黑龍江省大慶市鐵人中學(xué)2018_2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）.docx

黑龍江省大慶市鐵人中學(xué)2018-2019學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）一、選擇題（每題5分，共65分1-8題每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，每小題5分，共40分；9-13題每小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，每小題5分，選不全得3分，選錯(cuò)不得分，共25分）1.某星球的質(zhì)量約為地球的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高h(yuǎn)處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的初速度平拋同一物體，射程應(yīng)為（）A. 10mB. 15mC. 90mD. 360m【答案】A【解析】根據(jù)，有，則某星球表面的加速度為：，做平拋運(yùn)動(dòng)有，A正確。2.如圖所示，物體由靜止開始分別沿不同斜面由頂端A滑至底端B，兩次下滑的路徑分別為圖中的和，兩次物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，且不計(jì)路徑中轉(zhuǎn)折處的能量損失，則到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能（）A. 第一次小B. 第二次小C. 兩次一樣大D. 無法確定【答案】C【解析】【詳解】設(shè)斜面傾角為，物體沿斜面下滑時(shí)，克服摩擦力所做的功為：WfmgcossmgscosmgL，L是斜面的水平長度，和的路徑雖然不同，當(dāng)它們的水平長度L相同，因此它們克服摩擦力所做的功相同；滑動(dòng)的過程中重力做功與路徑無關(guān)所以重力做的功相同，所以兩次重力與摩擦力做的功都相同，根據(jù)動(dòng)能定理可得：EK1EK2.ABD錯(cuò)誤C正確。3.下列四個(gè)選項(xiàng)的圖中實(shí)線為河岸，河水的流速u方向如圖中箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線，已知船在靜水中速度大于水速，則其中正確是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】試題分析：小船同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是自身的速度也就是靜水中的速度，一個(gè)是順流而下也就是水流的速度，船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度是船速即船頭方向和水速的合速度，實(shí)際航線也就是虛線應(yīng)該是合速度的方向。A中船頭斜向下，水速向下，二者合速度不可能如虛線所標(biāo)示的斜向上，A錯(cuò)。B中船頭指向?qū)Π叮傧蛳?，二者合速度不可能指向?qū)Π抖鴳?yīng)該是斜向下，B錯(cuò)C對(duì)。D中船頭斜向下，水速向下，二者合速度不可能沿船頭方向，D錯(cuò)?？键c(diǎn)：速度的合成4.如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，繞過兩個(gè)滑輪后掛上重物MC點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l現(xiàn)在桿的另一端用力使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過了90角），此過程中下述說法中正確的是（）A. 重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C. 重物M的最大速度是lD. 重物M的速度先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為vCL，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩Lcos的變化規(guī)律是開始最大（90）然后逐漸變小，所以，v繩Lcos逐漸變大，直至繩子和桿垂直，變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為L；然后，又逐漸增大，v繩Lcos逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為L故C正確，A，B，D錯(cuò)誤.5.如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器的張角為，下列說法正確的是（）A. 軌道半徑越大，周期越長B. 軌道半徑越大，速度越大C. 若測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度D. 若測(cè)得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度【答案】AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律 ，可知飛行器的軌道半徑越大，飛行器的周期越長故A正確；根據(jù)衛(wèi)星的速度公式 ，可知飛行器的軌道半徑越大，速度越小，故B錯(cuò)誤；設(shè)星球的質(zhì)量為M，半徑為R，平均密度為，張角為，飛行器的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，周期為T對(duì)于飛行器，根據(jù)萬有引力提供向心力得： 由幾何關(guān)系有： 星球的平均密度 由以上三式知測(cè)得周期和張角，可得到星球的平均密度故C正確；由可得： ，可知若測(cè)得周期和軌道半徑，可得到星球的質(zhì)量，但星球的半徑R未知，不能求出星球的平均密度故D錯(cuò)誤故選AC.6.鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率。表格中是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊(cè)中彎道半徑r及與之相對(duì)應(yīng)的軌道的高度差h。彎道半徑r（m）660330220165132110內(nèi)外軌高度差h（m）0.050.100.150.200.25030根據(jù)表中數(shù)據(jù)，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對(duì)安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)面壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計(jì)值約為L1.500m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，估算我國火車的轉(zhuǎn)彎速率為（）A. 10m/sB. 15m/sC. 20m/sD. 25m/s【答案】B【解析】【詳解】由表中數(shù)據(jù)可見：彎道半徑r越小，內(nèi)外軌高度差h越大。h與r成反比，即為：rh6600.053300.133，由rh33，即為：，當(dāng)r440m時(shí)，轉(zhuǎn)彎中，當(dāng)內(nèi)外軌對(duì)車輪均沒有側(cè)向壓力時(shí)，火車的受力如圖由牛頓第二定律得：，因?yàn)楹苄?，有：，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：v15m/s。故ACD錯(cuò)誤B正確.7.如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細(xì)繩拴在鐵釘B上（細(xì)繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上t0時(shí)，給小球一個(gè)垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)在0t10s時(shí)間內(nèi)，細(xì)繩的拉力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法中不正確的有（） A. 兩釘子間距離為繩長的B. t10.5s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為6NC. t14s時(shí)細(xì)繩拉力的大小為10ND. 細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔為3s【答案】ABD【解析】試題分析：在整個(gè)過程中小球的線速度大小不變，06s內(nèi)繩子的拉力不變，知，610s內(nèi)拉力大小不變，因F2=F1，=,所以兩釘子間的距離為，A對(duì)；第一個(gè)半圈經(jīng)歷的時(shí)間為6s，則=6s，第二個(gè)半圈的時(shí)間t2=5s，t=10.5s時(shí)，球轉(zhuǎn)在第二圈，繩的拉力為6N，B正確；同理，可得小球轉(zhuǎn)第三個(gè)半圈的時(shí)間t3=4s，當(dāng)t=14s時(shí)，小球的半徑為，由可算得拉力變?yōu)樵瓉淼谋?，大小?.5N，C錯(cuò)；細(xì)繩每跟釘子碰撞一次，轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的時(shí)間少1s, 則細(xì)繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時(shí)間間隔為6-31=3s，D正確。所以本題選擇ABD。考點(diǎn)： 牛頓第二定律 向心力8.如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某一位置開始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是（）A. t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積相等B. t2時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積相等C. t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積不相等D. t2時(shí)刻小球通過最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積不相等【答案】A【解析】試題分析：通過題意可知，圖像的t1是最高點(diǎn)，面積S1表示的是從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平直徑最左端位置的過程中通過的水平位移，其大小等于軌道半徑; S2表示的是從水平直徑最左端位置運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中通過的水平位移，其大小也等于軌道半徑，所以選項(xiàng)A正確?？键c(diǎn)：v-t圖像9.水平放置的三個(gè)不同材料制成的圓輪A、B、C，用不打滑皮帶相連，如圖所示（俯視圖），三圓輪的半徑之比為RA：RB：RC3：2：1，當(dāng)主動(dòng)輪C勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在三輪的邊緣上分別放置一小物塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），P均恰能相對(duì)靜止在各輪的邊緣上，設(shè)小物塊P所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，小物塊P與輪A、B、C接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為A、B，C，A、B、C三輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別為A、B、C，則（）A. A：B：C2：3：6B. A：B：C6：3：2C. A：B：C1：2：3D. A：B：C6：3：2【答案】A【解析】【詳解】小物塊P水平方向只受最大靜摩擦力，提供向心力，所以向心加速度ag，而，ABC三輪邊緣的線速度大小相同，所以，所以A：B：C2：3：6；由vR可知，所以A：B：C2：3：6，BCD錯(cuò)誤A正確。10.1798年英國物理學(xué)家卡文迪許測(cè)出萬有引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質(zhì)量的人，若已知萬有引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑為R，地球上一個(gè)晝夜的時(shí)間為T1（地球自轉(zhuǎn)周期），一年的時(shí)間T2（地球公轉(zhuǎn)的周期），地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽中心的距離為L2你能計(jì)算出（）A. 地球的質(zhì)量B. 太陽的質(zhì)量C. 月球的質(zhì)量D. 可求月球、地球及太陽的密度【答案】AB【解析】A. 根據(jù)地球表面萬有引力等于重力，有：，則，故A錯(cuò)誤；B. 根據(jù)太陽對(duì)地球的萬有引力提供向心力有：，有.故B正確；C. 因?yàn)樵虑虻谋砻娴闹亓铀俣燃窗霃轿粗?，無法求出月球的質(zhì)量，也無法求出月球的密度。故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選：B.點(diǎn)睛：根據(jù)萬有引力等于重力求出地球的質(zhì)量，根據(jù)地球繞太陽公轉(zhuǎn)，萬有引力提供向心力，求出太陽的質(zhì)量11.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3軌道1、2相切于Q點(diǎn)。軌道2、3相切于P點(diǎn)（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1，2，3，軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】BD【解析】【詳解】設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)萬有引力提供向心力，有：，得：， 則知，軌道3半徑比軌道1半徑大，故衛(wèi)星在軌道3上的速率和角速度均小于在軌道1上的速率和角速度，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)牛頓第二定律得：，得，可知衛(wèi)星經(jīng)過同一點(diǎn)時(shí)加速度相同，所以衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度。衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度；故C錯(cuò)誤，D正確。12.如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則（）A. 重力對(duì)兩物體做功相同B. 重力的平均功率相同C. 到達(dá)底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率PAPBD. 到達(dá)底端時(shí)，兩物體的速度相同【答案】AC【解析】【詳解】A、兩物體下降的高度相同，則重力做功相等，故A正確。B、設(shè)斜面的傾角為，高度為h，自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，沿斜面勻加速運(yùn)動(dòng)過程有：，解得，可知兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，根據(jù)，平均功率不同，故B錯(cuò)誤.CD、根據(jù)動(dòng)能定理知，自由落體運(yùn)動(dòng)和沿斜面勻加速到達(dá)底端的速度大小相等，方向不同，設(shè)該速度為v，對(duì)于B，有：PBmgv，PAmgvsin，則PAPB，故C正確，D錯(cuò)誤.13.如圖所示，質(zhì)量為m1kg的物體自空間O點(diǎn)以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線，現(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點(diǎn)由靜止釋放，受微小擾動(dòng)而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道，P為滑道上一點(diǎn)，OP連線與豎直方向成45角，此時(shí)物體的速度是10m/s，取g10m/s2，下列說法正確的是（）A. 物體做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度v0為B. 物體沿滑道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度的水平分量為C. OP的長度為D. 物體沿滑道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)重力的功率為【答案】CD【解析】試題分析：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：，解得OP的豎直高度為h=5m；物體從O到P做平拋運(yùn)動(dòng)，則x=h=v0t；，解得t=1s ，v0=5m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在P點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角，故，則物體沿滑道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度的水平分量為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；OP的長度為，故選項(xiàng)C正確；物體沿滑道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)重力的功率為P=mgvy=W，選項(xiàng)D正確；故選CD.考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】此題主要是對(duì)平拋物體的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的考查；關(guān)鍵是知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合機(jī)械能守恒定律即可解答此題；此題難度中等，考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力.二、實(shí)驗(yàn)題（每空4分，共12分）14.在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中（裝置如圖甲）：(1)下列說法哪一項(xiàng)是正確的_.（填選項(xiàng)前字母）A.平衡摩擦力時(shí)必須將鉤碼通過細(xì)線掛在小車上B.為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車質(zhì)量C實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為_m/s（保留三位有效數(shù)字）.(3)若用如圖所示裝置做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說法正確的是_A為了平衡摩擦力，實(shí)驗(yàn)中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶自由下滑時(shí)能保持勻速運(yùn)動(dòng)B每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E實(shí)驗(yàn)中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源F通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的最大速度G通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測(cè)定小車加速過程中獲得的平均速度【答案】 (1). C (2). (3). ABCF【解析】詳解】(1)A、平衡摩擦力時(shí)要將紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車等連接好，要通電，但不掛鉤碼，故A錯(cuò)誤；B、為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，依據(jù)牛頓第二定律，則有鉤碼的重力接近小車的拉力，故B錯(cuò)誤；C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器由靜止釋放，故C正確；(2)B為AC時(shí)間段的中間時(shí)刻，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，故有：.(3)A、小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受到摩擦阻力導(dǎo)致小車速度在變化。所以適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力。小車所能獲得動(dòng)能完全來于橡皮筋做的功。故A正確；B、實(shí)驗(yàn)中每根橡皮筋做功均是一樣的，所以所用橡皮筋必須相同，且伸長的長度也相同。故B正確；C、每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，故C正確；D、是通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值，故D錯(cuò)誤；E、只要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)，都是先接通電源后釋放紙帶，故E錯(cuò)誤；F、G、由于小車在橡皮筋的作用下而運(yùn)動(dòng)，橡皮筋對(duì)小車做的功與使小車能獲得的最大速度有關(guān)，故選項(xiàng)F正確，故G錯(cuò)誤；四、計(jì)算題（共33分）15.一輛汽車的額定功率為80kW，運(yùn)動(dòng)中所受的阻力恒為4.0103N，汽車質(zhì)量為4.0103kg，沿水平路面行駛汽車運(yùn)動(dòng)過程中始終未超過額定功率求：(1)汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度；(2)汽車以額定功率行駛時(shí)，當(dāng)車速為36km/h時(shí)汽車的加速度；(3)若汽車以(2)中的加速度先勻加速啟動(dòng)，當(dāng)達(dá)到額定功率后以額定功率行駛，則啟動(dòng)1min的時(shí)間內(nèi)牽引力做的功（此時(shí)汽車以最大速度勻速行駛）【答案】(1) (2) (3)W4.4106J【解析】【詳解】(1)當(dāng)汽車的牽引力和阻力相等時(shí)，汽車達(dá)到最大速度，即 Ff4.0103N由PFv可得，汽車最大速度為;(2)當(dāng)車速為v36km/h10m/s時(shí)由PFv得：此時(shí)汽車牽引力為，所以此時(shí)的加速度大小為(3)當(dāng)汽車以1m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)時(shí)，由F-fma得：可得此時(shí)的牽引力的大小為Ff+ma4000+400018000N,由PFv可得，勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為,勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以啟動(dòng)1min的時(shí)間內(nèi)汽車先勻加速運(yùn)動(dòng)10s，后50s內(nèi)汽車的功率不變,在前10s內(nèi)汽車的位移為，牽引力做功 W1Fx800050J4105J,在后50s內(nèi)牽引力做功W2Pt810450J4106J,故總功為WW1+W24.4106