【物理】河北省邯郸市永年区第二中学2019-2020学年高一下学期期中考试题 （解析版）

【物理】河北省邯郸市永年区第二中学2019-2020学年高一下学期期中考试题 （解析版）

河北省邯郸市永年区第二中学2019-2020学年 高一下学期期中考试题 一、单选题（每题只有一项正确，每题4分，共40分）‎ ‎1.狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速行驶,下列给出的四个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力f的不意图(图中O为圆心)正确的是(   )‎ A. B. C. D.‎ ‎2.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法不正确的是( )‎ A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹做离心运动 B.若拉力突然变小,小球可能沿轨迹做离心运动 C.若拉力突然变小,小球可能沿轨迹做离心运动 D.若拉力突然变大,小球可能沿轨迹做向心运动 ‎3.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为,是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径是4,小轮的半径为2,b点在小轮上,到小轮中心的距离为,点和点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则(   ) ‎ A.点与点的线速度大小相等 B.点与点的角速度大小相等 C.点与点的线速度大小相等 D.点与点的线速度大小相等 ‎4.人类对行星运动规律的认识漫长而曲折。牛顿在前人研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之万有引力定律。对万有引力的认识,下列说法正确的是( )‎ A.行星观测记录表明,行星绕太阳运动的轨道是圆,而不是椭圆 B.太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星 C.地球使树上苹果下落的力,与太阳、地球之间的吸引力不是同一种力 D.卡文迪许在实验室里较为准确地得出了引力常量G的数值 ‎5.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为,近地点到地心的距离为，地球质量为,引力常量为．则( )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎6.假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为；地球自转的周期为，引力常量为。地球的密度为()‎ A. B. C. D.‎ ‎7.升降机中有一质量为的物体,当升降机以加速度匀加速上升高度时,物体增加的重力势能为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎8.如图所示,某个力作用在半径为的转盘的边缘上,力的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力做的总功为( )‎ A.0 B. C. D.‎ ‎9.如图,一质量为,长度为的均匀柔软细绳竖直悬挂。用外力将绳的下端缓慢地竖直向上拉起至点,点与绳的上端相距。重力加速度大小为。在此过程中,外力做的功为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎10.如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度以内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图象,则弹簧的压缩员由‎8cm变为‎4cm时,弹簧所做的功以及弹性势能的改变量分別为(   )‎ A.3.6‎J、-3.6J      B.-3.6J、3.6J      C.1.8J、-1.8J      D.-1.8J、1.8J 二、多选题（每题4分，部分选对得2分）‎ ‎11.在光滑的水平面上,用长为的细线拴一质量为的小球,使小球以角速度做匀速圆周运动，下列说法中正确的是( )‎ A.不变,越大线越易被拉断 B.不变,越小线越易被拉断 C.不变,越大线越易被拉断 D.不变,减半且角速度加倍时,线的拉力不变 ‎12.同步卫星到地心的距离为r,运行速度,加速度为,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为,第一宇宙速度为,地球的半径为R。则( ) A. B. C. D.‎ ‎13.将两个物块甲和乙放置在一表面光滑且固定在水平面上的三角形斜劈上,如图所示,现将甲、乙两物块由斜劈的顶端无初速释放,使两物块无相对滑动地沿斜劈向下运动,在物块甲和乙下滑的过程中,物块乙对物块甲的支持力大小为FN,摩擦力大小为Ff,合外力为F,则下列说法正确的是(   )‎ A.FN对物块甲不做功      B.F对物块甲不做功 C.Ff对物块甲做正功      D.Ff对物块甲做负功 ‎14.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为,从点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到点恰好静止.物块向左运动的最大距离为,与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为弹簧未超出弹性限度.在上述过程中()‎ A.弹簧的最大弹力为 B.物块克服摩擦力做的功为 C.弹簧的最大弹性势能为 D.物块在点的初速度为 三、实验题（每空2分，共12分）‎ ‎15.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”设计了如下实验,请将他的操作步骤补充完整:‎ ‎（1）.按图连接实验装置,须将木板的右端稍微垫高,目的是__________其中小车质量M=‎0.20kg钩码总质量m=‎0.05kg.‎ ‎（2）.已知电源频率为f,实验中先__________后__________,打出一条纸带.‎ ‎（3）.他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度 尺测得各计数点到0点距离分别为d1=‎0.041m,d2=‎0.055m,d3=‎0.167m,d4=‎0.256m,d5=‎0.360m,d6=‎0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=‎10m/s2)作为小车所受合力,算出打下0点到打下第5点合力做功W=__________J(结果保留三位有效数字),用正确的公式Ek=__________(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车的动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.‎ ‎（4）.此次实验探究的结果,没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,你认为产生误差的主要原因是__________.‎ 四、计算题（共32分，16题14分；17题18分）‎ ‎16.如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与在同一竖直线上,已知绳长点离地高度两点的高度差,重力加速度g取,不计空气影响,求:‎ ‎(1)地面上两点间的距离s; (2)轻绳所受的最大拉力大小。‎ ‎17.如图,光滑水平面与一半圆形轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得速度,当它经B点进入半圆形轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g.求:‎ ‎(1)弹簧弹力对物块做的功; (2)物块从B到C克服阻力做的功; (3)物块离开C点后,再落回到水平面上时的动能。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.答案：C 解析：滑动摩擦力的方向是与相对运动方向相反且与接触面相切的,雪撬做匀速圆周运动,合力应该指向圆心,可知C正确,ABD错误。‎ ‎2.答案：B 解析：若拉力突然消失,小球做离心运动,因为水平方向不受力,将沿轨迹运动,故A正确。若拉力突然变小,拉力不够提供向心力,做半径变大的离心运动,即可能沿轨迹做离心运动,故B错误,C正确。若拉力突然变大,则拉力大于向心力,可能沿轨迹做向心运动,故D正确。‎ ‎3.答案：C 解析：左、右两轮通过皮带传动,在皮带不打滑的前提下,,两点的线速度大小相等,,,三点的角速度大小相等,即,由,可得,,,显然,则,又,则,A、B、D三项错误,C项正确.‎ ‎4.答案：D 解析：根据开普勒第一定律,行星绕太阳运动的轨道是椭圆,故A错误;万有引力适用于任何两个物体之间,故选项B错误;重力为万有引力分力,故选项C错误;卡文迪许在实验室里通过卡文迪许扭秤较准确的测出了万有引力常量G,故D正确。‎ ‎5.答案：B 解析：“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功,动能减小,所以,过近地点圆周运动的速度为,由于“东方红一号”在椭圆上运动,所以,故B正确。‎ ‎6.答案：B 解析：在两极处的物体所受的重力等于万有引力，即，在赤道处的物体做圆周运动的周期等于地球的自转周期，则，则密度 ‎,B正确。‎ ‎7.答案：A 解析：要分析重力势能的变化，只需要分析重力做功。物体随升降机上升了h ‎，物体克服重力做功，故物体的重力势能增加了，A正确。‎ ‎8.答案：B 解析：利用微元法求解拉力F所做的功,可将圆周分成无限多小段,对每一小段,可以认为F与位移方向相同,而位移大小与对应弧长相同,则力F的总功为力F在各小段所做功的代数和,即,故B正确。‎ ‎9.答案：A 解析：的长度为,对应的质量为,根据题意的重心上移了,重力势能增加了,即外力做功为,选项A正确。‎ ‎10.答案：C 解析：F-x图线与横轴围成的面枳表示弹力做的功。,根据知,弹性势能减少1.8J,C正确。‎ 二、多选11.答案：AC 解析：小球在光滑的水平面上做勾速圆周运动,线的拉力提供向心力,由向心力公式得,当不变时,与成正比,A项正确;不变时,与成正比,B项错误;当不变时,与成正比,C项正确;不变,减半,加倍时,线的拉力变为原来的2倍,D项错误。‎ ‎12.答案：AC 解析：因为同步卫星的周期等于地球自转的周期,所以两者角速度相等,根据,得,故A正确,B错误;根据万有引力提供向心力有,得,则,故C正确.D错误。‎ ‎13.答案：BC 解析：设斜劈的倾角为θ,以甲、乙整体为研究对象,应用牛顿第二定律得a=gsinθ;如图所示,隔离甲分析,有m甲=gsinθ+Ffcosθ-FNsinθ=m甲a,得Ffcosθ=Ffsinθ,所以Ff与FN的合力沿+y方向,由功的公式可判定物块乙对物块甲的支持力做负功,物块乙对物块甲的摩擦力做正功,物块乙对物块甲的合力不做功,BC正确,AD错误。‎ ‎14.答案：BC 解析：小物块压缩弹簧最短时有,故A错误；全过程小物块的路程为,所以全过程中克服摩擦力做的功为：,故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到点由能量守恒得：,故C正确；小物块从点返回点由动能定理得：,解得：,故D错误。‎ 三、 实验题：‎ ‎15.答案：1.平衡摩擦力; 2.接通电源; 释放小车; 3.0.180; 4.钩码质量太大 解析：‎ 四、 计算题：‎ ‎16.答案：(1)小球从A到B过程机械能守恒,有 ① 小球从B到C做平拋运动,在竖直方向上有② 在水平方向上有③ 由①②③式解得④; (2)小球从A到B过程机械能守恒,有 ① 小球下摆到达B点时,绳的拉力和重力的合力提供向心力,有 ‎ ‎⑤ 由①⑤式解得F=20N 根据牛顿第三定律 轻绳所受的最大拉力为20N。 解析：‎ ‎17.答案：(1) (2) (3)‎ 解析：(1)由动能定理得 在B点由牛顿第二定律得 解得:。 (2)设B到C,物块克服阻力做功为,物块从B到C由动能定理得 物块在C点时 解得:。 (3)物块从C点平抛到水平面的过程中,由动能定理得 解得:。‎ ‎ ‎