块运动过程中只有重力做功,故机
械能守恒,设地面为参考面,根据机械能守恒定律有:22011122tmvmghmv+=,解得:220121521010/5/tvvghmsms−−===.【点睛】本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用,也可以用动能定理求解.16.如图所示,质量m=50kg的滑雪运动员从高度
H=60m的坡顶由静止开始下滑,斜坡的倾角θ=37°,滑雪板与雪面之间的动摩擦因数0.1=,则运动员滑至坡底的过程中:(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计装备质量及空气阻力,计算结果均保留两位有效数字)(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功?(2)各力对运动员
做的总功是多少?【答案】(1)43.010J;(2)42.610J【解析】【详解】(1)重力做的功为:45010603.010GWmgH===JJ(2)运动员所受合力:2sin37cos372.610Fm
gmg=−=合N合力方向沿斜坡向下,沿合力方向的位移100sin37Hl==m合力做的功42601002.610WFl===J合合J17.质量为2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大
速度为20m/s,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变,求:(1)汽车所受阻力的大小;(2)汽车做匀加速运动的时间及4s末汽车的瞬时功率。【答案】(1)3410N;(2)5s,46.410W【解析】【详解】(1)当汽车匀速直线运动时
,速度达到最大,此时牵引力与阻力大小相等,则得Ff=又由mPFv=得阻力为38000041020mPfv===NN(2)当汽车的实际功率达到额定功率时,匀加速运动结束,设汽车做匀加速运动的时间为t,末速度为
v,汽车做匀加速运动的末速度为'vPF=根据牛顿第二定律得'Ffma−=由运动学公式得v=at联立解得31800005()241020002Ptafma===++ss则4s末汽车在匀加速运动,则4s末汽车的瞬时功率为()34334'
()41020002246.410PFvfmaat==+=+=WW18.如图所示,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道的左端A与圆心O等高,B为圆弧轨道的最低点,圆弧轨道的右端C与一倾角θ=37°的粗糙斜面相切。一质量m=1kg的小
滑块从A点正上方h=1m处的P点由静止自由下落。已知滑块与粗糙斜面间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。(1)求滑块第一次运动到B点时对轨道的压力;(2)求滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离。【答案】(1)70N,方向竖
直向下;(2)1.2m【解析】【详解】(1)滑块从P到B的运动过程只有重力做功,故机械能守恒,则有21()2BmghRmv+=那么,对滑块在B点应用牛顿第二定律可得,轨道对滑块的支持力竖直向上,且2N2()70NBmvmghRFmgmgRR+=
+=+=故由牛顿第三定律可得:滑块第一次运动到B点时对轨道的压力为70N,方向竖直向下;(2)设滑块在粗糙斜面上向上滑行的最大距离为L,滑块运动过程只有重力,摩擦力做功,故由动能定理可得()cos37sin37cos370
mghRRLmgL+−−−=所以1.2mL=