【物理】福建省永泰县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试

【物理】福建省永泰县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试

福建省永泰县第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试 一．选择题（本大题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求；第10-15题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。)‎ ‎1.下列运动的物体,机械能守恒的是 (　　)‎ A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体从高处匀速下落 C.物体沿光滑斜面加速下滑 D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升 ‎2．关于曲线运动，以下说法中正确的是（　 　）‎ A．平抛运动是一种匀变速运动 B．加速度变化的运动一定是曲线运动 ‎ C.加速度不变的运动不可能是曲线运动 D．做圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心 ‎3．一艘小船在渡河时船头始终垂直河岸，如图所示，小船在两个不同的时段都从A点出发，分别沿路径AB、AC到达对岸的B、C两点。已知小船在静水中速度恒定且大于水速，则下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A．小船沿AC航行所用时间较长 B．小船两次航行时水速一样大 C．小船沿AB航行时实际航速比较小 D．无论船头方向如何，小船都无法在A点正对岸登陆 ‎4．明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧。如图，有大小两个齿轮，大齿轮半径为1.2m，小齿轮半径60cm，A、B分别为两个齿轮边缘上的点，C为水车轮缘上的点，其半径30cm，则A、B、C三点的（　 　）‎ A B C A．A、B点的角速度之比为 2：1 ‎ B．A、B点的线速度之比为 1：2 ‎ C．B、C点转动周期之比为 1：2 ‎ D．B、C点的向心加速度之比为 2：1 ‎ ‎5．如图所示，为 圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R 。一质量为m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为 μ，当它由轨道顶端A从静止开始下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在段克服摩擦力所做的功为(　 　)‎ A． B． (1－μ)mgR C． mgR D． ‎6．如图所示，有三个小球A、B、C（球的大小可忽略不计），A、B为两个挨得很近的小球，并列放于光滑斜面上，斜面上有一小孔P，在释放B球的同时，将A球以某一速度v0水平抛出，并落于P点，抛出小球A的同时在它的正下方小球C也以初速度v0沿光滑的水平导轨（末端位于P）运动，则（ ）‎ A. B球最先到达P，A球最后到达P ‎ B. A、B球同时先到达P，C球后到达P ‎ C. A、C球同时先到达P，B球后到达P ‎ D. A、B、C三个小球同时到达P ‎7. 如图所示，竖直杆AB上的P点用细线悬挂着一个小铅球，球的半径相对线长可忽略不计，已知线长为L=1.25 m。当AB杆绕自身以ω转动时，小球在细线的带动下在水平面上做圆周运动，细线与杆AB间的夹角为θ= 600。（g取10m/s2）以下说法正确的是( )‎ ω B θ P A L A.小铅球做圆周运动，受到三个力：重力、绳子拉力、向心力 B.小铅球做圆周运动，由绳子拉力提供向心力 C．小铅球运动的角速度为 2 rad/s ‎ D.小铅球做圆周运动的向心加速度大小 m/s2 ‎ ‎8．如图所示，一足够长的木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A ‎，现以恒定的外力F拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，在发生相对运动的过程中(　D　)‎ A.外力F做的功等于A和B动能的增量 B.B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的减少量 C.A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D.外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和 ‎9．如图所示，质量分别为2m、3m的A、B两物体放置在水平转台上，离转台中心的距离分别为1.5r和r ，它们与转台间的动摩擦因数都为μ，且都能够随转台一起以角速度ω匀速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（ ）‎ A．转台对A的摩擦力一定为2μmg B．A与转台间的摩擦力小于B与转台间的摩擦力 C．当转台的转速增加时，A先滑动 D．当转台的角速度 时，B已滑 ‎10．如图所示，人在岸上拉船，当轻绳与水面的夹角为θ 时，船的速度为v，则此时(　 　)‎ A．人拉绳行走的速度为 B．人拉绳行走的速度为 C．若人保持匀速前进，则船做加速运动 D．若人保持匀速前进，则船也是匀速运动 ‎ ‎11．物体做竖直上抛运动，能正确表示其位移S随时间t变化关系、速度v随时间t变化关系的图象是（不计空气阻力）( )‎ ‎ A B C D ‎12.如图所示,木块m放在光滑的水平面上,一颗子弹水平射入木块中,子弹受到的平均作用力为f ,射入深度为d ,此过程中木块移动了s ,则(　 　)‎ A.子弹损失的动能为fs B.木块增加的动能为fs C.子弹动能的减少量等于木块动能的增加量 D.子弹、木块组成的系统总机械能的损失为fd ‎13.如图所示，一质量为m的小球固定在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定在O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时速度为v，A、B之间的竖直高度差为h，则(　 　)‎ A. 由A到B重力做功为mgh B. 由A到B重力势能减少 C．由A到B小球克服弹力做功为mgh D．小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh － ‎14．做平抛运动的小球在最初2 s内的动能Ek 随时间t变化图象如图所示。根据以上信息，能确定的物理量是( )‎ A．小球在2s内下落的高度 B．小球的质量 C．小球抛出时的高度 D．最初2 s内重力对小球做功的平均功率 ‎15．如图所示，竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道OQP，其中Q点与圆心等高，半圆形轨道与水平轨道OE在O点相切，质量为m的小球以不同大小的速度通过O点进入半圆形轨道，且都能通过最高点P，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是(g为重力加速度)(　 　)‎ A．小球通过O点时，对轨道的压力大小可能等于5mg B．小球到达Q点的最小速度为 C．小球通过P点后在空中运动的时间都相等 D．小球在水平轨道上的落点离O点的距离可能为R 二、计算题 （本题共4小题，满分40分。在答题卷上解答，应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）‎ ‎16.（8分）为应对新型冠状病毒感染肺炎疫情，保障广大师生的身体健康和生命安全，教育部提出“停课不停学，停课不停炼”的口号，组织专业教师制定疫情期间居家体育锻炼方案。为响应号召，两兄妹在家玩抛接垒球游戏，抛球者与接球者的水平距离为4.8 m,抛球者将一个质量为100 g的垒球，从离地高度为1.5m的地方，以v0=12 m/s的速度水平抛出，不计空气阻力（g取10 m/s2）求：‎ ‎（1）抛球者对垒球做的功；‎ ‎（2）接球者接住垒球时，垒球的离地高度。‎ ‎17.(8分)汽车发动机的额定牵引功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10 m/s2.试求：‎ ‎(1)若汽车保持额定功率运动，则从静止启动后能达到的最大速度是多少？‎ ‎(2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，则这段匀加速过程能维持多长时间？‎ ‎18.(11分)如图所示，质量为m =1kg的物体放在地面上，通过小动滑轮与竖直细绳连接，不计细绳、动滑轮的质量和摩擦．开始时细绳自然伸长，用F =10N的力竖直向上拉细绳的一端，在t =1s的作用时间内(取g 取10m/s2 ）。求:‎ ‎(1) 物体的加速度a ；‎ ‎(2)力F所做的功W ；‎ ‎(3)力F做功的平均功率P和1秒末的瞬时功率 .‎ ‎19.（13分）如图甲所示，曲面AB与光滑水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为R =0.4 m的1/4细圆管CD，管口D 端正下方直立一根轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平。质量为m =0.5kg的小球从曲面上距BC的高度为h =0.6m处由静止开始下滑，小球到达B点时的速度大小为3m/s，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中弹簧弹力与形变量的关系图像如图乙所示，不计空气阻力，取g =10 m/s2，求：‎ ‎（1）从A到B过程中小球克服摩擦阻力所做的功 ‎（2）小球通过管口C时对圆管的压力大小与方向 ‎（3）在压缩弹簧的过程中小球的最大速度vm ‎【参考答案】‎ 一、选择题：（每小题4分，共60分）‎ 二、计算题：(共40分)‎ ‎16.解析：（1）根据功能关系，解得 W =7.2 J （1分）‎ ‎（2）垒球在空中做平抛运动，设垒球在空中的运动时间为t，‎ 水平方向：S=v0t （1分）‎ 解得 t=0.4s （1分）‎ 竖直方向： （1分）‎ 解得h1= 0.8m （1分）‎ 则接球者接住垒球时，垒球的离地高度 h2= h-h1=0.7m （1分）‎ ‎17.解析：(1)汽车在水平路面上从静止启动时，由于牵引力的功率保持不变，则汽车的加速度逐渐减小，当F＝F阻＝kmg时，汽车的速度达到最大值vm .‎ 则vm＝----------------------------------------------(1)(1分)‎ Vm = m/s＝12 m/s.-----------------------（2）（1分）‎ ‎(2)汽车从静止开始，以0.5 m/s2的加速度做匀加速行驶，要求得这个过程所能维持的时间，必须求出匀加速过程的最大速度vm′.而达到速度vm′时汽车的实际功率恰好达到额定功率．‎ 由F－F阻＝ma-----------------------------------------（3）（1分）‎ 得：F ＝ma＋F阻＝7.5×103 N---------------------------（4）（1分）‎ 由vm′＝-------------------------------------------（5）（1分）‎ 得：vm′＝8 m/s -------------------------------------（6）（1分）‎ 所以匀加速运动能维持的时间为：‎ t＝ ---------------------------------------------（7）（1分）‎ 得：t＝16 s.-----------------------------------------（8）（1分）‎ ‎ 18.解析：（1）有动滑轮关系知，轻绳对物体向上的拉力为=20N，‎ 由牛顿第二定律 ‎-mg= ma-----------------------------------------(1)(1分)‎ 得 a=10m/s2 ------------------------------------------(2) (1分)‎ ‎（2）设1秒时间内物体上升的高度 ‎ -------------------------------------（3）（1分）‎ 力F作用点的位移---------------------------（4）（1分）‎ 则力F所做的功W =-----------------------------（5）（1分）‎ 解得W =100J--------------------------------------------(1分)‎ 另解：设1秒时间内物体上升的高度 ‎ ------------------------------------（3）（1分）‎ 力F所做的功W =----------------------（4）（1分）‎ 且 ---------------------------------（5）(1分)‎ 所以W =100J ----------------------------------（6）(1分)‎ ‎（3）力F做功的平均功率 ‎ P ==100W---------------------------------------(6)(1分)‎ ‎1秒末物体的速度v=at=10m/s-----------------------------------------(7)（1分）‎ 力F作用点的瞬时速度-----------------------（8）（1分）‎ ‎-------------------------------------（9）（1分）‎ 所以=200W---------------------------------------(10) (1分)‎ ‎19.解析：（1）设小球从A到B过程中克服摩擦阻力所做的功为Wf 从A到B过程中，根据动能定理 ‎ （2分） ‎ 解得Wf=0.75J （1分） ‎ ‎(2)小球通过管口C时的速度vc=vB 设在C点时，圆管对小球作用力为NC，方向竖直向下，根据牛顿第二定律 ‎ （2分）‎ 解得NC=6.25N （1分）‎ 根据牛顿第三定律，小球通过管口C时对圆管的压力大小 ‎ 方向竖直向上 （1分）‎ ‎(3)在压缩弹簧的过程中，当小球合力为零时，速度最大，设此时弹簧压缩量为x，‎ 由F-x图像，可求出弹簧的劲度系数K=50N/m 由 mg=kx （1分）‎ 解得 x=0.1m （1分）‎ 从C点到小球速度达到最大过程，根据动能定理 ‎ （2分）‎ 根据F-x图像的面积，可求出小球克服弹簧弹力所做的功 W弹=0.25J （1分）‎ 代入数据解得 （1分）‎