2018-2019学年四川省棠湖中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年四川省棠湖中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年四川省棠湖中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）‎ 第Ⅰ卷（选择题 共52分）‎ 一、选择题（本题共13小题，每小题4分，共52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10～13题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1.在物理学的发展过程中，许多科学家做出了贡献，以下说法不符合史实的是(　　)‎ A. 牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律 B. 卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”‎ C. 伽利略用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性 D. 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 牛顿利用开普勒第三定律和牛顿第三定律发现了万有引力定律,选项A正确； 卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，选项B正确； 牛顿用“月﹣地检验”证实了万有引力定律的正确性，选项C错误； 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C.‎ ‎2.下列说法正确的是(　　)‎ A. 物体在恒力作用下一定做直线运动 B. 物体在变力作用下一定做曲线运动 C. 沿垂直速度方向的合力不为零时，物体一定做圆周运动 D. 物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 物体在恒力作用下不一定做直线运动，例如平抛运动，选项A错误； 物体在变力作用下不一定做曲线运动，例如变加速直线运动，选项B错误； 沿垂直速度方向的合力不为零时，物体做曲线运动，但不一定做圆周运动，选项C错误； 物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零，选项D正确；故选D.‎ ‎3.装卸工要把质量为，体积较小的木箱推上车厢。将一长为的木板搭在车厢与地面间，搭构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面推上车厢。已知木板与水平地面成角，推力与斜面平行。木箱与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为。则将木箱推上汽车，推力做的功至少为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 木箱先沿斜面先做匀加速直线运动，撤去拉力后在摩擦力的作用下向上做匀减速运动，当木箱速度为零时，刚好到汽车上，此时拉力做功最少，根据动能定理得：‎ ‎，解得：，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】木箱在拉力作用下沿斜面先做匀加速直线运动，当速度达到某个值时，撤去拉力，木箱向上做匀减速运动，当木箱速度为零时，刚好到汽车上，此时拉力做功最少，根据动能定理求解即可。‎ ‎4.如图所示，足够长的水平传送带以=2m/s的速度匀速运行。t=0时刻，在左端轻放一质量为m的小滑块，已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s²，则t=2.5s时滑块的速度为 A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物块在传送带上的加速度为： ，达到传送带速度时的时间为：，此后滑块与传送带一起匀速运动，故2.5s时的速度为2m/s，故B正确。‎ ‎5.已知某船在静水中的速度为=4m/s，现让船以最短时间渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d=100m，水流速度为=3m/s，方向与河岸平行。则下列说法正确的是 A. 船渡河的最短时间是20s B. 船渡河的最短时间是25s C. 船渡河的实际速度为4m/s D. 船渡河的位移为100m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短。由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小。‎ ‎【详解】当船头垂直对岸行到对岸时，所需要的时间最短，最短时间为：。故A错误，B正确；船实际的运动是由两个相互垂直的分运动组成，所以合速度：。故C错误；船沿着水流方向的位移大小：；船发生的位移是：；故D错误；故选B。‎ ‎【点睛】小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。‎ ‎6.“套圈游戏”深受大家的喜爱，游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出，落地时套中的物体即为“胜利品”。某同学在一次“套圈”游戏中，从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边，如图。为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)‎ A. P点正上方，以原速度水平抛出 B. P点正前方，以原速度水平抛出 C. P点位置不变，增大速度水平抛出 D. P点正下方，减小速度水平抛出 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小。根据平抛运动的规律，推导出水平位移与初速度、下落高度的关系式，根据关系式进行分析。‎ ‎【详解】设圆圈平抛运动下落的高度为h，水平位移为x，初速度为，则有：；解得下落时间为：；水平位移为：；圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小。若从P点正上方，以原速度水平抛出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故A正确；若P点正前方，以原速度水平抛出，则水平位移不变，落地点右移，可能套住物体，故B正确；若P点位置不变，增大速度水平抛出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故C正确；若P点正下方，减小速度水平抛出，h和都减小，由上式知，水平位移减小，圆圈还落到物体左边，故D错误。本题选一定套不中的，故选：D。‎ ‎【点睛】本题考查了平抛运动，要知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键是能够推导出水平位移的计算公式。‎ ‎7.两个质量相等的球形物体，两球心相距，他们之间的万有引力为F，若它们的质量都加倍，两球心的距离也加倍，它们之间的万有引力为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 两个质点相距r时，它们之间的万有引力为：，若它们间的距离变为2倍，两个质点的质量变为原来的2倍，则它们之间的万有引力为：．故选B.‎ 点睛：要注意万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比．影响万有引力大小的变量有质量、距离，要考虑全面，不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化．‎ ‎8.2013年6月，我国成功发射了搭载3名宇航员(其中一名女士)的“神州十号”飞船，在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小(　　)‎ A. 等于7.9 km/s B. 介于7.9 km/s和11.2 km/s之间 C. 小于7.9 km/s D. 介于7.9 km/s和16.7 km/s之间 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，根据万有引力提供向心力列出等式： 速度，第一宇宙速度7.9km/s是人造卫星在地球表面做圆周运动的最大运行速度，所以在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小小于7.9km/s。故ABD错误，C正确。故选C。‎ 点睛：本题考查对宇宙速度的理解能力．对于第一宇宙速度不仅要理解，还要会计算．第一宇宙速度就近地卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度，要强调卫星做匀速圆周运动．‎ ‎9.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的v-t图像，oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段。bc段是与ab段相切的水平直线.下述说法正确的是 A. 时间内汽车以恒定功率做匀加速运动 B. 时间内的平均速度为 C. 在全过程中t2时刻的牵引力及其功率都是最大值 D. 在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，根据P=Fv知，汽车的功率逐渐增大。故A错误。t1～t2时间内，汽车做变加速直线运动，平均速度不等于．故B错误。0～t1时间内，汽车做匀加速直线运动，然后功率保持不变，速度增大，牵引力减小，即做加速度减小的加速运动，可知t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，故C错误，D正确。‎ ‎10.下列与机械能有关的叙述，正确的是 A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B. 在只有重力和弹力做功的物体系统内，系统的机械能守恒 C. 除重力和弹力外，其它力做正功，系统的机械能增加 D. 物体所受的合力不为零，其机械能一定不守恒 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ A、做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如：降落伞匀速下降，机械能减小，故A错误；‎ B、系统内只有重力和弹簧弹力做功时，只发生动能和势能之间的转化，则系统的机械能一定守恒，故B正确；‎ C、根据功能关系可知：除重力和弹力外，其它力做正功，系统的机械能增加，故选项C正确；‎ D、做匀加速运动的物体，若只有重力做功，机械能可能守恒，比如自由落体运动，故D错误。‎ 点睛：判断机械能守恒常用有两种方法：是否只有重力或弹簧的弹力做功，动能和势能之和是否保持不变。‎ ‎11.一两岸平行的河流宽为200m，水流速度为5m/s，在一次抗洪抢险战斗中，武警战士驾船把受灾群众送到河对岸的安全地方。船相对静水的速度为4m/s。则下列说法正确的是 A. 渡河的时间可能为50s B. 渡河的时间可能为40s C. 渡河的位移可能为220m D. 渡河的位移可能为260m ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、当静水速度的方向垂直于河岸时，渡河的时间最短，根据分运动和合运动具有等时性，最短时间为，故A正确，B错误；‎ C、要使小船过河的位移最短，由于船相对静水的速度小于水流速度，当合速度的方向与船在静水中的速度相垂直时，渡河的最短位移，那么根据，‎ 解得最短位移，故C错误，D正确。‎ 点睛：解决本题的关键知道当静水速度的方向垂直于河岸，渡河的时间最短，当静水速度和水流速度的合速度方向垂直于河岸，小船沿合速度方向渡河，此时位移最短。‎ ‎12.我国成功发射“天宫一号”飞行器绕地球做匀速圆周运动的运行轨道高度为350km，地球同步卫星的高度约为3.6×104km，关于“天宫一号”和同步卫星，下列说法中正确的是(　　)‎ A. “天宫一号”的运行速度大于同步卫星的运行速度，并且均大于7.9km/s B. “天宫一号”的周期大于24h C. “天宫一号”的角速度大于同步卫星的角速度 D. “天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 根据万有引力提供向心力有： ‎ ‎ ； ； ； ‎ ‎“天宫一号”飞行器绕地球做匀速圆周运动的运行轨道高度为350km，地球同步卫星的高度约为3.6×104km，“天宫一号”的运行速度大于同步卫星的运行速度，但是小于7.9km/s，故A错误；“天宫一号”的周期小于24h，故B错误；“天宫一号”的角速度大于同步卫星的角速度，故C正确；“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D正确；故选CD．‎ 点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系.‎ ‎13.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，其半径为，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（ )‎ A. 路面外侧低于内侧 B. 车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于，但只要不超出某一最高限速，车辆便不会向外侧滑动，此时质量为的司机受到汽车的作用力为 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，的值不变 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力．故A错误．车速低于vc，所需的向心力减小，重力和支持力合力大于向心力，车辆有向内侧滑动的趋势，此时内轨对车有支持力，故B错误．当速度为vc时，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，车辆便不会向外侧滑动，此时质量为的司机受到汽车的作用力为 ．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变．故D正确．故选CD.‎ 第二卷 非选择题 （48分）‎ 二、实验题（本题共2小题，共18分）‎ ‎14.如图所示是“研究平抛物体运动”实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。‎ ‎(1)、以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________（单选）‎ A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．入射小球沿斜槽下滑过程中，受到与斜槽的摩擦力会影响实验 D．为描出小球运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 ‎(2)、实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图中y—x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________（单选）‎ ‎(3)如图所示为小球做平抛运动时，在方格纸进行描点作图，获取A、B、C三点，图中方格的边长为5cm，，则：‎ ‎①小球平抛的初速度=______m/s；‎ ‎②小球过B点的速率=______m/s；‎ ‎③若以A点为原点，以水平向右为轴，竖直向下为轴建立平面直角坐标系，则抛出点坐标为（_____cm， ______ cm）。‎ ‎【答案】 (1). A (2). C (3). 1.5 (4). 2.5 (5). -15 (6). -5‎ ‎【解析】‎ ‎（1）通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确；因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，每次保证小球到达底端的速度相等即可，故入射小球沿斜槽下滑过程中，受到与斜槽的摩擦力不会影响实验，故C错误；用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线，故D错误．故选A. （2）物体在竖直方向做自由落体运动，y=gt2；水平方向做匀速直线运动x=vt； 联立可得： ，因初速度相同，故 为常数，故y-x2应为正比例关系，故C正确，ABD错误．‎ ‎（3）①在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=（5-3）×5cm=10cm，代入求得：T=0.1s． 水平方向匀速运动，有：s=v0t，其中s=3 l=15cm，t=T=0.1s，代入解得：v0=1.5m/s． ②根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有： ‎ 所以B点速度为： ．‎ ‎③从抛出点到B点的 时间 ，则抛出点到A点的时间为0.1s，则抛出点到A点的竖直位移 ；抛出点到A点的水平距离x=v0t=0.15m=15cm, 则抛出点坐标为（-15cm，-5cm）。‎ ‎15.如图甲所示为测量电动机转动角速度实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。‎ ‎（1）请将下列实验步骤按先后排序：___________‎ A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来 C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来 D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。‎ ‎（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是______‎ A．秒表　 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器 ‎（3）写出角速度的表达式_______，并指出表达式中各个物理量的意义：_____________。‎ ‎（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对结果有影响吗？_____________（填 “有影响”或“无影响”）‎ ‎【答案】 (1). ①③②④ (2). D (3). 无 ‎【解析】‎ ‎（1）该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理，故次序为①③②④； （2）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D； （3）由于点跟点之间的角度没变化，则对测量角速度不影响。‎ 点睛：解决本题的关键知道该实验的实验原理，以及知道该实验的操作顺序。‎ 三、计算题(本题包括3小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分)‎ ‎16.如图，一很长的、不可伸长的柔钦轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球A和球静置于地面0；B球用手托住，离地高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放B后，在B离地的瞬间，B球的速度大小为为重力加速度，求：‎ 球与A球质量的比值；‎ 运动过程中触地前、B的加速度各多大？‎ ‎【答案】(1) (2), ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】以AB组成的系统，机械能守恒，则，解得 对B，根据运动学公式可知，解得 ‎ 对A分析，根据运动学公式可知，解得 ‎17.我国在2007年成功发射一颗绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示，设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，不考虑月球的自转 ‎(1)月球的第一宇宙速度 ‎(2)轨道舱的速度．‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）在月球表面，有：mg= 对绕月球表面做圆周运动卫星：‎ 得月球的第一宇宙速度 ‎ ‎（2）轨道舱绕月球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有： 解得： ‎ 点睛：本题要建立清晰的运动模型，利用万有引力等于重力，万有引力等于向心力，进行求解．‎ ‎18.如图所示，光滑弧形轨道末端与水平传送带相切，水平传送带足够长，以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，质量m=1kg的物块从弧形轨道上高h=0.8m处由静止释放，物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4，，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）物块刚滑上传送带时速度的大小；‎ ‎（2）传送带对物块所做的功；‎ ‎（3）物块在传送带上滑动所产生的热量；‎ ‎【答案】（1）4m/s (2)-6J (3)2J ‎【解析】‎ ‎【分析】由动能定理可求物块刚滑上传送带时速度的大小；物体最终与传送带共速，由动能定理可得传送带做功；由牛顿第二定律求出相对位移，再求出物块在传送带上滑动所产生的热量；‎ 解：（1）设物块刚滑上传送带时速度为，由动能定理可得，解得；‎ ‎（2）经分析，物体最终与传送带共速，由动能定理可得传送带做功为，‎ 解得；‎ ‎（3）由牛顿第二定律可得，解得；‎ 由物块减速，，解得t=0.5s 由可得 由解得 物体和传送带相对位移为，解得，‎ 生热为，解得Q=2J ‎ ‎