2018-2019学年辽宁省大连渤海高级中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年辽宁省大连渤海高级中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年辽宁省大连渤海高级中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）‎ 一、选择题：‎ ‎1.行星绕恒星的运动轨道近似是圆形，那么它运行周期T的平方与轨道半径R的三次方的比为常数，设T2／R3＝k，则常数k的大小 ( )‎ A. 只与恒星的质量有关 B. 只与行星的质量有关 C. 与恒星的质量及行星的质量都有关系 D. 与恒星的质量及行星的质量都没关系 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 令恒星质量为M，行星质量为m，轨道半径为r，根据万有引力提供圆周运动向心力有：整理可得：，因为4π2为常量可知，比值＝k只与恒星质量M有关．故选A.‎ 点睛：行星绕恒星做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力是解决此类问题的主要入手点．‎ ‎2.已知地球半径为R，质量为M，万有引力常量为G。一位质量为m的探险家乘坐热气球到达离地面h高处，他受到地球的万有引力大小为 ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据万有引力的大小公式有，其中r=R+h．所以，故B正确，A、C、D错误．故选B.‎ ‎【点睛】解决本题关键掌握万有引力的大小公式，以及知道r为卫星到地心的距离．‎ ‎3.我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（ ）‎ A. “神州六号”的速度较小 B. “神州六号”的速度与“神州五号” 的相同 C. “神州六号”的周期更短 D. “神州六号”的周期与“神州五号” 的相同 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据可得，可知“神州六号”的速度较小，周期较大，故选A.‎ ‎4.当人造卫星已进入预定运行轨道后，下列叙述中正确的是 （ ）‎ A. 卫星及卫星内一切物体均不受重力作用 B. 仍受重力作用，并可用弹簧秤直接称出物体所受重力的大小 C. 如果卫星内有一物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体做自由落体运动 D. 如果卫星自然破裂成质量不等的两块，则该两块仍按原来的轨道和周期运行 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】卫星及卫星内一切物体都处于失重状态，但是仍受重力作用，不能用弹簧秤直接称出物体所受重力的大小，选项AB错误；如果在卫星内有—物体自由释放，则卫星内观察者将可以看到物体处于悬浮状态，不会做自由落体运动，选项C错误；如果卫星自然破裂成质量不等的两块，因速度不变，则该两块仍按原来的轨道和周期运行，选项D正确。‎ ‎5.人造卫星绕地球做圆周运动，若卫星的线速度减小到原来的一半，卫星仍做圆周运动，则 ( )‎ A. 卫星的向心加速度减小到原来的1／4‎ B. 卫星的角速度减小到原来的1／2‎ C. 卫星的周期增大到原来的8倍 D. 卫星周期增大3倍 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据可求：，速度减为原来的一半，半径变为原来的4倍，再由可得：向心加速度减小到原来的1∕16，卫星的周期增大到原来的8倍，所以ABD 错误；C正确。‎ ‎6.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示．物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为 ( )‎ ‎ ‎ A. 7J B. 2J C. 5J D. 3．5J ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】功是标量，则力F1与F2的合力对物体做功等于两个分力做功之和，即7J，故选A.‎ ‎7.如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（　　）‎ A. 一直不做功 B. 一直做正功 C. 一定指向大圆环圆心 D. 可能背离大圆环圆心 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功，选项A正确，B错误；开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，最后指向圆心，故C错误，D正确；故选AD。‎ ‎【点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。‎ ‎8.如图所示，上表面水平的圆盘固定在水平地面上，一小物块从圆盘边缘上的P点，以大小恒定的初速度v0，在圆盘上沿与直径PQ成不同夹角θ的方向开始滑动，小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v，则v2cos θ图象应为(　　)‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球在圆盘上做匀减速直线运动，设初速度为v0，加速度为a；由v2−v02＝2ax得：v2＝v02+2ax＝v02+2a∙2Rcosθ＝v02+4aRcosθ；a为负值，v2与cosθ成一次函数关系，故A正确，BCD错误；故选A。‎ ‎【点睛】本题考查匀变速直线运动速度位移关系与图象结合题目，关键是根据匀变速直线运动规律找出v2与cosθ的函数关系式即可轻松解决.‎ ‎9.一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度是2m/s，则下列说法中正确的是 (　　 )‎ A. 手对物体做功12J B. 合外力对物体做功12J C. 合外力对物体做功2J D. 物体克服重力做功10J ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】手对物体做功，选项A正确；合外力对物体做功，选项B错误，C正确；物体克服重力做功，选项D正确.‎ ‎10. 如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的重力势能减少，动能增加 B. 斜面体的机械能不变 C. 斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功 D. 物体和斜面组成的系统机械能守恒 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 在物体下滑过程中，由于物体与斜面相互间有垂直于斜面的作用力，使斜面加速运动，斜面的动能增加；物体克服其相互作用力做功，物体的机械能减少，但动能增加，重力势能减少，选项A正确、B错误．物体沿斜面下滑时既沿斜面向下运动，又随斜面向右运动，其合速度方向与弹力方向不垂直，弹力方向垂直于接触面，但与速度方向之间的夹角大于90°，所以斜面对物体的作用力对物体做负功，选项C错误．对物体与斜面组成的系统，仅有动能和势能之间的转化，因此，系统机械能守恒，选项D亦正确．‎ ‎11.如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则(　　)‎ A. 两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B. 两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 C. 两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大 D. 两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ AB、两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时速度要比B球的速度大，动能也要比B球的大，故A错误，B正确；‎ C. A球下摆过程中，只有重力做功，机械能守恒；B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，机械能减小。故C错误； ‎ D. 两球质量相等，下降的高度相同，所以重力做功相同，损失的重力势能相同，故D正确。 ‎ 故选：BD 点睛：A球用绳连着，在下降的过程中，绳的拉力不做功，球A的机械能守恒．B球用弹簧相连，在球B下降的过程中，弹簧要对球B做功，弹簧的弹性势能增加，球B的机械能不守恒，但整个系统的机械能守恒．由此分析即可．‎ ‎12.去新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动。某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L，斜面倾角为，人的质量为m，滑沙板质量不计，重力加速度为g。则（ ）‎ A. 若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为 B. 若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为 C. 人沿沙坡下滑时所受阻力 D. 人在下滑过程中重力功率的最大值为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ AB、对人进行受力分析如图所示 根据匀变速直线运动的规律有：，，可解得：，故A错误，B正确；‎ C、根据动能定理有：，可解得，故 C正确；‎ D、重力功率的最大值为，故D错误；‎ 故选BC。‎ ‎【点睛】人下滑时受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，对下滑过程运用动能定理和速度位移公式列式；具有初速度时，同样运用动能定理和速度位移公式列式，最后联立方程组分析。‎ 二、填空题 ‎13.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．‎ ‎①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____.‎ A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量与势能变化量 C．速度变化量与高度变化量 ‎②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、 ‎ 导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____.‎ A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)‎ ‎③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、.已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为.设重物的质量为.从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量________，动能变化量_______.‎ ‎④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______.‎ A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 ‎【答案】 (1). A (2). AB (3). mghB (4). (5). C ‎【解析】‎ ‎（1）打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，故选：AB；‎ ‎（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量，B点的瞬时速度，则动能的增加量；‎ ‎（3）利用AB方法计算，则默认机械能守恒，应该两者应该没有误差，AB错误；由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，C正确；题中信息为“大多数同学”，则说明已经多次实验了，故D错误．‎ 三、计算题 ‎14.重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2 ，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m。在此过程中:‎ ‎（1）力F做功多少？‎ ‎（2）摩擦力做功多少？‎ ‎【答案】（1）4000J （2） -400J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）力F做功为: ‎ ‎（2）摩擦力做功: ‎ ‎15.质量为m的物体，在竖直平面内高h = 1m的光滑弧形轨道A点，以v0 = 4 m／s的初速度沿轨道滑下，并进入BC轨道，如图所示。已知BC段的动摩擦因数μ= 0.4 ，取g=10m/s2求：‎ ‎（1）物体滑至B点时的速度；‎ ‎（2）物体最后停止在离B点多远的位置上。‎ ‎【答案】（1）6m/s（2）4.5m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）由A到B段只有重力做功，由动能定理可得物体滑至B点时的速度 （2）由B到C段只有滑动摩擦力做负功，由动能定理可得物体最后停止在离B点多远的位置上 ‎（1）由A到B段由动能定理得，解得；‎ ‎（2）由B到C段由动能定理得：，所以；‎ ‎16.如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧（B是轨道的最低点）．小球恰好能运动到C点，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小球运动到B处时对轨道的压力大小 ‎（2）小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功．‎ ‎【答案】（1）小球运动到B处时对轨道的压力大小为5mg ‎（2）小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功为mgd ‎【解析】‎ 试题分析：对AB过程由机械能守恒定律可求得B点的速度；由向心力公式及牛顿第二定律可求得轨道压力；对全程由动能定理可求得C点的速度及克服摩擦力所做的功．‎ 解：小球下落到B的过程：mυ2=2mgd 解得：v=‎ 在B点：T﹣mg=‎ 得：T=5mg 根据牛顿第三定律可：Tˊ=T=5mg；‎ 在C点：mg=‎ 解得：‎ 小球从B运动到C的过程：mυc2﹣mυ2=﹣mgd+Wf 解得：Wf=﹣mgd；‎ ‎（1）小球运动到B处时对轨道的压力大小为5mg ‎（2）小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功为mgd ‎【点评】本题考查动能定理的应用，要注意正确选择物理过程，对于曲线运动或不涉及时间的运动优先考虑动能定理及机械能守恒定律．‎ ‎ ‎