2018-2019学年湖北省天门市、潜江市、应城市高一下学期期中联考物理试题（解析版）

2018-2019学年湖北省天门市、潜江市、应城市高一下学期期中联考物理试题（解析版）

湖北省天门市、潜江市、应城市2018—2019学年度 第二学期期中联考 一、选择题 ‎1.能源问题关乎国家建设和社会发展，下列关于能量和能源的说法中正确的是 A. 人类在历史的进程中不断地开发和利用新能源，创造了新的能量 B. 自然界的能量是守恒的，我们没有必要节约能源 C. 在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少 D. 能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、人类在不断地开发和利用新能源，但是能量不能被创造，也不会消失，故A错误；‎ B、自然界的能量是守恒的，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源，故B错误；‎ C、在利用能源的过程中，由于能量是守恒得，能量在数量上并没有减少，故C错误；‎ D、根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性，故D正确。‎ ‎2.一代代的科学家通过不懈的努力，取得的研究成果，推动了物理学的发展和人类的进步，下列表述符合物理学史实的是 A. 开普勒第一定律指出行星绕太阳运动的轨道都是圆形的 B. 卡文迪许采用放大法，巧妙地运用扭秤测出了引力常量 C. 第谷通过大量运算分析总结出了行星运动三条规律 D. 由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、开普勒第一定律指出：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A错误；‎ B、牛顿提出了万有引力定律，而卡文迪许通过扭称实验测出了万有引力常量，故B正确；‎ C、开普勒通过大量运算分析第谷的天文观测数据总结出了行星运动的定律，故C错误；‎ D、牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许测出了引力常量G，卡文迪许被称为能“称量地球质量”的人，故D错误。‎ ‎3.关于作用力与反作用力的做功问题，以下说法中正确的是 A. 若作用力做了功，则反作用力必然也做功 B. 若作用力做正功，则反作用力必然做负功 C. 作用力和反作用力做功在数值上可以不相等 D. 仅根据作用力做功情况就能够判断出反作用力的做功情况 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC、放在地面上的物体在运动时，地面对物体的摩擦力做功，但物体对地面的摩擦力不做功；说明作用力作功时，反作用力不一定做功；故AC错误；‎ B、作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的；作用力和反作用力可以同时做负功，也可以同时做正功；如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后，两人同时后退，则两力做正功；而两个相对运动后撞在一起的物体，作用力和反作用力均做负功，故B错误；‎ D、由ABC的分析可知，作用力做功与反作用力做功没有必然的关系，故不能根据作用力的做功情况判断出反作用力的做功情况。‎ ‎4.下列说法正确的是 A. 物体只要受力且处于运动中，则该力就一定对物体做功 B. 物体受到的某个力很大，且物体的位移也很大，则这个力做的功一定很大 C. 静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负功 D. 重力势能与参考面的选择有关，重力势能的变化量与参考面的选择无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、物体受力且运动，如果该力与运动方向垂直，该力不做功，故A错误；‎ B、功的大小取决于力、位移及力和位移之间夹角的余弦值的乘积；故力和位移大，但若夹角很大时，做功不一定多，故B错误；‎ C、静摩擦力和滑动摩擦力都可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，力做功的正负即决于力和位移的方向关系，故C错误；‎ D、选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故重力势能与参考面的选择有关，重力势能该变量的计算式为：△Ep=mg×（△h），其中△h是指物体初、末位置的高度差，与零势能参考面无关，故D项正确。‎ ‎5.关于行星绕太阳运动的说法正确的是 A. 行星绕太阳运动时，一定是做匀速曲线运动 B. 太阳系中八大行星各自有各自的轨道焦点 C. 行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 D. 行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD、所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，故不是匀速曲线运动，运动方向为轨迹上某一点切线方向，不一定与它和太阳的连线垂直，故AD错误，C正确；‎ B、太阳系中的八大行星的轨道焦点均为太阳，具有共同的焦点，故B错误。‎ ‎6.某未知星体的质量是地球质量的1/4，直径是地球直径的1/2，则地球上一个质量为m的人在未知星体表面的重力为(已知地球表面处的重力加速度为g)‎ A. mg/8 B. mg/4 C. mg D. 2mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在地球上有：，在未知星体上，有：，故，C正确，ABD错误。‎ ‎7.如图所示，一小球沿螺旋线自内向外运动，已知其通过的弧长s与运动时间t成正比．关于该质点的运动，下列说法正确的是 A. 小球运动的线速度大小不变 B. 小球运动的角速度不变 C. 小球运动的加速度越来越大 D. 小球所受的合外力越来越大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、因为弧长s与时间t成正比，所以小球运动线速度大小不变，故A正确；‎ B、根据知，不变，变大，故角速度变小，故B错误；‎ C、根据，不变，变大，故运动的加速度越来越小，故C错误；‎ D、根据，运动的加速度越来越小，合外力越来越小，故D错误。‎ ‎8.如图所示，竖直面内有一个正方形ABCD的凹槽，在A点以初速度沿AB方向弹出一小球时，小球击中了凹槽上的C点．在忽略空气阻力的情况下，取重力加速度为g，则 A. 小球运动的时间为 B. 凹槽的深度为 C. 小球落到C点的竖直分速度大小为 D. 小球落到C点的速度大小为 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、设正方形的边长为，击中C点，则有，，解得：，故A正确，B错误；‎ C、小球落到C点的竖直分速度大小为，故C正确；‎ D、小球落到C点的速度大小，故D错误。‎ ‎9.如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的 A. 角速度之比 B. 角速度之比 C. 线速度之比 D. 线速度之比 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、板上A、B两点绕同一个转轴转动，所以具有相同的角速度，即角速度之比ωA：ωB＝1：1，故A正确，B错误；‎ C、根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比为1：，所以线速度之比vA：vB＝1：，故C错误，D正确。‎ ‎10.如图甲所示，将质量为m的小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h．若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球，分别以同样大小的速度从半径均为R=h/2的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示．小球视为质点，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是 A. 质量为2m、4m的小球不能到达最大高度h B. 质量为3m、5m的小球能到达最大高度h C. 质量为2m的小球不能到达最大高度h D. 质量为4m的小球能到达最大高度h ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】甲图将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h，此时速度为零；乙图将质量为2m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度不为零，根据动能与重力势能之和，大于初位置的动能与重力势能，因此不可能；‎ 丙图将质量为3m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；‎ 丁图将质量为4m的小球以速度v0滑上曲面，小球若能到达最大高度为h，则此时速度为零，根据机械能守恒定律可知，满足条件；‎ 戊图将质量为5m的小球以速度v0滑上曲面，小球若从最高点抛出，做斜抛运动，则此时速度不为零，根据机械能守恒可知，不可能达到h高度；‎ 由以上分析可知，质量为m、4m的小球能达到最大高度h，质量为2m、3m、5m 的小球不能达到最大高度h，故AB错误，CD正确。‎ 二、填空题 ‎11.在“研究平抛运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 A. 空心小铁球 B. 实心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种球都可以 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故B正确。‎ ‎12.某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图甲所示．框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小铁块，小铁块的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐．切断电磁铁线圈中的电流时，小铁块由静止释放，当小铁块先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小和．小组成员多次改变光电门1的位置，得到多组和的数据，建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k．‎ ‎⑴当地的重力加速度为________(用k表示)．‎ ‎⑵若选择光电门2所在高度为零势能面，则小铁块经过光电门1时的机械能表达式为______________(用题中物理量的字母表示)．‎ ‎⑶关于光电门1的位置，下面哪个做法可以减小重力加速度的测量误差（ ）‎ A．尽量靠近刻度尺零刻度线 B．尽量靠近光电门2‎ C．既不能太靠近刻度尺零刻度线，也不能太靠近光电门2‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以0刻度线为零势能面，小铁块从光电门1运动到光电门2的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律得：mv12﹣mgx1mv22﹣mgx2，整理得：v22﹣v12＝2g（x2﹣x1），所以图象的斜率k＝2g，解得：g；‎ ‎（2）小铁块经过光电门1时的机械能等于小铁块经过光电门1时的动能加上势能，则有：E1mv12+mg（x2﹣x1 ）mv12mk（x2﹣x1 ）‎ ‎（3）用电磁铁释放小球的缺点是，当切断电流后，电磁铁的磁性消失需要一时间，铁球与电磁铁铁心可能有一些剩磁，都会使经过光电门1的时间较实际值大，引起误差，并适当增大两光电门A、B间的距离，使位移测量的相对误差减小，所以C正确．‎ 三、计算题 ‎13. 一颗人造卫星靠近某行星表面做匀速圆周运动，经过时间t，卫星运行的路程为s，运动半径转过的角度为1rad，引力常量设为G，求：‎ ‎（1）卫星运行的周期；‎ ‎（2）该行星的质量．‎ ‎【答案】(1)2πt　(2)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)卫星的角速度ω＝＝rad/s，‎ 周期T＝＝2πt.‎ ‎(2)设行星的质量为M，半径为R，则有R＝＝s，由牛顿第二定律得：＝mω2R，解得：M＝.‎ ‎14.空中两球水平撞击后，做反方向的运动．向右运动的小球速度为=2.0m/s、向左运动的小球速度为=8.0m/s．求：当两质点的速度相互垂直时，它们之间的距离(g取10)．‎ ‎【答案】4m ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示：‎ 两球在竖直方向都做自由落体运动，在空中任意时刻，两球始终处于同一水平面上，设经时间t后两球的速度相互垂直，根据三角函数关系有： ‎ 而=，=‎ 即：‎ 解得：t=0.4s ‎ 此时两质点之间的距离为：‎ ‎15.如图所示，半径R=0.3m的竖直圆槽型光滑轨道与水平轨道AC相切于B点，水平轨道的C点固定有竖直挡板，轨道上的A点静置有一质量m=1kg的小物块(可视为质点)．现给小物块施加一大小为F=25N、方向水平向右的恒定拉力，使小物块沿水平轨道AC向右运动，当运动到AB之间的D点(图中未画出)时撤去拉力，小物块继续滑行到B点后进入竖直圆槽轨道做圆周运动，当物块运动到最高点时，由压力传感器测出小物块对轨道最高点的压力为10/3N．已知水平轨道AC长为2m，B为AC的中点，小物块与AB段间的动摩擦因数=0.45，重力加速度g=10．求：‎ ‎⑴小物块运动到B点时的速度大小；‎ ‎⑵拉力F作用在小物块上的时间t．‎ ‎【答案】(1)4m/s；(2)0.22s ‎【解析】‎ 详解】(1)小物块运动到轨道最高点时，由牛顿第二定律得：‎ 可得：=2m/s 物块从B运动到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得： ‎ 可得：=4m/s ‎(2)小物块从运动到B点的过程，运用动能定理得：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 由运动学公式有： ‎ 联立解得：t=≈0.22s ‎ ‎