【物理】吉林省四平市公主岭范家屯镇第一中学2019-2020学年高一期中考试试卷 (解析版)

【物理】吉林省四平市公主岭范家屯镇第一中学2019-2020学年高一期中考试试卷 (解析版)

吉林省四平市公主岭范家屯镇第一中学2019-2020学年 高一期中考试试卷 一、单选题 ‎1.关于向心力的下列说法正确的是(   )‎ A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小 ‎2.某运动员在比赛中经过一水平帘道时沿N向M方向运动,速度逐渐增大,图中画出了他转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( ) A. B. C. D.‎ ‎3.如图所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15m,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍,则运动的汽车(   ) ‎ A.所受的合力可能为零 B.只受重力和地面的支持力作用 C.最大速度不能超过25m/s D.所需的向心力由重力和支持力的合力提供 ‎4.关于如图a、图b、图c、图d所示的四种圆 周运动模型，下列说法正确的是( )‎ A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力B.如图b所示，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力不可能为零 D.如图d所示，火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供 ‎5.如图所示,在火星与木星的轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是(   ) ‎ A.太阳对各小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度 D.小行星带内各小行星的线速度值都大于地球公转的线速度 ‎6.质点所受的合力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上,已知时质点的速度为零,在图示的各时刻中质点的速度最大的时刻是(   )‎ A.时刻质点速度最大 B.时刻质点速度最大 C.时刻质点离出发点最远 D.时刻质点开始向出发点运动 ‎7.如图所示，在斜面底端C点以一定初速度斜向 左上方抛出质量相同的两小球a、b,小球a、b分別沿水平方向击中斜面顶端A和斜面中点B，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )‎ A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2: 1‎ B.小球a、b在抛出点时的初速度大小之比为2: 1‎ C.小球a、b分别击中A、B两点时的动能之比为4: 1‎ D.小球a、b在抛出点时速度与水平方向的夹角之比为1: 1‎ ‎8.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降的过程。将运动员和伞看成一个系统，在运动员下降的过程中，下列说法正确的是( )‎ A.阻力对系统始终做负功 B.系统受到的合外力始终向下 C.重力做功使系统的重力势能增加 D.任意相等的时间内重力做的功相等 ‎9.如图所示，小船从河边A点开始过河，船头指向河的上游，与河岸的夹角为θ，水流速度不变。若船沿船头指向方向的速度保持不变，船恰好垂直河岸到达正对面的B点。若船头指向不变，沿船头指向方向的速度从随时间均匀增大，则下列说法正确的是( )‎ A.小船的轨迹是直线 B.小船仍可以到达点 C.小船渡河时间不变 D.小船的速度是均匀变化的 ‎10.在距离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( 　　)‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎11.某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为( )‎ ‎ A．10m B．15m C．90m D．360m 二、多选题 ‎12.2017年9月25日是我国新一代同 步卫星“风云四号”在轨交付的日子，与上一代相比，“风云四号”的整星观察数据量提高了 160倍，当日，腾讯公司把微信的启动页面从阿波罗17号宇航员所拍摄的非洲大陆上空视角照片更换为“风云四 号”拍摄的中国所在的东半球上空视角照片，下列关于“风云四号” 同步卫星的说法正确的是( )‎ A.—定位于赤道正上空 B.绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大 C.发射速度大于7.9 km/s D.运行速度大于7.9 km/s ‎13.如图装置,A、B转轮通过摩擦传动，半径,各接触面均不打滑,则转轮A 、B、C边缘的线速度和角速度之比分别为( )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎14.如图所示,竖直固定的粗糙圆环半径为R,在圆心上方处固定一个光滑的轴,一个原长为R的轻弹簧一端套在轴上,另一端系一个质量为m的小球小球套在环上可以滑动。初始时刻,小球在最高点A点的速度大小为,圆环对小球作用力大小为,当小球运动到最低点B点时,圆环对小球的作用力大小为,则小球从A点到B点过程中克服摩擦力做的功可能为( )‎ A. 0.5 B. C. 1.5 D.2‎ ‎15.如图所示,A、B、C、D四个图中的小球以及小球所在的斜面完全相同,现从同一高度处由静止释放小球,小球下落同样的高度,使进入不同的轨道,除去底部一小段圆弧。A图中的轨道是一段斜面,且高于;B图中的轨道与A图中轨道比较只是短了一些,斜面高度低于;C图中的轨道是一个内径大于小球直径的管,其上部为直管,下部为圆弧形,底端与斜面衔接,管的高度高于;D图中的轨道是半圆轨道,其直径等于。如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入轨道后能运动到高度的图是(   )‎ A.B.C.D.‎ 三、实验题 ‎16.某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50 Hz。‎ ‎1.实验中木板略微倾斜，这样做的目的是( )(选填正确选项前的字母)‎ A.释放小车后，小车能匀加速下滑 B.增大橡皮筋对小车的弹力 C.使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功 D.使橡皮筋松弛后小车做匀加速运动 ‎2.实验中是通过改变橡皮筋的_______(选填“长度”或“条数”）来改变做功的值。‎ ‎3.若根据多次测量数据画出的图象如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系的以下猜想中肯定不正确的是( )‎ A. B. C. D. ‎ 四、计算题 ‎17.如图所示,圆环以直径为轴匀速转动, 已知其,转动周期,求环上点和点的角速度和线速度.‎ ‎18.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点。试求：‎ ‎(1).弹簧开始时的弹性势能；‎ ‎(2).物体从B点运动至C点克服阻力做的功；‎ ‎(3).物体离开C点后落回水平面时,重力的瞬时功率是多大？‎ ‎19.滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱．如图是滑板运动的轨道，AB和CD是一段圆弧形轨道，BC是一段长7m的水平轨道．一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑，经BC轨道后冲上CD轨道，到Q点时速度减为零．已知运动员的质量50kg．h=1.4m，H=1.8m，不计圆弧轨道上的摩擦。（g=10m/s2）求：‎ ‎（1）.运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少？‎ ‎（2）.运动员与BC轨道的动摩擦因数。‎ ‎（3）.运动员最后停在BC轨道上距B为多少米处？‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.答案：B 解析：物体做圆周运动需要向心力而不是产生向心力,所以A项错误;向心力方向始终与速度方向垂直,只改变速度的方向不改变速度的大小,所以B项正确,D项错误;向心力始终指向圆心,方向时刻改变,是变力,所以C项错误。‎ ‎2.答案：D 解析：运动员从点N运动到M,做曲线运动,合力必指向曲线内侧;他在加速,所以沿切线方向有与速度方向相同的分力,故A、B、C错误,D正确。‎ ‎3.答案：C 解析：汽车在水平路面上做匀速圆周运动,合外力时刻指向圆心,拐弯时靠静摩擦力提供向心力,因此排除选顼ABD,选项C正确。‎ ‎4.答案：D 解析：汽车在最高点时.有，知，车对桥面的压力小干车的重力，故A错误；在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，故B错误；题图c是竖直平面内圆周运动的杆模型，小球在最高点时最小速度为零，所以在最高点时小球所受合力可能为零。故C错误;火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，故D正确 ‎5.答案：C 解析：各小行星的质量不一定都相同,它们到太阳中心的距离不一定都相同,因此太阳对各小行星的引力大小不一定相等,而这些小行星与太阳的连线也不可能都重合,太阳对它们的引力方向也不可能都相同。A错;对小行星环绕太阳的圆周运动有：、、,解得：,、。因此,小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度。选项C正确;由于各小行星的轨道半径均大于地球公转轨道半径,带内各小行星的线速度值都小于地球公转的线速度,周期均小于地球的公转周期（一年）。选项BD错误。‎ ‎6.答案：B 解析：试题分析:根据图线,物体做加速度增大的加速运动;物体做加速度减小的加速运动;物体做加速度增大的减速运动;物体做加速度减小的减速运动,时刻物体速度为零,然后继续按原来的规律向前运动。所以时刻质点速度最大,时刻质点离出发点最远。选项B正确。‎ ‎7.答案：D 解析：因两小球都是水平击中斜面，所以可将小球的运动过程逆向，两小球的逆过程均为平抛运动.由知小球a、b在空中飞行的时间之比为,A错;因两小球做平抛运动时发生的位移与水平方向夹角均为斜面倾料角，由平抛运动的推论知小球a、b在抛出点时速度与水平方向的夹角之比为1:1,D对;设小球抛出时速度为，与水平方向夹角为α，则水平射程，即小球a、b在抛出点时的初速度大小之比为，B错;两小球分别击中 A、B两点时的动能为，即小球a、b在分别击中A、B两点时的动能之比为2:1，C错。‎ ‎8.答案：A 解析：阻力的方向始终与运动员运动的方向相反，所以阻力对系统始终做负功，A正确。在减速下降的过程中，由牛顿第二定律可知，此时合外力的方向是向上的，B错误。在下降的过程中重力做正功，系统的重力势能减小，C错误。重力做的功，在相等的时问内下降的高度不一定相等，重力做的功不一定相等，D错误。‎ ‎9.答案：D 解析：小船沿船头指向方向的速度均匀增大时.小船的运动是匀变速直线运动与匀速直线运动的合运动，为匀变速曲线运动，加速度不变，则小船速度变化均匀，选项A错误，D正确；将沿船头指向方向的速度沿垂直河岸和平行河岸的方向分解，两个分速度均增加.则小船渡河时间变小，小船不能到达B点，选项BC错误。‎ ‎10.答案：C 解析：由动能定理得: .‎ ‎11.答案：A 解析： ‎ ‎12.答案：AC 解析：地球同步卫星公转周期为，高度一定，位于赤道正上空，故A正确。根据，可得，同步卫星绕地球运行的半径比月球绕地球运行的半径 小，则周期小，故B错误。第一宇宙速度是卫星发射到近地轨道的速度，第二宇宙速度是发射绕太阳运行的卫星的最小速度，故发射地球卫星的速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C正确。由万有引力提供向心力得，解得，可知卫星的线速度v随轨道半径r的增大而减小。为第一宇宙速度，即卫星围绕地球表面运行的速度，因同步卫星的轨道半径比地球半径大，因此其线速度应小于 7. 9 km/s，故D 错误。‎ ‎13.答案：BC 解析：转轮A、B通过皮带传动，转轮A、C通过率摩擦传动，三者边缘的线速度大小相等，A错，B对;由可知线速度一定时，角速度气半径成反比，即可得，C对，D错。‎ ‎14.答案：AC 解析：弹簧原长为R,小球在A点处弹簧压缩量为，设弹力大小为F，若时圆环对小球的作用力背离圆心，则有，方程无解，即此时圆环对小球的作用力—定指向圆心，则有，得。小球在B点处时，弹簧伸长量为，弹力大小仍为F,若此时圆环对小球的作用力背离圆心，则有，得，小球从A点至B点，有，得，C 正确；同理，若此时圆环对小球的作用力指向圆心，则有，得，小球从A点到B点，有，得, A 正确。‎ ‎15.答案：AC 解析：A图中小球沿轨道上滑直到速度为零,由于机械能守恒,因此小球能上升到高度,A正确;B图中,小球到达轨道顶端后离开轨道做斜上抛运动,到达抛物线最高点时速度不为零,因此动能不为零,则小球不能上升到高度,B错误;C图中小球沿竖直管向上运动,直到速度减少到零,小球可上升到高度,C正确;D图中小球进入圆轨道后做圆周运动,能到达最高点的条件是在最高点时重力等于向心力,动能不能为零,所以D错误。‎ ‎16.答案：1.C 2.条数 3.AB ‎17.答案：点和点的角速度相同,其大小是,和点绕直径做圆周运动,其轨迹的圆心不同。点和点的圆周运动半径分别为 ‎ 故其线速度分别为。‎ ‎18.答案：（1）1.3.5 （2） （3）‎ 解析：（1）设弹簧的弹性势能为,物体经过B点时的速度为，圆形轨道对物体的支持力大小为N,物体对半圆形轨道的压力为由牛顿第三定律及题意知，由能量守恒得 ,在B点，由牛顿第二定律得: ‎ 联立解得 ‎ ‎（2）设物体克服阻力做功为,在C点速度为，‎ 物体恰到达C点，重力提供向心力，有 由动能定理得: ‎ ‎ 联立解得 ‎ ‎（3）物体落到水平面上时的竖直分速度，所以重力的瞬时功率是 ‎ ‎19.答案：（1）以水平轨道为零势能面,运动员从到的过程,根据机械能守恒定律,有: ‎ 代入数据解得: .‎ 从到的过程中,有: ‎ 代入数据解得: . （2）在至过程中,由动能定理有: ,‎ 代入数据解得: . （3）设运动员在滑行的总路程为.‎ 对整个过程,由能量守恒知,机械能的减少量等于因滑动摩擦而产生的内能,则有:‎ 代入数据解得:‎ 故运动员最后停在距点2m的地方.‎