河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一下学期第一次段考物理试题

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河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一下学期第一次段考物理试题

鹤壁市高中 2022 届高一下学期第一次段考 物理试卷 命题人: 校对人: ‎ 一. 选择题(每题 4 分,共 16 小题,其中 13-16 为多选题,多选题全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分.有选错的得 0 分。)‎ ‎1.关于质点的曲线运动,下列说法中不正确的是(  )‎ A.曲线运动肯定是一种变速运动 B.变速运动不一定是曲线运动 C.曲线运动可以是速度不变的运动 D.曲线运动可以是加速度不变的运动 ‎2.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足(  )‎ A.tanφ=sinθ B.tanφ=cosθ C.tanφ=tanθ D.tanφ=2tanθ ‎3.如图所示,在同一竖直平面内,小球a、b从高度不同的两点分别以初速度Va和Vb沿水平方向抛出,经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列说法正确的是(  )‎ A.ta>tb,Vatb,Va>Vb C.taVb ‎4.如图所示,物块 P 置于水平转盘上随转盘一起运动,图中 c 方向沿半径指向圆心,a 方向与c 方向垂直.当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是( )‎ A. 当转盘匀速转动时,P 受摩擦力方向为 c ‎ B.当转盘匀速转动时,P 不受转盘的摩擦力 ‎ C.当转盘加速转动时,P 受摩擦力方向可能为 a ‎ D.当转盘减速转动时,P 受摩擦力方向可能为 b ‎5.如图所示的圆锥摆运动,以下说法正确的是( )‎ A.在绳长固定时,当转动角速度增为原来的 2 倍时,绳子的张力增大为原来的 4 倍 B.在绳长固定时,当线速度增为原来的 2 倍时,绳子的张力增大为原来的 4 倍 C.当角速度一定时,绳子越短越易断 D.当线速度一定时,绳子越长越易断 ‎6.如图所示,质量相等的 A、B 两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( )‎ A. 线速度 vATB ‎ C.它们受到的摩擦力 fA>fB ‎ D.筒壁对它们的弹力 NA>NB ‎ ‎7.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是( )‎ A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 C.静摩擦力对物体一定做负功 D.静摩擦力对物体总是做正功 ‎8.如果我们能测出月球表面的加速度 g,月球的半径 R 和月球绕地球运转的周期 T,就能根据万有引力定律“称量”月球的质量了.已知引力常量 G,用 M 表示月球的质量,关于月球质量,下列各式正确的是( )‎ ‎9.下列说法符合史实的是(  )‎ A.牛顿发现了行星的运动规律 B.胡克发现了万有引力定律 C.卡文迪许测出了引力常量G,被称为“称量地球重量的人”‎ D.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性 ‎10.通过电脑制作卫星绕地球做圆周运动的动画,卫星绕地球运动的轨道半径为 R,线速度为 v,周期为 T.下列哪些设计符合事实( )‎ ‎11.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6 倍.若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.5 倍,则该行星的自转周期约为( )‎ A.6 小时 B.12 小时 C.24 小时 D.36 小时 ‎12.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.在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大 D.弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的 13. ‎(多选)如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周 运动,内侧壁半径为 R,小球半径为 r,则下列说法中正确的是( )‎ A. 小球通过最高点时的最小速度 vmin= ‎ B.小球通过最高点时的最小速度 vmin=0‎ C.小球在水平线 ab 以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力 D.小球在水平线 ab 以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力 ‎14.(多选)若物体在运动过程中受到的合外力不为0,则(  )‎ A.物体的动能一定不变 B.物体的加速度一定变化 C.物体的速度一定变化 D.物体所受合外力做的功可能为0‎ ‎15.(多选)汽车发动机的额定功率为 P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力 f 大小恒定,汽车在水平路面上由静止开始运动,最大速度为 v 汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示,则汽车( )‎ A.0~t1 做匀加速运动,牵引力恒定 ‎ B.0~t1 做变加速运动,牵引力增大 C.t1 后加速度逐渐减小,速度达到 v 后做匀速运动 D.t1 后牵引力恒定,与阻力大小相等 ‎16.(多选)2013 年 6 月 11 日 17 时 38 分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号 F 改进型运载火箭“神箭”,成功地将“神舟十号”飞船送入太空预定轨道,其发射全过程可简化为如图所示的过程,飞船在 A 点发射,在椭圆轨道Ⅰ运行到 B 点,在 B 点飞船从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,关于飞船的运动,下列说法中正确的有( )‎ A.在轨道Ⅰ上经过 B 的速度小于经过 A 的速度 B.在轨道Ⅰ上经过 B 的动能大于在轨道Ⅱ上经过 B 的动能 C.在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 D.在轨道Ⅰ上经过 B 的加速度等于在轨道Ⅱ上经过 B 的加速度 二、填空题(本题有两小题,每空 3 分,共计 12 分)‎ ‎17.(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做自由落体运动.如图所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁 C、E 上, 然后切断电磁铁 C 的电源,使电磁铁 C 上的小铁球从轨道 A 射出,并在射出时碰到碰撞开关 S, 使电磁铁 E 断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面.这个实验( )‎ A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 ‎(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为 5 cm. 如果取 g=10 m/s2,那么:‎ ‎①闪光频率是多少?‎ ‎②小球运动中水平分速度是多少?‎ ‎③小球经过 B 点时的速度是多少? ‎ 三.计算题 ‎18.(9 分)如图所示,某人在离地面高10 m处,以5 m/s的初速度水平抛出A球,与此同时在离A球抛出点水平距离s处,另一人竖直上抛B球,不计空气阻力和人的高度,试问:要使B球上升到最高点时与A球相遇(g取10 m/s2),则:‎ ‎(1)B球被抛出时的初速度为多少?‎ ‎(2)水平距离s为多少?‎ ‎19.(11 分)我国已启动“嫦娥工程”,“嫦娥一号”和“嫦娥二号”已成功发射,“嫦娥三号”‎ 亦在 2013 年落月探测,并已给落月点起了一个富有诗意的名字——“广寒宫”.‎ ‎(1)若已知地球半径为 R,地球表面的重力加速度为 g,月球绕地球运动的周期为 T,月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径 r;‎ ‎(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度 v0 竖直向上抛出一个小球,经过时间 t,小球落回抛出点.已知月球半径为 r 月,引力常量为 G,请求出月球的质量 M 月.‎ ‎20.(14‎ ‎ 分)在电影中常看到这样的场景,汽车以比较大的速度从悬崖飞出,落至山坡上,场面十分惊险震撼,拍摄时为研究该问题,把场景简化为如下物理模型,汽车(可看为质点,忽略空气阻力)以初速度 v0=15 m/s 从悬崖边缘 O 点水平抛出,在空中飞行 1 s 后恰好从坡顶 A 点掠过,接着在空中相继滑行一段时间后落到山坡 AB 上,假定α=53°,g=10 m/s2,cos53°‎ ‎=0.6,sin53°=0.8,求:‎ ‎(1)A 点离悬崖边缘 O 点的水平距离和高度差?‎ ‎(2)汽车在空中飞行的总时间和在山坡上的落地点距离 A 的长度;‎ ‎(3)汽车经过 A 后在空中运动过程中,距离山坡 AB 的最远距离是多少?‎ 鹤壁高中2022届高一下学期第一次段考 物理 答案 ‎ ‎1.答案 C 解析 A项曲线运动轨迹为曲线,因此无论速度大小是否变化运动方向一定改变,一定是变速运动,故A项正确;B项变速运动轨迹不一定是曲线,可能只是速度大小发生变化,如匀变速直线运动,故B项正确;C项曲线运动的速度方向时刻改变,曲线运动一定是速度变化的运动,故C项错误;D项做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线,若物体所受合外力恒定,其加速度就可不变,如平抛运动就是加速度不变的曲线运动,故D项正确.本题选错误的,故选C项.‎ ‎2.答案 D 解析 物体的竖直分速度与水平分速度之比为tanφ=,物体的竖直分位移与水平分位移之比为tanθ=,故tanφ=2tanθ,D项正确.‎ ‎3.答案 A 解析 小球在空中运动的时间由竖直方向的分运动决定,根据h=gt2,可得ta>tb,水平方向做匀速直线运动,根据x=v0t可得vavB,A项错误,B项错误.A、B沿竖直方向摩擦力Ff与重力平衡,故C项错误.筒对A、B的弹力提供向心力,由Fn=mω2r知,FNA>FNB,D项正确.‎ ‎7.答案 B 解析 滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功,还可能不做功,B项正确,A、C、D项错误.‎ ‎8.答案 A 解析 根据月球表面物体的重力和万有引力相等,mg=,可得月球质量M=,所以A项正确,B项错误.由月球和地球间的万有引力提供月球绕地球运转的向心力即G=M()2r(其中r为地月距离)可求中心天体地球的质量M地=,所以C、D项均错.‎ ‎9.答案 C 解析 根据物理学史可判断C项正确,A、B、D三项错误.‎ ‎10.答案 D 解析 根据万有引力定律和牛顿第二定律,得=m()2R.T=2π,当R变为2R时,T变为2T,A项错误.由=m得v=,当R变为2R时,v变为v,B项错误.对于C项,因卫星线速度变化时,则半径一定发生了变化,周期T和线速度不是反比关系.故C项错误.由T=2π知,当T变为8T时则卫星半径从R变为4R,D项正确.‎ ‎11.答案 B 解析 地球的同步卫星的周期为T1=24小时,轨道半径为r1=7R1,密度为ρ1.某行星的同步卫星周期为T2,轨道半径为r2=3.5R2,密度为ρ2.根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有=m1()2r1,=m2()2r2,两式化简得T2==12小时.‎ ‎12.答案 C 解析 弹簧的弹性势能的大小,除了跟劲度系数k有关外,还跟它的形变量(‎ 拉伸或压缩的长度)有关,如果弹簧原来处在压缩状态,当它变长时,它的弹性势能应该减小,当它变短时,弹性势能应该增大,在原长处它的弹性势能最小,A、B项错误;形变量相同时,k越大的弹簧,弹性势能越大,C项正确;弹性势能属于弹簧,D项错误.‎ ‎13.答案 B C 解析 由于圆形管道可提供支持力,小球通过最高点时的速度可以为零.小球在水平线ab以下的管道中运动时,重力竖直向下,要提供向心力,内侧管壁不会对小球有作用力,而在水平线ab以上运动时,要提供向心力,外侧管壁可能没有作用力,也可能有作用力.B.C正确.‎ ‎14.答案 CD 解析 当合外力不为0时,物体所受合外力做的功可能为0,如物体做匀速圆周运动,则动能不变,A项错误,D项正确.当F恒定时,加速度就不变,B项错误,合外力不为0,一定有加速度,速度一定变化,C项正确.‎ ‎15.答案 AC 解析 由图可知:0~t1汽车发动机的功率P=kt(k为图像斜率,为定值),由功率P=Fv,可知P=Fat=F×t=t,由于阻力f大小恒定,则牵引力F恒定,故A项正确,B项错误.t1后功率P=P1恒定不变,但在t1时牵引力F>f,故速度继续增加,则F开始减小,加速度开始减小,当F=f时,加速度减小为零,速度增加到最大为v,此后汽车开始做匀速运动,故C项正确,D项错误.‎ ‎16.答案 AD 解析 飞船在轨道上从近地点A向远地点B运动的过程中万有引力做负功,所以A点的速度大于B点的速度,A项正确;飞船在轨道Ⅰ上经过B点后是近心运动,在轨道Ⅱ上经过B点后是圆周运动,故需要加速后才能从椭圆轨道Ⅰ进入圆形轨道Ⅱ,所以飞船在轨道Ⅱ上经过B点的动能大于在轨道Ⅰ上经过B点的动能,B项错误;根据开普勒第三定律=k,因为轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径,所以飞船在轨道Ⅰ的运动周期小于在轨道Ⅱ的运动周期,C项错误;根据牛顿第二定律F=ma,因飞船在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上B点的万有引力相等,所以在轨道Ⅰ上经过B点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过B点的加速度,D项正确.‎ ‎17.答案 (1)B ‎(2)①10 Hz ②1.5 m/s ③2.5 m/s 解析 (1)由于左端小铁球平抛的同时,右端小铁球开始做自由落体运动,且两球同时落地,说明平抛的小铁球在竖直方向上和右端小铁球做同样的运动,也做自由落体运动,但无法说明平抛小铁球在水平方向的运动,故只有B项正确.‎ ‎(2)①A、B、C三点水平间隔相等,故相邻各点的时间间隔相等,设为T.在竖直方向:Δh=gT2,即(5-3)×0.05 m=gT2,得T=0.1 s,则频率为f=10 Hz.‎ ‎②水平方向:3×0.05 m=v0T,得v0=1.5 m/s.‎ ‎③竖直方向:B点的竖直分速度vBy==2 m/s,又由vB=,得vB=2.5 m/s.‎ ‎18.答案 (1)10 m/s (2)5 m 解析 (1)对于B球,有hB=,t= 对于A球,hA=gt2,可得hA= 由于两球相遇,所以h=hA+hB= 代入数据,解得vB=10 m/s.‎ ‎(2)由B球得t==1 s A球在水平方向,有s=vAt 代入数据得s=5 m.‎ ‎19.答案 (1) (2) 解析 (1)根据万有引力定律和向心力公式,有 G=M月()2r 质量为m的物体在地球表面时mg=G 解得r= ‎(2)设月球表面处的重力加速度为g月,根据竖直上抛运动规律,有v0= 质量为m′的物体在月球表面时,有m′g月=G 解得M月= ‎20.答案 (1)A点离悬崖边缘O点的水平距离为15 m,高度差为5 m.‎ ‎(2)汽车在空中飞行的总时间为3 s,在山坡上的落地点距离A的长度为50 m.‎ ‎(3)汽车经过A后在空中运动过程中,距离山坡AB的最远距离是3 m.‎ 解析 (1)A点离悬崖边缘O点的水平距离为:‎ x1=v0t1=15×1 m=15 m,‎ 高度差为:h1=gt12=×10×1 m=5 m.‎ ‎(2)设汽车在空中飞行的时间为t,落点离A点的距离为L,‎ 则有:H=gt2,x=v0t,‎ 根据几何关系有:=tan53°,‎ 代入数据解得:t=3 s,‎ 又Lcos53°=x-x1,解得:L=50 m.‎ ‎(3)汽车速度与AB平行时距离山坡最远,设从O点飞出到距离山坡最远时间为t2,‎ 则有:=tan53°,vy=gt2,‎ 代入数据解得:t2=2 s,‎ 此时下降的高度为:h2=gt22=20 m,‎ 根据几何关系得:Δx=,‎ Δl=v0(t2-t1)-Δx,则dm=Δlsin53°,‎ 代入数据解得:dm=3 m.‎
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