甘肃省张掖市第二中学2019-2020学年高一4月开学测试物理试卷

甘肃省张掖市第二中学2019-2020学年高一4月开学测试物理试卷

高一物理 ‎（考试时间：90分钟 满分：100分）‎ 一、选择题：本题共16小题，每小题3分．在每小题给出的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求；第11～16题有多项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．‎ ‎1．某质点在光滑水平面上做匀速直线运动,现对它施加一个大小不变、方向改变的水平力,则下列说法正确的是(　　)‎ A.质点可能做匀加速直线运动 B.质点可能做匀减速直线运动 C.质点可能做匀速圆周运动 D.质点可能做匀变速曲线运动 ‎2．关于功率公式和，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 根据可知，功率与功成正比与时间成反比 B. 根据可知，机器做功越多，其功率就越大 C. 根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 D. 根据可知，汽车的功率与它的速度成正比 ‎3．关于功，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 因为功有正负，所以功是矢量 B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移 C. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的 D. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小 ‎4．当船头垂直于河岸渡河时，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 船渡河时间最短 B. 船渡河路程最短 C. 船实际运动方向垂直对岸 D. 若河水流速增大，则渡河时间变长 ‎5．如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升。若小车以v1的速度做匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为FT，则下列关系式正确的是( )‎ A． v2=v1 ‎ B．V2=V1/cosθ C． FT＞mg ‎ D． FT＝mg ‎6．飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目．（国际飞镖联合会）飞镖世界杯赛上，某一选手在距地面高、离靶面的水平距离处，将质量为的飞镖以速度水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．从理论分析只改变、、、四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（不计空气阻力） （ ）‎ A. 适当减少飞镖投出时的水平速度 B. 适当提高飞镖投出时的离地高度 C. 适当减小飞镖的质量 D. 适当减小飞镖离靶面的水平距离 ‎7．如图所示,汽车车厢顶部悬挂一轻质弹簧,弹簧下拴一个质量为的小球．当汽车在水平面上匀速行驶时弹簧伸长量为,当汽车以同一速度通过一个桥面为弧形的凸形桥的最高点时弹簧长度为,下列表示 、大小关系正确的是( ) ‎ A. ‎ ‎ B. ‎ C. ‎ D. 前三种情况均有可能 ‎8．‎2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”‎ 发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信．量子科学实验卫星“墨子号”由火箭发射至高度为500km的预定圆形轨道．此前，6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7．G7属地球静止轨道卫星（高度为36000km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高．关于卫星以下说法中正确的是（　　）‎ A. 这两颗卫星的运行速度可能大于7.9km/s B. 量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G7大 C. 量子科学实验卫星“墨子号”的周期比北斗G7大 D. 通过地面控制可以将北斗G7定点于广州市的正上方 ‎9．如图所示，质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出，经过2 s落地.取g＝10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是(　 　)‎ A.下落过程中重力的平均功率是100 W ‎ B.下落过程中重力的平均功率是400 W C.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 W ‎ D.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W ‎10．探月宇航员在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，物体能上升的最大高度为h．已知月球的直径为d，则绕月球做圆周运动的航天器的最小周期为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎11．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是 （ ）‎ A. k是一个与行星无关的常量 B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为 R月，周期为T月，则 C. T表示行星运动的自转周期 D. T表示行星运动的公转周期 ‎12．如图所示，木块M上表面是水平的，当木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中( ).‎ A．重力对m做正功 B．M对m的支持力做负功 C．M对m的摩擦力做负功 D．m所受的合外力对m做负功 ‎13．如图所示，A是用轻绳连接的小球，B是用轻杆连接的小球，两球都在竖直面内做圆周运动，且绳、杆长度L相等。忽略空气阻力，下面说法中正确的是(　　)‎ A．A球通过圆周最高点的最小速度是 B．B球通过圆周最高点的最小速度为零 C．B球到最低点时处于超重状态 D．A球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 ‎14．如图所示，质量m=0．5kg的小球，从距桌面h1=1．2m高处的A点下落到地面上的B点， 桌面高h2=0．8m．以桌面为重力势能的参考平面，g＝10 m/s2 ，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球在A点时的重力势能为6J B. 小球在A点时的重力势能为10J C. 小球在B点时的重力势能为-4J D. 小球在B点时的重力势能为0‎ ‎15．如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径．若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度v2沿水平向左方向平抛出另一相同质量的小球，也能击中D点．已知=60°，且不计空气阻力，则下列说法不正确的( ) ‎ A．两小球同时落到D点 B．两小球在此过程中速度的增加量相等 C．在击中D点前瞬间，速率相等 D．两小球初速度大小之比 ‎ ‎16．一辆质量为m的轿车，在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm，若所受阻力恒为Ff.则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图象正确的是(　　)‎ ‎ ‎ 二、实验探究题（每小空2分,共16分）‎ ‎17．‎2013年6月20日上午十点，“神舟十号”航天员王亚平，首次面向全国六千多万中小学生开展太空授课和天地互动交流等科普教育活动，其中“测质量”最令人好奇和着迷女航天员王亚平在太空授课时，解释太空测质量的原理是应用了牛顿第二定律；物体受到作用力与产生加速度的比值，即得质量． 某同学受到启发，想利用“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置，测量小车质量如图甲所示为实验装置图，图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电． （1）下列说法正确的是______． A.平衡摩擦力时，应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 C.平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动 ‎ ‎ D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车 （2）图乙为实验中打出的一纸带的一部分，从比较清晰的点迹其，在纸带上标出连续的5个计 ‎ 数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A 点之间的距离，如图乙所示已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实 验中小车运动的加速度的测量值 ______ 结果保留两位有效数字 （3）实验时，该同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图象如图丙所 ‎ 示，可能是图中的图线______ （选填“甲”“乙”或“丙”），设图中直线的斜率均为k，根据 牛顿定律可知，小车的质量为______ ． （4）该同学遗漏了平衡摩擦力，这对求解小车的质量有无影响？______（填“有”或“无”）‎ ‎18．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．‎ ‎(1) 图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g＝9.8 m/s2)．‎ ‎(2) 在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为_______m/s(g＝10 m/s2)．‎ 三、解答題（本题共4小题，总分36分。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。）‎ ‎19.(8分)如图所示，以10 m/s的水平速度v0抛出的物体，飞行一段时间后与斜面呈60°撞在倾角θ=30°的斜面上，取g=10m/s2.求：‎ ‎（1）物体做平抛运动所用的时间；‎ ‎（2）物体撞上斜面时的速度大小；‎ ‎20.（8分）汽车试车场中有一个检测汽车在极限状态下的车速的试车道，试车道呈锥面(漏斗状)，侧面图如图所示。测试的汽车质量m＝1 t，车道转弯半径r＝150 m，路面倾斜角θ＝45°，路面与车胎的动摩擦因数μ为0.25，设路面与车胎的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，(g取10 m/s2)求：‎ ‎(1)若汽车恰好不受路面摩擦力，则其速度应为多大？‎ ‎(2)汽车在该车道上所能允许的最小车速。‎ ‎21.（8分）已知火星的第一宇宙速度为v，火星半径为R，其自转周期为T，万有引力常量为G．‎ ‎(1)求火星的质量M；‎ ‎(2)若要发射火星的同步卫星，求它距火星表面的高度h．‎ ‎ 22.（12分）如图所示,一质量M=8 kg的小车放在光滑水平面上,小车以v0=5 m/s的速度向右匀速运动,某时刻在小车右端轻轻放上一质量m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,物块始终未离开小车,g取10 m/s2,求运动过程中摩擦力对小物块做的功。‎ 高一物理（理科）答案 ‎1.　C [解析]　只有当水平力为恒力且其方向与速度的方向在同一条直线上时,质点才做匀变速直线运动,选项A、B错误;当力的大小不变且方向始终与速度垂直时,质点可能做匀速圆周运动,选项C正确;由于力的大小不变、方向改变,质点不可能做匀变速曲线运动,选项D错误。‎ 2. ‎ C 【解析】A、是功率的定义式，不是决定式，所以不能说功率与功成正比与时间成反比，故A错；B、机器做功多，但功率不一定大，因为不确定做这些功用了多长时间，故B错误；C、根据可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故C正确；D、汽车有额定功率，达到额定功率后不管速度如何变，功率是一定的，故D错误；‎ 3. ‎ C 【解析】A、功的正负表示物体对外做功还是克服外力做功，不代表方向，功是标量；B、如果力的方向和运动方向垂直，即使位移不为零力对物体也不做功；C、功等于力和物体在力的方向上的位移的乘积；D、力对物体做功少，说明力小或物体在力的方向上的位移小；‎ 4. ‎ A 【解析】A、当船头垂直于河岸渡河时，根据 可知渡河时间最短，故A正确；‎ BC、当船头垂直于河岸渡河时，船的位移会向下游偏离，所以位移不是最小的，故BC错误；D、根据分运动的等时性可知：渡河时间与速度的大小没有关系，故D错误；‎ 5. ‎ C 【解析】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由题意中夹角为θ，由几何关系可得：v2=v1cosθ，故AB错误；因v1不变，而当θ逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，FT＞mg，故C正确，D错误.‎ 6. ‎ A 【解析】飞镖飞行中竖直方向y＝gt2、水平方向L＝v0t，得y＝，欲击中靶心，应该使竖直位移增大，使L增大或v0减小，选项A正确．‎ 7. ‎ B 【解析】当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长L0，劲度系数为K 根据平衡得：解得；①；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得：解得：②；①②两式比较可得：，故ACD错误，B正确；‎ 8、 B 【解析】是绕地球表面运动的速度，是卫星的最大环绕速度，则这两颗卫星的速度都小于，A错误；根据，得，轨道半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G7大，B正确；根据，得，半径越大，周期越大，则半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的周期比北斗G7小．C错误；同位卫星的轨道只能在赤道的上方，D错误．‎ ‎9.　C 【解析】　物体2 s下落的高度为h＝gt2＝20 m，落地的竖直分速度为vy＝gt＝20 m/s，所以落到地面前的瞬间重力的瞬时功率是P＝mgvy＝400 W，下落过程中重力的平均功率是＝＝200 W，选项C正确.‎ ‎10. B 【解析】对物体的竖直上抛运动，有：，得星球表面的重力加速度，当卫星绕该星球表面附近做匀速圆周运动时，其周期最小．卫星运动时，由星球的对卫星的重力提供向心力，则有：，联立解得：，故选B．‎ ‎11. AD 【解析】A. k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A正确；‎ B. 开普勒第三定律中公式=k，必须对应同一个中心天体，k值才相同，地球绕太阳运转和月球绕地球运转的中心天体不同，故k值不同，故B错误；CD、T代表行星运动的公转周期，故C错误，D正确．‎ ‎12.AB ‎13. ABC 解析：选ABC　A球在最高点的临界情况是绳子拉力为零，根据mg＝，可知在最高点的最小速度为，由于杆可以提供拉力，也可以提供支持力，所以B球在最高点的最小速度为零，故A、B正确；在最低点时，B球的加速度方向向上，处于超重状态，故C正确；A球做变速圆周运动，只在最高点和最低点时所受的合力的方向指向圆心，故D错误。‎ ‎14. AC 【解析】以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点的重力势能为：EPA=mgh1=0.5×10×1.2J=6J，B点的重力势能为：EPB=-mgh2=0.5×10×（-0.8）J=-4J，故选AC.‎ ‎15. ABC 【解析】平抛运动的时间由高度决定，高度越高，时间越长，可知两球平抛运动的时间不等，不能同时落到D点，A错误；根据可知，两小球下落的时间不相等，故两小球在此过程中速度的增加量不相等，B错误；A点抛出的小球高度为R，水平位移为R；C点抛出的小球高度，水平位移；初速度，则初速度之比为：，D正确；根据，得小球1下落到D点时的竖直分速度为，小球2下落到D点时的竖直分速度为，由D分析可知小球1的水平初速度为，小球2的水平初速度为，根据运动的合成则有：，则小球1在击中D点前瞬间的速率为，小球2在击中D点前瞬间的速率为，即在击中D点前瞬间，速率不相等，C错误．‎ ‎16. ACD 【解析】　由于启动阶段轿车受到的牵引力不变，加速度不变，所以轿车在开始阶段做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不增加了，再增加速度，就须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值vm＝＝，所以A、C、D正确，B错误.‎ 二、实验探究题（本大题共2小题）‎ 17. ‎ 答案：；；丙，；无 解析：(1)A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误； B、若连接砝码盘和小车的细绳与长木板不保持平行，则绳子的拉力分力等于小车的外力，这样导致误差增大，故B正确； C ‎、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故长木板的位置不能移动，以防摩擦力不再平衡，故C正确； D、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故D正确． 故选：BCD； 由得： 解得： 遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况故图线为丙． 设图中直线的斜率均为k，根据牛顿定律可知， 则有：，小车的质量为； 该同学遗漏了平衡摩擦力，则会出现甲图象，但图象的斜率不变，那么这对求解小车的质量无影响， 18. (1). 1.6 (2). 1.5 2.0‎ ‎【解析】 ①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，目的是保证小球的初速度水平，从而做平抛运动，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同，从而保证画出的为一条抛物线轨迹；‎ ‎②根据得，，则小球平抛运动的初速度为：‎ ‎；‎ ‎③在竖直方向上，根据，则小球平抛运动的初速度为： B点的竖直分速度为：．‎ ‎19.【答案】 (1)物体做平抛运动所用的时间为 ‎（2）物体撞在斜面时的合速度大小为11.3 m/s；‎ ‎【解析】（1）小球与斜面呈60°撞在倾角θ=30°的斜面上，根据几何关系知，小球的速度与水平方向的夹角为30°，‎ ‎.‎ ‎（2）根据平行四边形定则知，小球撞在斜面上的合速度大小 ‎20.答案：(1)38.7 m/s　(2)30 m/s ‎【解析】(1)汽车恰好不受路面摩擦力时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mgtan θ＝m 解得：v≈38.7 m/s。‎ ‎(2)当车道对车的摩擦力沿车道向上且等于最大静摩擦力时，车速最小，受力如图，根据牛顿第二定律得：FNsin θ－Ffcos θ＝m FNcos θ＋Ffsin θ－mg＝0‎ Ff＝μFN 解得：vmin＝30 m/s。‎ ‎21.【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】（1）第一宇宙速度即该行星近地卫星的环绕速度，其向心力由万有引力提供 则有：解得：‎ ‎（2）火星自转周期即火星同步卫星的运行周期，其向心力由万有引力提供 则有：解得：‎ ‎22. 答案：16 J 解析：　由牛顿运动定律可知,物块放上小车后的加速度大小:a1=μg=2 m/s2‎ 小车的加速度大小:a2==0.5 m/s2‎ 根据运动学公式得:v1=a1t,v2=v0-a2t 令v1=v2,解得t=2 s 可见,物块放上小车2 s后就一起运动 物块在2 s时间内运动的位移:x=a1t2=4 m 故摩擦力对物块做的功:W=μmgx=16 J。‎