山东省济南外国语学校2019-2020学年高一下学期4月物理试题

山东省济南外国语学校2019-2020学年高一下学期4月物理试题

高一（阶段性）云考试物理试题 一、选择题（本题共12小题，1至8题为单项选择，每小题5分；9至12为多项选择，每小题6分，少选者得4分，不选、多选或错选者得0分。总共64分）‎ ‎1.关于一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 一定是曲线运动 B. 可能是直线运动 C. 运动的方向一定不变 D. 速度一直在变，是变加速运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，初速度方向和加速度方向可能在一条直线上，也可能不在一条直线上，所以这两个分运动合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动；但加速度是不变的，一定是匀变速运动，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎2.如图所示，甲、乙两运动员从水速恒定的河两岸A、B处同时下水游泳，A在B的下游位置，甲游得比乙快，为了在河中尽快相遇，两人游泳的方向应为（　　）‎ A. 甲、乙都沿A、B连线方向 B. 甲、乙都沿A、B连线偏向下游方向 C. 甲、乙都沿A、B连线偏向上游方向 D. 甲沿A、B连线偏向上游方向，乙沿A、B连线偏向下游方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 一旦AB进入河中，他们就是同一个参考系了，就不要考虑水速了，无论他们谁快谁慢，方向应该是AB连线了，故A正确，BCD错误．‎ 点睛：该题考查参考系的选择，需要结合实际认真思考，得出甲乙游水类似在地面上行走，适宜选择水流为参考系是本题的关键．‎ ‎3.一位运动员进行射击比赛时，子弹以水平初速度v0射出后击中目标。当子弹在飞行过程中速度方向平行于抛出点与目标的连线时，大小为v ‎，不考虑空气阻力，已知连线与水平面的夹角为θ，则子弹（　　）‎ A. 初速度 B. 飞行时间 C. 飞行的竖直距离 D. 飞行的水平距离 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．子弹做平抛运动，如图所示 将该速度进行分解，可得初速度 故A错误；‎ B．根据分解位移可得 解得飞行时间 故B错误；‎ C．飞行的竖直距离 故C错误；‎ D．飞行的水平距离 故D正确；‎ 故选D。‎ ‎4.如图所示，一小球从某高度处水平抛出，经过时间到达地面时，速度与水平方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是　　‎ A. 小球水平抛出时的初速度大小为 B. 小球在时间内的位移与水平方向的夹角为 C. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 D. 若小球初速度增大，则增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体落地时竖直方向上的分速度为：‎ 因为落地时速度方向与水平方向的夹角为，所以小球的初速度为：‎ 故A正确；‎ B．物体落地时速度与水平方向夹角的正切值：‎ 位移与水平方向夹角的正切值：‎ 所以，但，故B错误；‎ C．根据：‎ 解得：，可知物体运动时间与下落高度有关，与初速度无关，则若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，故C错误；‎ D．速度与水平方向夹角的正切值为：‎ 若小球初速度增大，下落时间不变，所以减小，即减小，故D错误。‎ 故选A．‎ ‎5.火车在某个弯道按规定运行速度‎40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为‎50m/s，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 仅内轨对车轮有侧压力 B. 仅外轨对车轮有侧压力 C. 内、外轨对车轮都有侧压力 D. 内、外轨对车轮均无侧压力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】火车在弯道按规定运行速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，内、外轨对车轮皆无侧压力．若火车的运行速度大于规定运行速度时，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力，火车将做离心运动，所以此时外轨对车轮产生侧压力，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎6.如图所示，在高‎1.5m的光滑平台上有一个质量为‎2kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时的弹性势能为（g=‎10m/s2）（ ）‎ A. 10 J B. 15 J C. 20 J D. 25 J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由得，，则落地时竖直方向上的分速度；，解得；弹簧被压缩时具有的弹性势能为物体所获得动能，则．故A正确．‎ ‎7.一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2。圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.6倍，小球的质量为m。若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过最高点A处时对轨道的压力为（　　）‎ A. 2mg B. 3mg C. 4mg D. 5mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球恰好能通过轨道2的最高点时，根据牛顿第二定律有 小球在轨道1上经过最高点处时，根据牛顿第二定律有 根据机械能守恒有 联立解得 故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B。‎ ‎8.一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中（容器固定）由静止开始自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为2mg。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，克服摩擦力对其所做的功为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. mgR ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】质点在点，根据牛顿第二定律有 点自滑到的过程中，根据动能定理可得 联立解得 克服摩擦力对其所做的功为，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C。‎ ‎9.1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量G，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量的人”。若已知引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，地球上一个昼夜的时间为T1（地球自转周期），一年的时间为T2（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离为L1，地球中心到太阳中心的距离为L2。下列说法不正确的是（　　）‎ A. 地球的质量m地＝‎ B. 太阳的质量m太＝‎ C. 月球的质量m月＝‎ D. 由题中数据求不出月球密度 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．若不考虑地球自转，根据地球表面万有引力等于重力有 解得 地 故A错误；‎ B．地球绕太阳做圆周运动，根据太阳对地球的万有引力提供向心力有 解得 m太 故B正确；‎ CD．由题中数据无法求出月球的质量，也无法求出月球的密度，故C错误，D正确；‎ 说法不正确的故选AC。‎ ‎10.‎2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。发射过程中“北斗”28星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T0，如图所示。则（　　）‎ A. “北斗”28星的发射速度大于第一宇宙速度 B. “北斗”28星星在A→B→C的过程中，速率逐渐变大 C. “北斗”28星在A→B过程所用的时间小于 D. “北斗”28星在B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．绕地球运行的卫星，其发射速度都大于第一宇宙速度，故A正确；‎ B．根据开普勒第二定律，卫星在的过程中，卫星与地球的距离增大，速率逐渐变小，故B错误；‎ C．卫星在的过程中所用的时间是，由于卫星在的过程中，速率逐渐变小，与的路程相等，所以卫星在过程所用的时间小，故C正确；‎ D．卫星在的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了点后与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，故D错误；‎ 故选AC。‎ ‎11.质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的点和点，如图所示。当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与水平方向成角，绳沿水平方向且长为，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 绳的张力不可能为零 B. 角速度越大，绳的张力越大 C. 当角速度时，绳将出现弹力 D. 若绳突然被剪断，则绳的弹力一定发生变化 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确。‎ B．根据竖直方向上平衡得 Fasinθ=mg 解得 可知a绳的拉力不变，故B错误。‎ C．当b绳拉力为零时，有 解得 可知当角速度 时，b绳出现弹力。故C正确。‎ D．由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎12.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时(　 　)‎ A. 人拉绳行走的速度为vcosθ B. 人拉绳行走的速度为 C. 船的加速度为 D. 船加速度为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度.如图所示根据平行四边形定则有：‎ 所以A正确，B错误.‎ CD．对小船受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有：‎ 因此船的加速度大小为：‎ 所以C错误，D正确.‎ 二、实验题（本题共2小题，每题6分，共12分）‎ ‎13.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝‎1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度g取‎9.8 m/s2，那么 ‎(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律．‎ ‎(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________ J，动能增加量ΔEk＝________J(结果取三位有效数字)．‎ ‎【答案】 (1). (1)B (2). (2)1.88 (3). 1.84‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可以求出B 点的速度，所以取图中O点到B点来验证机械能守恒定律．‎ ‎(2)重物重力势能减少量ΔEp＝mgΔh＝1.00×9.8×0.1920J≈1.88 J；B点的速度，则B点的动能 所以动能的增加量ΔEk＝1.84 J．‎ ‎14.某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置，如图所示，为小球运动一段时间后的位置，图中各点迹间隔时间相等。取，根据图像，可知小球的初速度为__________ ，小球抛出点的位置的坐标为__________ 。‎ ‎【答案】 (1). 2 (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]每隔一个点取为一个计数点，设其时间间隔为。做平抛运动的小球在竖直方向上是初速度为零的匀加速直线运动，所以根据逐差法 可得 小球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的初速度为 ‎[2]点竖直方向的速度 故 则从抛出点到点的时间为 所以抛出点距离点的水平位移为 拋出点横坐标为，拋出点离点的竖直位移为 则拋出点的纵坐标为。所以小球抛出点的位置的坐标为。‎ 三、计算题（本题共2小题，共24分）‎ ‎15.现有一根长L＝‎1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m＝‎0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力。不计空气阻力，取g＝‎10m/s2。‎ ‎(1)在小球以速度v1＝‎4m/s水平向右抛出的瞬间，绳中的张力大小为多少？‎ ‎(2)在小球以速度v2＝‎1m/s水平向右抛出的瞬间，绳中若有张力，求其大小；若无张力，试求绳子再次伸直时所经历的时间。‎ ‎【答案】(1)3N；(2)绳子无拉力，绳子再次伸直时间为0.6s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)绳子刚好无拉力时对应的临界状态 解得 因为，故绳中有张力，根据牛顿第二定律有 代入数据解得绳中张力为 ‎(2) 因为，故绳中无张力，小球将做平抛运动，如图所示 则有 其中 解得 ‎16.两个天体（包括人造天体）间存在万有引力，并具有由相对位置决定的势能．如果两个天体的质量分别为m1和m2，当它们相距无穷远时势能为零，则它们距离为r时，引力势能为EP＝－G．发射地球同步卫星一般是把它先送入较低的圆形轨道，如图中Ⅰ轨道，再经过两次“点火”，即先在图中a点处启动燃气发动机，向后喷出高压燃气，卫星得到加速，进入图中的椭圆轨道Ⅱ，在轨道Ⅱ的远地点b处第二次“点火”，卫星再次被加速，此后，沿图中的圆形轨道Ⅲ（即同步轨道）运动．设某同步卫星的质量为m，地球半径为R，轨道Ⅰ距地面非常近，轨道Ⅲ距地面的距离近似为6R，地面处的重力加速度为g，并且每次点火经历的时间都很短，点火过程中卫星的质量减少可以忽略．求：‎ ‎（1）从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，合力对卫星所做的总功是多大？‎ ‎（2）两次“点火”过程中燃气对卫星所做的总功是多少？‎ ‎【答案】（1）－（2）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ做圆运动，应满足：‎ G=m ∴Ek1=mV12==mgR ‎ G=m ∴Ek2=mV22= ‎ ‎∴合力的功W=Ek2－Ek1=mgR(－)=－ ‎ ‎(2)卫星在轨道Ⅰ上的势能EP1=－=－mgR ‎ 卫星在轨道Ⅲ上的势能EP2=－=－ ‎ ‎∴燃气所做的总功 W’=( EP2+ Ek2)－(EP1+ Ek1)=( －+)－(－mgR+mgR)= ‎ ‎ ‎