2018-2019学年河北省滦州市第一中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年河北省滦州市第一中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

河北省滦州市第一中学2018---2019学年度第二学期期中考试高一物理试卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎1.做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )‎ A. 为通过该点的曲线的切线方向 B. 与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C. 与物体在这一点速度方向一致 D. 与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 做曲线运动的物体，所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，而加速度方向与合外力方向相同，速度的方向与该点曲线的切线方向相同，所以加速度方向与速度方向不在同一直线上，故D正确。‎ 点睛：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，加速度方向与合外力方向相同，速度的方向与该点曲线的切线方向相同。‎ ‎2.如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移L也相同，下列各情况中F做功最少的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项中，拉力做功为：W＝FL；B项中，拉力做功为：；C项中，拉力做功为：；D项中，拉力做功为：；故D图中拉力F做功最小．故选D.‎ ‎3.土星与太阳的距离是火星与太阳距离的6倍多。由此信息可知( )‎ A. 土星的质量比火星的小 B. 土星运行的速率比火星的小 C. 土星运行周期比火星的小 D. 土星运行的角速度大小比火星的大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 本题考查圆周运动及万有引力定律相关的知识点。‎ ‎【详解】根据万有引力提供向心力，得，即r越大速度越小，但是不比较土星和地球质量大小，故A错误，B正确；由，得，即r越大周期越大，故C错误；由，得，即r越大角速度越小，故D错误。‎ ‎4.一学生用力踢质量为‎1kg的足球，使球从静止开始以‎10m/s的速度水平飞出，设人踢球时对球的平均作用力为100N，球在水平方向上运动了‎10m，则该学生对球做的功（　　）‎ A. 0J B. 50J C. 1000J D. 条件不足，无法确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：对皮球，从静止到离开脚飞出过程，由动能定理得：，可求得人对皮球做功：，A正确 考点：考查了动能定理 ‎【名师点睛】本题容易犯错误是，将人对球的作用力对应的位移当成‎20m，从而误选C．此类题目一定要注意过程的选择，以及物理量与过程的对应 ‎5.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证 A. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602‎ B. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602‎ C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6‎ D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体质量为m，地球质量为M，地球半径为R，月球轨道半径r=60R，物体在月球轨道上运动时的加速度为a，由牛顿第二定律：；地球表面物体重力等于万有引力：；联立得：，故A正确；BCD错误；‎ ‎6.如图所示，某台计算机的硬盘约有近万个磁道(磁道为不同半径的同心圆)，每个磁道分为m个扇区(每个扇区为圆周)．电动机使磁盘以转速n匀速转动．磁头在读、写数据时是不动的，磁盘每转一周，磁头沿半径方向跳动一个磁道，若不计磁头大小及磁头转移磁道所需的时间，则磁盘转动时(　　)‎ A. A点的线速度小于B点的线速度 B. A点的向心加速度小于B点的向心加速度 C. 硬盘转动一圈的时间为2πn D. 一个扇区通过磁头所用的时间为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、B两点是同轴转动，角速度相同，根据可知半径越大，线速度越大，故A点的线速度大于B点的线速度，根据公式可知半径越大，相信加速度越大，A点的向心加速度大于B点的向心加速度，故AB错误；因为转速的单位为（转每秒），即转一圈的时间为，C错误；因为，所以，D正确．‎ ‎7.如图所示，长为L的轻质硬杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴上，现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，转动的角速度为ω，某时刻杆对球的作用力水平向左，则此时杆与水平面的夹角为θ ,则(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，受力如图所示；‎ ‎ 根据牛顿第二定律有：解得：，故B正确，ACD错误。‎ ‎8.如图皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比ωA：ωB：ωC等于 （ ）‎ A. 4：2：1 B. 2：2：1‎ C. 1：2：4 D. 4：1：4‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vC=vB，由角速度和线速度的关系式v=ωR可得ωB：ωC=2：1；由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即ωA=ωB，故ωA：ωB=1：1；故ωA：ωB：ωC=2：2：1，故B正确，ACD错误；‎ ‎9.将质量为m的石块从h高处以300角斜向上抛出，初速度是V0，该石块落地时速度的大小与下列哪些量有关（ ）‎ A. 石块初速度大小。 B. 石块的质量。‎ C. 石块初速度仰角。 D. 石块抛出时的高度。‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】石块运动过程只有重力做功，故机械能守恒，则有：，解得：；所以石块落地时速度的大小与初速度的大小、石块抛出时的高度和重力加速度的大小相关，与质量以及石块初速度的仰角无关，故AD正确，BC错误。‎ ‎10.如图所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球．当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中，关于重球所受各力做功情况的说法中正确的是(　　)‎ A. 重力不做功 B. 斜面对球的弹力一定做正功 C. 挡板对球的弹力可能不做功 D. 挡板对球的弹力一定做负功 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】对小球进行受力分析如图：重力方向与位移方向垂直，重力不做功，故A项正确．由于整个装置向左减速运动，加速度水平向右，则N1≠0，N1的方向与位移方向相反，所以N1一定做负功．故C项错误，D项正确．竖直方向受力平衡，则得N2≠0，且N2与位移的夹角为锐角，斜面对球的弹力一定做正功．故B项正确．‎ ‎11..如图所示，一个固定的内壁光滑的圆锥筒里，有两个质量不相等的小球A和B均做匀速圆周运动，则 ( )‎ A. A、B的向心力FA=FB B. A、B的加速度aA=aB C. A、B的线速度vA>vB D. A、B的角速度A>B ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对于任意一个小球，受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力沿水平方向，提供向心力，如图 ‎ 根据牛顿第二定律，有：F向=mgtanθ，由于质量不同，所以向心力不等，故A错误；根据F向=mgtanθ=ma得：a=gtanθ，所以向心加速度相等，故B正确；根据可知：半径大的线速度大，即vA＞vB，半径大的角速度小，即ωA＜ωB，故C正确，D错误。‎ ‎12.滑雪运动深受人民群众喜爱．某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直圆面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中下列说法错误的是(　　)‎ A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 机械能始终保持不变 D. 合外力做功一定为零 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】运动员的速率不变，而速度方向是变化的，运动员的加速度不为零，所受合外力始终不为零．故A项错误．运动员从A到B 的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，所以滑动摩擦力也逐渐减小．故B项错误；运动员从A到B下滑过程中的动能不变而重力势能减小，所以机械能减小．故C项错误．滑雪运动员动能不变，由动能定理，合外力对运动员做功为0，故D项正确；此题选择错误的选项，故选ABC．‎ 二、填空实验题：本题共5小题，共16分 ‎13.将一个物体以‎10m/s的速度从‎5m的高度水平抛出（不计空气阻力，取g=‎10m/s2），落地时它的速度方向与地面的夹角是__________‎ ‎【答案】45°‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】落地时在水平方向分速度是vx=v0=‎10m/s；竖直方向由匀变速运动规律知：vy2-0=2gh；由此得；若速度方向与地面的夹角用θ来表示，则，则θ=45°，故落地时速度方向与地面的夹角为45°。‎ ‎14.甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相等的时间里，它们通过的路程之比为4:3，运动方向改变的角度之比为3:2，它们向心加速度之比是________。‎ ‎【答案】2：1‎ ‎【解析】‎ 线速度为s/t，线速度之比为4：3，角速度为w=θ/t,角速度之比为3：2，向心加速度，所以加速度之比为2：1‎ ‎15.一台电动机工作的功率是10kw，用它匀速提升2.5×‎104kg的货物，提升的速度为__________。‎ ‎【答案】004‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由于物体是匀速上升的，所以物体受力平衡，电动机的拉力与物体的重力大小相等；由P=Fv=mgv，可以求得：.‎ ‎16.某星球的半径是地球的p倍，质量是地球的n倍，该星表面的自由落体加速度_______，该星球的第一宇宙速度 _________（已知地球表面的自由落体加速度为g，地球的第一宇宙速度为V1）。‎ ‎【答案】 (1). ； (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设地球质量为M，半径为R，那么星球的质量M'=nM，半径R'=pR；设金星表面的重力加速度为g'，第一宇宙速度为v；根据星球表面物体重力等于万有引力可得：，解得，所以，；由万有引力做向心力可得：，所以有：，解得；‎ ‎17.现提供了如图甲所示的实验器材，来探究“合外力做的功与物体速度变化的关系”的实验，由图可知：‎ ‎(1)平衡摩擦力时，小车是否要挂纸带________(填“要”或“不要”)；‎ ‎(2)在某次实验中，得到如图乙所示的一条纸带，在A、B、C三个计数点中应该选用________(选填“A”“B”或“C”)点的速度才符合实验要求；‎ ‎(3)某同学采用如图甲所示的装置来做实验，先使小车不连接橡皮筋，发现小车在木板上加速下滑．那么，在橡皮筋弹力的作用下，合外力对小车所做的功________(选填“大于”“小于”或“等于”)橡皮筋弹力所做的功．‎ ‎【答案】 (1). 要 (2). C (3). 大于 ‎【解析】‎ 试题分析：橡皮条做功完毕小车速度最大，做匀速直线运动；不加橡皮筋时，木块加速下滑，说明合外力不为零，因此橡皮筋弹力作用下，合外力对小车做的功大于橡皮筋弹力所做的功．‎ ‎（1）平衡摩擦力是为了保证橡皮筋的拉力等于合力，是重力平行斜面的分力平衡摩擦力，故不需要挂纸带．‎ ‎（2）橡皮条做功完毕小车速度最大，做匀速直线运动，点迹均匀，故选C点．‎ ‎（3）不加橡皮筋时，木块加速下滑，说明合外力不为零，此时在橡皮筋弹力作用下时，合外力大于橡皮筋的拉力，因此合外力对小车做的功大于橡皮筋弹力所做的功．‎ 三、计算题：本题共3小题，共36分 ‎18.证明平抛运动的物体的轨迹是一条抛物线。‎ ‎【答案】见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】列出物体做平抛运动的位移时间函数关系方程：‎ 有竖直方向：h=gt2 ‎ 水平方向：vt=x 两式联立：，显然是一个抛物线方程.‎ ‎19.如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。如图飞轮半径r=‎20cm，OO，为转轴。正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0。假象在飞轮的边缘固定一个质量m=‎0.01kg的螺丝钉p，当飞轮转速n=1000r/s时，转动轴O O，受到的力多大？(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】7.9×104N ‎【解析】‎ ‎【详解】小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的向心力F由转盘提供，根据牛顿第三定律，小螺丝钉将给转盘向外的作用力，转盘在这个力的作用下，将对转轴产生作用力，大小也是F，‎ ‎20.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形简化成如图所示的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点，不考虑摩擦等阻力。‎ ‎(1)如果已知圆轨道半径为R，h至少多大？‎ ‎(2)若h′=5R，则小球在通过圆轨道的最高点时对轨道的压力是多少？‎ ‎【答案】(1)2.5R；（2）5mg；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球恰能通过最高点，即小球通过最高点时恰好不受轨道的压力，重力提供向心力．由牛顿运动定律有： ‎ 小球在最高点处的速度至少为： ‎ 小球由静止运动到最高点的过程中，只有重力做功．由机械能守恒定律得：‎ ‎ ‎ 联立解得：h=2.5R．‎ ‎（2）h′=5R时，小球由静止运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律有：‎ ‎ ‎ 小球在最高点，在重力和轨道的压力作用下做圆周运动．由牛顿运动定律有：‎ 联立解得：N=5mg．‎ 根据牛顿第三定律得：小球在通过圆轨道的最高点时对轨道的压力是5mg．‎ ‎ ‎