2018-2019学年河南省鹤壁市高级中学高一下学期第二次段考物理试题

2018-2019学年河南省鹤壁市高级中学高一下学期第二次段考物理试题

鹤壁高中2018--2019学年度下学期第二次段考 物理试卷 ‎ ‎ 一、选择题（每小题4分，共12小题，共计48分．其中1～8题为单项选择题；9～12题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选得0分）‎ ‎1．下列叙述中，正确的是（　　）‎ A．加速度恒定的运动不可能是曲线运动 ‎ B．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 ‎ C．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 ‎ D．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式＝k，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的 ‎2． A、D两点分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，LAB＝LBC＝LCD，E点在D点正上方并与A点等高．从E点以一定水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，球1和球2从抛出到落在斜面上的过程(不计空气阻力)中，下列说法不正确的是(　　)‎ A．两球运动的时间之比为1∶ ‎ B．两球抛出时初速度之比为2∶1‎ C．两球动能增加量之比为1∶2 ‎ D．两球重力做功之比为1∶3‎ ‎3．若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球质量是地球质量的（　　）‎ A．0.5倍 B．3倍 C．27倍 D．9倍 ‎4．地球的半径为R0，地面的重力加速度为g，一个质量为m的人造卫星，在离地面高度为h＝R0的圆形轨道上绕地球运行，则人造卫星的（　　）‎ A．角速度为 B．周期T＝2π ‎ C．受到地球引力为F＝mg D．速度v＝‎ ‎5．如图所示，用同样材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度也为R．一小物块质量为m，与轨道间动摩擦因数为μ ‎，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止．那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（　　）‎ A．μmgR B． ‎ C．mgR（1﹣μ） D．‎ ‎6．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下。下列说法正确的是（　　）‎ A．落地前的瞬间A球的速度大于B球的速度 ‎ B．从释放至落地瞬间，重力对两球做的功相同 ‎ C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率 ‎ D．从释放至落地瞬间，两球重力的平均功率相同 ‎7．如图，不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。用手托住，静置于水平地面，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。b球质量是a球质量的K倍，现将b球释放，则b球着地瞬间a球的速度大小为，不计阻力，则K＝（　　）‎ A．2 B．‎3 C． 4 D．5‎ ‎8．某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究．他们让这量小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v﹣t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝‎0.5kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变．则以下说法正确的是（　　）‎ A．小车匀加速直线运动时牵引力大小为3N ‎ B．小车匀加速直线运动的时间t1＝2s ‎ C．小车所受阻力f的大小为2N ‎ D．t1～10s内小车牵引力的功率P为6W ‎9(多选)．质量为‎4kg的物体由静止开始向上被提升‎0.25m后，速度达‎1m/s，则下列判断正确的是（　　）‎ A．拉力对物体做功为12J ‎ B．合外力对物体做功为2J ‎ C．物体克服重力做功为10J ‎ D．拉力对物体做功等于物体增加的动能 ‎10(多选)．一个轻质弹簧，固定于天花板的O点处，原长为L，如图所示．一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，忽略空气阻力，在此过程中（　　）‎ A．由A到C的过程中，物块的机械能守恒 ‎ B．由A到B的过程中，物块的动能和重力势能之和不变 ‎ C．由B到C的过程中，弹性势能和重力势能之和先增大后减小 ‎ D．由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等 ‎11(多选)．2．物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的高度，以水平地面为零势能面。如下图所示的图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎12(多选)．如图所示，传送带以速度v做匀速运动．质量为m的小物体无初速度放在传送带上的A端，经一段时间被传送带运到B端，到达B端之前已和传送带保持相对静止．关于上述过程，下列说法中正确的是（　　）‎ A．传送带对物体做功为mv2 ‎ B．传送带克服滑动摩擦力做功mv2 ‎ C．传送带与物体间因摩擦而产生的热量为mv2 ‎ D．由于传送该物体，电动机多消耗的能量为mv2‎ 二、实验题（共2小题，满分14分）‎ ‎13（6分）．探究合力做功和物体动能变化关系实验中，设计方案如图甲所示。则：‎ ‎（1）该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，在安装时首先要　 　，其次钩码和小车还需要满足的条件是　 　。‎ ‎（2）实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有　 　。‎ ‎（3）若实验中所用小车的质量M＝‎1kg，打点计时器电源的频率为50Hz，纸带如图乙所示，则记录B点时，小车的速度vB＝　 　m/s，小车动能EkB＝　 　J．若从0点到至B点，外力做功为0.17J，因此可得出的结论是　 　。（计算结果都保留三位有效数字）‎ ‎14（8分）．如图所示，用落体法验证机械能守恒定律的实验，‎ cm ‎（1）某同学列举了该实验的几个步骤，其中不正确或没有必要的是　 　（填序号即可）‎ A、正确安装好实验仪器 B、将打点计时器接到学生电源的低压直流输出端 C、用天平测出下落重物的质量，且精确到‎0.01kg D、实验中，释放纸带前用夹子夹住纸带不上下移动，且保证纸带竖直 E、为了使打出来的第一个点清晰，应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关 ‎（2）在实验中打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g＝‎9.8m/s2．实验选用的重物质量为m，纸带上打点计时器打下的连续计时点A、B、C、D到O点的距离如图2所示，则重物从O点运动到C点，重力势能减少　 　J，重物经过C点时的速度为　 　 m/s，其动能的增加为　 　J．（取3位有效数字）‎ 三、计算题（共38分．要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15．（6分）如图所示，质量为m＝‎2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物体移动了l＝‎2m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，（g＝‎10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：‎ ‎（1）拉力F所做的功W1。‎ ‎（2）摩擦力Ff所做的功W2。‎ ‎（3）合力F合所做的功W。‎ ‎16．（9分）有可视为质点的木块由A点以一定的初速度为‎4m/s水平向右运动，AB的长度为‎2m，物体和AB间动摩擦因数为μ1＝0.1，BC无限长，物体和BC间动摩擦因数为μ2＝，求：‎ ‎（1）物体第一次到达B点的速度 ‎（2）通过计算说明最后停在水平面上的位置距B点的距离。‎ ‎17（8分）．如图所示，质量为m的小球用长为L的轻质细线悬于O点，与O点处于同一水平线上的P点处有一根光滑的细钉，已知OP＝L，在A点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B，则：‎ ‎（1）若不计空气阻力，则初速度v0多大？‎ ‎（2）若初速度v0＝4，则在小球从A到B的过程中克服空气阻力做了多少功？‎ ‎18（15分）．如图所示，半径R＝‎1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°‎ ‎，另一端点C为轨道的最低点．C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板，木板质量M＝‎1kg，上表面与C点等高．质量m＝‎1kg的物块 （可视为质点）从空中A点以v0＝‎1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.2，木板与路面间的动摩擦因数μ2＝0.05，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝‎10m/s2，设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等．试求：‎ ‎（1）物块经过轨道上的B点时的速度大小；‎ ‎（2）物块经过轨道上的C点时对轨道的压力；‎ ‎（3）木板至少多长才能使物块不从木板上滑下？‎ ‎（4）若木板足够长，请问从开始平抛至最终木板、物块都静止，整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为多少？木板与地面间产生的内能为多少？共产生的内能为多少？‎ 鹤壁高中2021届高一年级下学期第二次段考物理答案 一、选择题 ‎1．C ‎ ‎2．D 解析　A项，因为AC＝2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据h＝gt2得，t＝，解得运动的时间比为1∶，故A项正确；B项，AC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍，结合x＝v0t，解得初速度之比为2∶1，故B项正确；C项，根据动能定理得，mgh＝ΔEk，因为下降的高度之比为1∶2，则重力做功为1∶2，动能的增加量之比为1∶2，故C项正确，D项错误．故选D项． ‎ ‎3．C 解：万有引力等于重力，即：G＝mg，解得：g＝，‎ 质量：M＝ρ•πR3，解得：g＝πρR，‎ 星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，所以星球的半径也是地球的3倍，‎ 由M＝ρ•πR3可知，星球质量是地球质量的27倍，故ABD错误，C正确；‎ ‎4．A 解：根据万有引力提供向心力，得：‎ F＝G＝mω2（R0+h）＝m（R0+h）＝m 又在地球表面上，由重力等于万有引力，则：G＝m′g据题：h＝R0‎ 解得：ω＝，T＝2π，F＝mg，v＝，故A正确，BCD错误。‎ ‎5．C 解：设物体在AB段克服摩擦力做的功为Wf。‎ 对全过程应用动能定理：mgR﹣Wf﹣μmgR＝0解得：Wf＝mgR（1﹣μ）故选：C。‎ ‎6．B 解：A、根据动能定理得，mgh＝，解得落地前的速度v＝，下降的高度相同，到达地面的速度大小相等，故A错误。‎ B、从释放到落地瞬间，下降的高度相等，质量相等，则重力做功相同，故B正确。‎ C、由于落地的速度大小相等，根据P＝mgvcosθ知，A球速度方向与重力有夹角，B球速度方向与重力方向相同，可知落地前的瞬间A球重力的瞬时功率小于B球重力的瞬时功率，故C错误。‎ D、从释放到落地瞬间，重力做功相等，对于A，根据得，，对于B，，可知A、B两球的运动时间不同，根据P＝知，重力的平均功率不同，故D错误。故选：B。‎ ‎7．B 解：将b球释放，在b球落地前，a、b两球组成的系统机械能守恒，且a、b两球速度大小相等，设a球的质量为m，b球着地瞬间a球的速度大小为v。‎ 根据机械能守恒定律有：Kmgh＝mgh+（Km+m）v2，又 v＝，解得：K＝3故选：B。‎ ‎8．D 解：A、根据速度时间图线知，小车做匀减速直线运动的加速度大小，则阻力的大小f＝ma2＝0.5×2N＝1N，额定功率P＝fvm＝1×6W＝6W，可知匀加速直线运动的牵引力F＝，故A、C错误，D正确。‎ B、匀加速直线运动的加速度，则小车匀加速直线运动的时间，故B错误。故选：D。‎ ‎9．ABC 解：分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为‎0.25m，末速度的大小为‎1m/s，由v2﹣0＝2ax可得，加速度a＝‎2m/s2，‎ A、由牛顿第二定律可得，F﹣mg＝ma，所以F＝mg+ma＝48N，拉力对物体做功为W＝Fx＝12J，故A正确。B、合外力对物体做功W合＝F合x＝2J，故B正确。C、重力做功为WG＝﹣mgh＝﹣10J。所以物体克服重力做功为10J，故C正确。D、根据动能定理得合力做功等于物体增加的动能，故D错误。故选：ABC。‎ ‎10．BD 解：AB、由A到B的过程中，物块只受重力，物块的机械能守恒，即物块的动能和重力势能之和不变。由B到C的过程中，弹簧的弹力对物块做负功，物块的机械能减少，故A错误，B正确。‎ C、由B到C的过程中，对于物块与弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，系统的机械能守恒，即物块的重力势能、动能与弹簧的弹性势能总和不变，而物块的动能不断减小，所以弹性势能和重力势能之和不断增大，故C错误。‎ D、根据功能关系知，由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等。故D正确。故选：BD。‎ ‎11． BD 解：A、重力势能EP＝E﹣mv2＝E﹣mg2t2，势能与时间的图象也为开口向下的抛物线，所以A错误 B、EP＝E﹣mv2，所以势能与速度的图象为开口向下的抛物线，所以B正确；C、由机械能守恒定律：EP＝E﹣EK，故势能与动能的图象为倾斜的直线，C错误；‎ D、由动能定理：EK＝mgh，则EP＝E﹣mgh，故势能与h的图象也为倾斜的直线，D正确。‎ ‎12．AC 解：A、物体受重力支持力和摩擦力，根据动能定理，传送带对物体做的功等于动能的增加量，即mv2，故A正确；‎ B、根据动能定理得：摩擦力对物体做功大小为mv2．在物体匀加速运动的过程中，由于传送带的位移大于物体的位移，则传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对物体做功，所以传送带克服摩擦力做的功大于mv2．故B错误；‎ C、在传送物体过程产生的热量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积，即Q＝f•△x；‎ 假设加速时间为t，物体的位移为x1＝vt，传送带的位移为x2＝vt；根据动能定理，有f•x1＝mv2，故热量Q＝f•△x＝mv2，故C正确；‎ D、电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能增加量和摩擦产生的内能的和，故大于mv2，故D错误；故选：AC。‎ 二、实验题 ‎13．（每空1分）答案为：（1）平衡摩擦力，小车的总质量远大于所挂钩码的质量，（2）钩码的质量、小车的质量，（3）0.590，0.174，在误差允许范围内，外力对小车做的功等于小车动能的变化。‎ ‎14．（每空2分）答案为：（1）BCE （2）‎2.74m，‎2.33m/s，‎‎2.71 m 三、计算题 ‎15．解：（1）（2分）对物体进行受力分析，如图所示。‎ 拉力F所做的功W1＝Flcos37°＝10×2×0.8＝16 J ‎（2）（2分）物体受到的支持力：FN＝G﹣Fsin37°＝20﹣10×0.6＝14 N 摩擦力：Ff＝μFN＝0.3×14＝4.2 N W2＝Fflcos 180°＝4.2×2＝﹣8.4 J ‎（3）（2分）重力的功：W3＝Glcos 90°＝0‎ 支持力的功：W4＝FNlcos 90°＝0 则总功：W＝W1+W2+W3+W4＝16﹣8.4＝7.6 J ‎16．解：（1）对A到B过程运用动能定理得：‎ ‎，（2分）代入数据解得：。（1分）‎ ‎（2）物体冲上斜面后，有：﹣μ2mgcos30°xBC﹣mgsin30°xBC＝，（2分）‎ 代入数据解得：xBC＝‎0.8m，（1分）‎ 因为在斜面上重力沿斜面向下的分力大于滑动摩擦力，则物体会返回。对B到最终停止的过程运用动能定理得：﹣2μ2mgcos30°xBC﹣μ1mgx＝0﹣，（2分）‎ 代入数据解得：x＝‎2m。知物体又回到A点。（1分）‎ ‎17．解：（1）小球恰能到达最高点B，有：mg＝m，（1分）得：v＝；（1分）‎ 小球从A点运动到B点的过程中只有重力做功，机械能守恒，有：‎ ‎＝+mgL（2分）得：v0＝（1分）‎ ‎（2）考虑空气阻力，对A到B过程运用动能定理，有：‎ ‎﹣mgL+Wf＝﹣（2分）‎ 解得：，所以小球克服空气阻力做的功为．（1分）‎ ‎18．解：（1）物块从A到B做平抛运动，根据物块经过B点的速度和竖直方向的夹角为θ，根据运动的分解知：vB＝＝＝‎2m/s（2分）‎ ‎（2）从B到C应用动能定理有：mg（R+Rsinθ）＝m﹣（1分）‎ 代入数据得：vC＝‎6m/s 在C点，由牛顿第二定律有：FN﹣mg＝m（1分）‎ 得：FN＝46N （1分）由牛顿第三定律知，物块过C点时对轨道的压力为46N；（1分）‎ ‎（3）（此问共4分）物快在木板上滑动时，设物块和木板的加速度大小分别为a1、a2，‎ 则对物块有：μ1mg＝ma1（1分）对木板有：μ1mg﹣μ2（M+m）g＝Ma2（1分）‎ 联立并代入数据解得：a1＝‎2m/s2，a2＝‎1m/s2；‎ 设物快和木板经过时间t达到共同速度v，其位移分别为．S1、S2，则：‎ 对物块：v＝vC﹣a1t（1分）对木板：v＝a2t（1分）‎ 联立并代入数据解得：t＝2s，v＝‎2m/s 设木板长度至少为L ，时间t内物块的位移：S1＝t＝‎8m（1分）‎ 时间t内木板的位移：S2＝t＝‎2m（1分）由题意得：L≥S1﹣S2＝‎6m（1分）‎ 即木板长度至少‎6m才能使物块不从木板上滑下．‎ ‎（4）（此问共5分）设物块与木板速度相同一起滑行的距离为S3．则它们共同的加速度大小为：a3＝＝‎0.5m/s2； （1分） S3＝＝＝‎4m（1分）‎ 所以，整个运动过程中，物块与木板间产生的内能为：Q1＝μ1mgL＝12J （1分）‎ 木板与地面间产生的内能为：Q2＝μ2（M+m）g（S2+S3）＝6J（1分）‎ 共产生的内能为：Q＝Q1+Q2＝18J（1分）‎