【物理】山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期中考试试题（B） （解析版）

【物理】山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期中考试试题（B） （解析版）

山东省菏泽市2019-2020学年高一下学期期中考试试题（B）一、单项选择题 ‎1.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）‎ A. 英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 C. 哥白尼首先提出了“地心说”‎ D. 开普勒经过多年天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．英国物理学家卡文迪许用扭秤实验测出引力常量G，故A正确；‎ B．牛顿发现了万有引力定律，牛顿没有发现海王星和冥王星，故B错误；‎ CD．哥白尼首先提出了“日心说”，故CD错误。‎ ‎2.如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受力反向，大小不变，即由F变为-F。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 物体可能沿曲线Ba运动 B. 物体可能沿直线Bb运动 C. 物体可能沿曲线Bc运动 D. 物体可能沿原曲线由B返回 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应斜向右下。到达B点后，力的大小不变方向相反，变成斜向左上，物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，过B点后只有Bc在力与速度的夹角内，物体只可能沿Bc运动，故C正确，ABD错误。‎ ‎3.做匀速圆周运动的物体，下列物理量中变化的是（　　）‎ A. 转速 B. 周期 C. 角速度 D. 线速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此是变化的；周期、转速、速率是标量，是不变化的，角速度虽然是矢量，但也不变化，故D符合题意，ABC不符合题意。‎ ‎4.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是 A. 所有行星都绕太阳做圆运动 B. 对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积 C. 在中，k是与太阳无关的常量 D. 开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、所有行星围绕太阳运动轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;故A错误.‎ B、对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积;故B正确.‎ C、在中，k是与太阳质量有关的常量;故C错误.‎ D、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动;故D错误.‎ ‎5.如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球的受力情况,下列说法中正确的是（ ）‎ A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球受拉力和向心力的作用 C. 摆球受拉力和重力的作用 D. 摆球受重力和向心力的作用 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】向心力是效果力，在受力分析时不能说球受到向心力，摆球A受拉力和重力的作用，拉力和重力的合力提供向心力，故C正确；ABD错误；故选C ‎6.下面四个公式中表示匀透圆周运动的向心加速度，表示匀速圆周运动的线速度，表示匀速圆周运动的角速度，表示周期，表示匀速圆周运动的半径，则下面四个式子中正确的是（ ）‎ ‎① ② ③ ④‎ A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②④‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据向心加速度的基本公式：an=，结合v=ωr，所以an＝ω2r； ；又：；所以：an＝rω2＝r()2＝，所以①②③正确，④错误．故选A．‎ ‎7.如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是（　　）‎ A. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 ‎ B. 物体连续向墙壁运动相同的位移，弹力做的功相等 C. 弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减小 ‎ D. 弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．弹簧的弹力为 F=kx，弹力做功表达式，可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误；‎ B． 物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，故B错误；‎ CD． 物体向左运动，弹力方向向右，故弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，故C错误，D正确。‎ ‎8.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落直至落地．已知桌面离地高度为h，如图所示．若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能及小球整个下落过程中重力做的功分别为（地球表面的重力加速度为g）（　　）‎ A. ， B. ，‎ C. mgh， D. mgh，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：Ep=-mgh，物体下落的高度差为（h+H），所以重力做功为W=mg（h+H），故选B。‎ 二、选择题 ‎9.关于平抛运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大 B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动 C. 平抛运动的水平射程s仅由初速度v0决定，v0越大，s越大 D. 平抛运动的落地时间t仅由下落高度h决定，h越大，t越大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB． 做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变，为g，是一种匀变速曲线运动，故A错误，B正确；‎ C． 根据水平位移，水平位移与抛出点的高度有关。故C错误；‎ D．根据知平抛运动的时间由高度决定，与平抛的初速度无关。故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎10.如图所示，“东方红一号”是中国发射的第一颗人造地球卫星，由此开创了中国航天史的新纪元。已知其运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为‎439km和‎2384km，则（　　）‎ A. 卫星在M点的势能大于在N点的势能 B. 卫星在M点的速度大于N点的速度 C. 卫星在M点的加速度大于N点的加速度 D. 卫星在N点的速度大于‎7.9km/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由M到N地球引力做负功，势能增加，动能减小，卫星在M点的速度大于N点的速度。故A错误，B正确；‎ C．根据牛顿第二定律，可知近地点加速度大，远地点加速度小。故C正确；‎ D．卫星在N点进入过N点的圆周轨道需要加速，第一宇宙速度，是卫星绕地球圆周运动的最大速度，而过N点的圆周轨道的运行速度小于第一宇宙速度，所以在N点的速度应小于‎7.9km/s，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎11.如图甲所示为某中学附近的公共自行车，绿色出行已成为城市的亮丽风景。图乙为自行车原理图。以下关于自行车的说法正确的是（　　）‎ A. 骑行中飞轮与后轮的角速度相等 B. 骑行中踏板与后轮上A点线速度相等 C. 骑行中自行车前轮受到的摩擦力向后 D. 轮胎表面凹凸花纹通过增加接触面积来增大摩擦力 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A． 同轴传动角速度相等，可知骑行中飞轮与后轮的角速度相等，故A正确；‎ B．链轮边缘与飞轮边缘线速度相等，而根据 可知，飞轮角速度大于链轮角速度，而飞轮角速度与A点角速度相同，踏板角速度与链轮角速度相同，故A点角速度大于踏板角速度，而A点半径更大，则A点线速度更大，故B错误；‎ C． 自行车前轮是在后轮驱动下运动的，前轮相对地面有向前的运动趋势，故前轮受到的摩擦力方向向后，故C正确；‎ D．轮胎表面凹凸的花纹通过改变接触面粗糙程度来增大摩擦力的，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.一快艇从离岸边‎25m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图像如图甲所示；河中各处水流速度相同，且速度图像如图乙所示，则（　　）‎ A. 快艇的运动轨迹一定为直线 ‎ B. 快艇的运动轨迹一定为曲线 C. 快艇最快到达岸边，经过的位移为25m ‎ D. 快艇最快到达岸边，所用的时间为10s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB． 两分运动一个做匀加速直线运动，一个做匀速直线运动，知合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动。故A错误B正确；‎ CD． 静水速垂直于河岸时，时间最短。在垂直于河岸方向上的加速度a=‎0.5m/s2，由得，t=10s在沿河岸方向上的位移，x=v2t=3×‎10m=‎30m，‎所以最终位移 故C错误D正确。‎ 故选BD。‎ 三、非选择题 ‎13.某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开：‎ ‎(1)他观察到的现象是：小球A、B____________（填“同时”或“不同时”）落地；‎ ‎(2)让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将_______（填“变长”、“不变”或“变短”）；‎ ‎(3)上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是________运动。‎ ‎【答案】 (1). 同时 (2). 不变 (3). 自由落体 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小锤轻击弹性金属片时，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动。因为竖直方向运动一致，通过实验可以观察到它们同时落地；‎ ‎(2)用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响， ，因此运动时间仍不变；‎ ‎(3)上述现象说明：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。‎ ‎14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为‎9.80m/s2，测得所用重物的质量为‎1.00kg。按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么（结果均保留两位有效数字）：‎ ‎(1)打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=____________；‎ ‎(2)在从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是△Ep=___________，此过程中重物动能的增加量是△Ek=____________；‎ ‎(3)实验的结论是________________。‎ ‎【答案】 (1). ‎0.98m/s (2). 0.49J 0.48J ‎ ‎(3). 在实验误差允许范围内，重物的机械能守恒 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)利用匀变速直线运动的推论 ‎(2) 重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.00×9.8×0.0501 J≈0.49J 动能的增加量是 ‎(3)由上数据可知，在实验误差范围内，△EP=△Ek，机械能守恒。‎ ‎15.工人在一小山丘某处挥铲平整土地，设某石块离开铲后做平抛运动，落地点离抛出点的水平距离x=‎4m，下落时间是1s，如图所示．重力加速度g=‎10m/s2．求： ‎ ‎（1）石块下落的高度 ‎ ‎（2）石块做平抛运动的初速度v0．‎ ‎【答案】（1）‎5m（2）‎4m/s ‎【解析】‎ ‎（1）在竖直方向做自由落体运动，根据得；‎ ‎（2）水平方向匀速运动，故；‎ ‎16.为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响：‎ ‎(1)求北极点的重力加速度的大小；‎ ‎(2)若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天宫二号”绕地球运行的周期。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设北极点的重力加速度为g0，则有 解得 ‎(2)设“天宫二号”的质量为，其绕地球做匀速圆周运动的周期为，根据万有引力定律和牛顿第二定律有 解得 ‎17.粗糙1/4圆弧的半径为‎0.45m，有一质量为‎0.2kg的物体自最高点A从静止开始下滑到圆弧最低点B时，然后沿水平面前进‎0.4m到达C点停止. 设物体与轨道间的动摩擦因数为0.5 (g = ‎10m/s2)，求：‎ ‎(1)物体到达B点时的速度大小.‎ ‎(2)物体在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功 ‎【答案】（1） （2）0.5J ‎【解析】‎ ‎（1）物体从B运动到C的过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎（2）物体从A运动到B的过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎18.如图所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m=‎1.0kg的小球．现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=‎1.0m，B点离地高度H=‎1.0m，A、B两点的高度差h=‎0.5m，重力加速度g取‎10m/s2，不计空气阻力影响，求：‎ ‎（1）地面上DC两点间的距离s；‎ ‎（2）轻绳所受的最大拉力大小．‎ ‎【答案】（1）‎1.41m （2）20 N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设小球运动至B点的速度为v，小球由A运动至B点的过程中，只有重力做功，根据动能定理有mgh=①‎ 小球由B至C过程中，做平抛运动，设平抛运动的时间为t，根据平抛运动的规律 在水平方向上有：s=vt②‎ 在竖直方向上有：H=③‎ 由①②③式联立，并代入数据解得：s=m=‎‎1.41m ‎（2）在小球刚到达B点绳断瞬间前，受重力mg和绳的拉力T作用，根据牛顿第二定律有：‎ T-mg=④‎ 显然此时绳对小球的拉力最大，根据牛顿第三定律可知，绳所受小球的最大拉力为：T′=T⑤‎ 由①④⑤式联立，并代入数据解得：T′=20N．‎