【物理】河北省鸡泽一中2019-2020学年高一下学期开学考试试题

【物理】河北省鸡泽一中2019-2020学年高一下学期开学考试试题

河北省鸡泽一中2019-2020学年高一下学期开学考试试题 第I卷（共48分）‎ 一、选择题（共12小题，每题4分，总计48分。1－8为单选题，10－12为多选题，每题正确得4分，选对不全得2分，其它为0分）‎ ‎1.下列对几种物理现象的解释中,正确的是( )‎ A.砸钉子时不用橡皮锤,只是因为橡皮锤太轻 B.跳远时在沙坑里填沙,是为了减小冲量 C.在推车时推不动是因为推力的冲量为零 D.动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用,两个物体将同时停下来 ‎2.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )‎ A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功 C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功 ‎3.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星的轨道半径约为地球半径的4倍。与的周期之比约为( )‎ A. 2:1 B. C. D. ‎ ‎4.质量为的汽车，发动机的功率为，在水平公路上能以的最大速度行驶，如果保持功率不变，则汽车的速度为时，汽车的加速度为( )‎ A． B． C． D．‎ ‎5.两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则关于两小球说法正确的是（ ）‎ A．球角速度大于球角速度 B．球线速度大于球线速度 C．球向心力等于球向心力 ‎ D．球向心加速度小于球向心加速度 ‎6.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为和,则约为(    )‎ A.  3:2      B. 6:1         C.  9:4       D. 1:1‎ ‎7.如图所示,物体从时刻开始由静止做直线运动, 内其合外力随时间变化的关系图线为某一正弦函数,下列表述不正确的是(   )‎ A. 内合外力的冲量一直增大 B. 内合外力的冲量为零 C. 内物体动量的方向一直不变 D. 末物体的动量方向发生变化 ‎8.一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1.8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A处时对轨道的压力为(　 　)‎ A．　　 　 B． C． D．‎ ‎9． 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了双星系统．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2＝3∶‎ ‎2，下列说法中正确的是(　　)．‎ A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3‎ B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2 ‎ C．m1做圆周运动的半径为L D．m2做圆周运动的半径为L ‎10．如图所示，质量为m的小车在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s.则下列说法正确的(　　)‎ A．小车克服重力所做的功是mgh B．合力对小车做的功是mv2‎ C．推力对小车做的功是Fs－mgh D．小车克服阻力做的功是mv2＋mgh－Fs ‎11.质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点,如图所示。当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时,则( )‎ A. 处于中点的小球A的线速度为 B. 处于中点的小球A的加速度为 C. 处于端点的小球B所受的合外力为 D. 轻杆段中的拉力与段中的拉力之比为3:2‎ ‎12.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 第II卷 （共52分）‎ 二、实验题（本大题共两小题，其中13题4分，14题8分，共12分）‎ ‎13.在“探究碰撞中的不变量”实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验.把两个小球用等长的细线悬挂(使两小球在竖直方向静止时，刚好接触)，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起.实验过程中除了要测量A球被拉起的角度θ1及它们碰后摆起的最大角度θ2之外，还需测量 (写出物理量的名称和符号)才能验证碰撞中的守恒量.用测量的物理量表示碰撞中的守恒量应满足的关系式是： .‎ ‎14.如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)验证机械能守恒定律的实验装置，完成以下填空．‎ 实验步骤如下：‎ ‎①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．‎ ‎②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s.‎ ‎③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.‎ ‎④读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt1和Δt2.‎ ‎⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m.‎ ‎⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝ 和Ek2＝ .‎ ‎⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝ .(重力加速度为g)‎ ‎⑧如果满足关系式 ，则可认为验证了机械能守恒定律．‎ 三、计算题（本题本题包括3小题，共40分）‎ ‎15．(12分)有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一样高的弯道，轨道半径为400 m．(g取10 m/s2)‎ ‎(1)试计算铁轨受到的侧压力大小；‎ ‎(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值．‎ ‎16．(12分)在半径R＝5 000 km的某星球表面，宇航员做了如下实验，实验装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m＝0.2 kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止释放，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示，求：‎ ‎(1)圆轨道的半径；‎ ‎(2)该星球的第一宇宙速度。‎ ‎17．（16分）如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝0.2 m，动摩擦因数μ＝0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半径为r＝0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过，在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m＝0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后静止释放(小球和弹簧不黏连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下，(g取10 m/s2)求：‎ ‎(1)小球刚好能通过D点时速度的大小；‎ ‎(2)小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小；‎ ‎(3)压缩的弹簧所具有的弹性势能．‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D 2.A 3.C 4.A 5.B 6.C 7.D 8.C 9.AC 10.AB 11.CD 12.BC ‎13.（每空2分）两球质量mA、mB；mA＝(mA＋mB) ‎14. （每空2分）⑥ (M＋m)( )2　 (M＋m)( )2　⑦mgs　⑧ΔEp＝Ek2－Ek1‎ ‎15.（12分）(1)v＝72 km/h＝20 m/s，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力，‎ 所以有：‎ FN＝m＝ N＝1×105 N……………………4分 由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于1×105 N. ………………………2分 ‎(2)火车过弯道，重力和铁轨对火车的支持力的合力正好提供向心力，如图所示：‎ 则mgtan θ＝m………………………4分 由此可得tan θ＝＝0.1. ………………………2分 ‎16.（12分）(1)小球过C点时满足F＋mg＝m①………………………2分 又根据mg(H－2r)＝mv②………………………2分 由①②得：F＝H－5mg③………………………2分 由图可知：H1＝0.5 m时F1＝0；代入③可得r＝0.2 m………………………1分 H2＝1.0 m时F2＝5 N；代入③可得g＝5 m/s2 ………………………1分 ‎(2)据m＝mg………………………2分 可得v＝＝5×103 m/s………………………2分 ‎17.（16分）(1)小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆形轨道最高点D点必有：‎ mg＝m ……………………2分 则 vD＝＝2 m/s ……………………2分 ‎(2)从D点到N点，由机械能守恒得：mv＋mg·2r＝mv ……………………2分 代入数据得：vN＝2 m/s. ……………………1分 在N点有：FN－mg＝m……………………2分 得FN＝6mg＝12 N……………………1分 根据牛顿第三定律知，小球到达N点时对轨道的压力大小为12 N. ………………1分 ‎(3)弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得 W－μmgL＋mgh＝mv－0……………………4分 W＝μmgL－mgh＋mv＝0.44 J……………………1分 即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44 J.‎