2018-2019学年辽宁省六校协作体高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年辽宁省六校协作体高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018——2019学年度下学期省六校协作体高一期中考试 物理试题 一、选择题 ‎1.(多选)关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是(　　)‎ A. 重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体 B. 重力势能是相对的，弹性势能是绝对的 C. 重力势能和弹性势能都是相对 D. 重力势能和弹性势能都是状态量 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ A、势能是由于物体之间的相互作用而具有的能量，重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体，故A正确；‎ B、重力势能是相对的，弹性势能也是相对的，故B错误；‎ C、重力势能的大小与零势能的选取有关，具有相对性；弹性势能也是相对的，故C正确；‎ D、重力势能和弹性势能都是状态量，都是在某个状态时所具有的，故D正确；‎ 故选ACD。‎ ‎【点睛】重力势能属于物体和地球这个系统．重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关；任何物体发生弹性形变时，都具有弹性势能．弹簧伸长和压缩时都有弹性势能．同一个弹簧形变量越大，弹性势能就越大。‎ ‎2.质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点（    ）‎ A. 一定做匀变速运动 B. 一定做直线运动 C. 一定做非匀变速运动 D. 一定做曲线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体受到三个共点的恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力时，物体的合力与大小相等、方向相反，说明物体受到的合力恒定不变，加速度不变，物体做匀变速运动；在撤去之前，质点保持平衡，有两种可能：一是质点处于静止状态，则撤去之后，它一定做匀变速直线运动；其二是质点处于匀速直线运动状态，则撤去之后，质点可能做直线运动（条件是 的方向和速度方向在一条直线上），也可能做曲线运动（条件是的方向和速度方向不在一条直线上），故选项A正确，B、C、D错误。‎ ‎3.如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的 ，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为(g=10 m/s2)（　　）‎ A. 15 m/s B. 25 m/s C. 30 m/s D. 20 m/s ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律得：，即，解得：，‎ 当摩擦力为零时，支持力为零，有：，解得，故选项D正确，A、B、C错误。‎ ‎4.如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为v，则A的速度大小为（   ）‎ A. v B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将、的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：，所以的速度大小为：，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎5.如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )‎ A. 甲图中摩擦力对人做负功 B. 乙图中摩擦力对人做负功 C. 甲图中支持力对人做正功 D. 乙图中支持力对人做正功 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、C、甲图中，人匀速上楼，不受静摩擦力，摩擦力不做功，支持力向上，与速度方向为锐角，则支持力做正功，故A正确，C错误；B、D、乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故B错误，D正确．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道力与速度方向垂直，该力不做功，力与速度方向成锐角，该力做正功，力与速度方向成钝角，该力做负功．‎ ‎6.如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点A处与圆形轨道相切，则（ ）‎ A. 卫星a的运行周期比卫星b的运行周期长 B. 两颗卫星分别经过A点处时，a的速度大于b的速度 C. 两颗卫星分别经过A点处时，a的加速度等于b的加速度 D. 卫星a在A点处通过减速可以到圆轨道上运行 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：据开普勒第三定律R3/T2=K，a轨道的半长轴比b的小，所以卫星a的运行周期比b的小，A选项正确；卫星a经过A点时，只有加大速度才会做离心运动变轨成b卫星的轨道，这说明b卫星经过A点的速度比a卫星的大，所以B选项错误而D选项正确；两颗卫星经过A点时，据a=GM/R2‎ 可知，由于两颗星与地球的距离相等，所以加速度相等，C选项错误；‎ 考点：本题考查对万有引力定律和开普勒定律的理解。‎ ‎7.小船过河时，船头与上游河岸夹角为α，其航线恰好垂直于河岸，已知船在静水中的速度为v，现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且能准时到达河对岸，下列措施中可行的是( )‎ A. 减小α角，减小船速v B. 减小α角，增大船速v C. 增大α角，增大船速v D. 增大α角，减小船速v ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性，求出到达对岸沿水流方向上的位移以及时间．当实际航线与河岸垂直，则合速度的方向垂直于河岸，根据平行四边形定则求出船头与河岸所成的夹角．‎ 由题意可知，船相对水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，如图所示，有，可知要减小角，增大船速v，B正确．‎ ‎8. 如图所示，天花板上用细绳悬挂着两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止．当突然剪断细绳的瞬间，上面的小球A与下面的小球B的加速度分别为（取向上的方向为正方向）（ ）‎ A. a1=﹣2g a2=0 B. a1="2g" a2=0 C. a1=g a2=g D. a1=g a2=0‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球的质量为，开始弹簧的弹力为：，剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不变，对研究，受向下的重力和弹簧的弹力，故由牛顿第二定律可知加速度为：，负号表示方向竖直向下；对研究，由于弹力不变，则物体受到合力为零，加速度，故选项A正确，B、‎ ‎ C、 D错误。‎ ‎9.一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲，到斜面上某一点后返回底端，斜面粗糙．滑块运动过程中加速度与时间关系图象如图所示．下列四幅图象分别表示滑块运动过程中位移x、速度大小v、动能Ek和重力势能Ep（以斜面底端为参考平面）随时间变化的关系图象，其中正确的是（　　）‎ A. B.  ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：根据a-t图象知上滑和下滑过程中的加速度大小，从而得出速度随时间的变化规律；利用速度公式和动能定得出动能、势能与时间的规律，再分析选项即可．‎ 物块向上做匀减速直线运动，向下做匀加速直线运动，两者速度方向相反，据位移公式可知，位移与时间成二次函数关系；据运动学公式可知，下滑所有的时间要大于上升所用的时间，先减速后加速，加速度始终向下，所以x-t图象应是开口向下的抛物线，故AB错误；根据知动能先减小后增大，与时间为二次函数，故C错误；，a为负，故为开口向下的抛物线，故D正确．‎ ‎10.如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则（ ）‎ A.  ，质点恰好可以到达Q点 B.  ，质点不能到达Q点 C.  ，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D.  ，质点到达Q点后，继续上升一段距离 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：在N点，根据牛顿第二定律有：，解得，对质点从下落到N点的过程运用动能定理得，mg•2R−W＝mvN2−0，解得W=mgR．由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，则在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，对NQ段运用动能定理得，−mgR−W′＝mvQ2−mvN2，因为W′＜mgR，可知vQ＞0，所以质点到达Q点后，继续上升一段距离．故C正确，ABD错误．故选C。‎ 考点：牛顿第二定律；动能定理 ‎【名师点睛】本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，知道在最低点，靠重力和支持力的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求出N点的速度是关键．注意在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功。‎ ‎11.如图，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度较b球的高， P点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与b球相比，a球(　　)‎ A. 初速度较小 B. 速度变化率较大 C. 落地时速度一定较大 D. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、两个小球都作平抛运动，竖直方向作自由落体运动，由，得，则，小球水平方向都做匀速直线运动，由，由题意x相等，又，则知，故A错误； B、根据，则知速度变化率相同，故B错误； C、落地时速度，可知落地速度不确定，故C错误； D、落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切，则知a的h大，小，大，落地时速度方向与其初速度方向的夹角大，故D正确。‎ 点睛：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动时间由下落的高度决定，根据水平位移与时间结合可分析初速度关系，速度变化率等于重力加速度，由速度的合成求落地时速度大小和方向。‎ ‎12.如图所示，三个相同小球A、B、C，其中小球A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，小球B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，小球C在同等高度水平抛出．则（ ）‎ A. 小球A到达地面的速度最大 B. 从开始至落地，重力对它们做功相同 C. 三个小球到达地面时，小球B重力的瞬时功率最大 D. 从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：三个物体在运动的过程中机械能守恒，可以判断它们的落地时的速度的大小，再由平均功率和瞬时功率的公式可以得出结论．‎ 解：A、三个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知三物体落地时动能相同，速度的大小相同，故A错误．‎ B、重力做功只与初末位置有关，三个物体的起点和终点的高度差一样，所以重力做的功相同，故B正确．‎ C、由于两个物体落地时的速度的大小相等而方向不同，由于A、C两球都有水平方向的分速度，而B球没有水平方向的分速度，所以B球竖直方向的速度最大，由瞬时功率的公式可以知道，重力的瞬时功率B最大，故C正确．‎ D、由题可知，B与C在空中运动的时间显然不同．平均功率等于做功的大小与所用的时间的比值，物体重力做的功相同，但是时间不同，所以平均功率不同，故D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎【点评】在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．‎ ‎13.一探测器探测某星球表面时做了两次测量．探测器先在近星轨道上做圆周运动测出运行周期T；着陆后，探测器将一小球以不同的速度竖直向上抛出，测出了小球上升的最大高度h与抛出速度v的二次方的关系，如图所示，图中a、b已知，引力常量为G，忽略空气阻力的影响，根据以上信息可求得(　　)‎ A. 该星球表面的重力加速度为2b/a B. 该星球的半径为 C. 该星球的密度为 D. 该星球的第一宇宙速度为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】设该星球表面的重力加速度为g，由匀变速直线运动规律得，由图得，解得，选项A错误；‎ 探测器做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，设该星球的半径为R，探测器的质量为m，由星球表面重力近似等于万有引力得，解得，选项B正确；‎ 设该星球的密度为ρ，由万有引力定律得，解得，选项C正确；‎ 设该星球的第一宇宙速度为v，由万有引力定律得，解得，选项D错误．‎ 故选BC.‎ ‎【点睛】本题考查了万有引力定律两个重要运用：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，通过运动学公式结合图象求出星球表面的重力加速度是解决本题的关键．‎ ‎14.如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为1/4圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向向下移动，移动过程中甲、乙始终保持平衡。则在此过程中（     ）‎ A. 挡板对乙球的弹力变大 B. 推力F变小 C. 乙球对物体甲的弹力变大 D. 甲对斜面的压力不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC、球受力分析，受重力、甲对乙的支持力和挡板的支持力，如图所以，重力的大小和方向都不变，挡板的支持力方向不变、大小变化，甲对乙的支持力的大小和方向都变；根据三力平衡条件得到甲对乙的支持力先变小后变大，挡板对乙球的支持力不断变小，根据牛顿第三定律得知乙球对物体甲的弹力先变小后变大，故选项A、C错误；‎ BD、对甲与乙整体受力分析，受到推力、重力、斜面的支持力和挡板的支持力，如图所示，根据共点力平衡条件，有，，解得 ，由上知不断变小，则推力变小；，故斜面对甲的支持力不变，而甲对斜面的压力等于斜面对甲的支持力，故甲对斜面的压力也保持不变，故选项B、D正确。‎ 二、实验题 ‎15.某同学利用如图甲所示装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。‎ ‎（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持______状态(填“水平”或“竖直”)。‎ ‎（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m。‎ ‎【答案】 (1). 竖直 (2). 4 (3). 50‎ ‎【解析】‎ ‎（1）在安装刻度尺时，刻度尺零刻度线应在上；‎ ‎（2）根据胡克定律 ，当F=0时，x=x0；由此图线可得该弹簧的原长x0=4.0cm，劲度系数： ‎ 注：此题结果错误.‎ ‎16.在做“研究平抛运动”的实验时：‎ ‎（1）研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差______‎ A．使用密度大、体积小的钢球 B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D．使斜槽末端的切线保持水平 ‎(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为L=5 cm，如果g取10 m/s2，那么：‎ ‎①闪光频率为____________Hz ‎②小球运动中水平分速度的大小是_______m/s ‎③小球经过B点时的速度大小是___________m/s ‎【答案】 (1). ACD (2). 10 (3). 1.5 (4). 2.5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)A、使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故选项A正确；‎ B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响，故选项B错误；‎ C、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故选项C正确；‎ D、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故选项D正确。‎ ‎ (2) ①竖直方向，根据，解得：‎ 闪光频率为：‎ ‎②小球平抛运动的初速度：‎ ‎③小球经过点时竖直分速度大小：‎ 小球经过点时的速度大小为：‎ 三、计算题 ‎17.如图所示，质量为m=1kg的物块与竖直墙面间的动摩擦因数为μ=0.5，从t=0时刻开始用恒力F斜向上推物块，F与墙面间夹角α=37°，在t=0时刻物块速度为0。(g=10 m/s2) （sin37°=0.6， cos37°=0.8）‎ ‎（1）若F=12．5N，墙面对物块的静摩擦力多大？‎ ‎（2）若要物块保持静止，F至少应为多大？（假设最大静摩擦力等于同样正压力时的滑动摩擦力，F的计算结果保留两位有效数字）‎ ‎【答案】(1)0(2) 91N ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)设向上，根据平衡条件可得： ‎ 解得：    ‎ ‎(2)当物块即将下滑时，静摩擦最大且向上，根据平衡条件可得：‎ 解得：‎ ‎18.如图所示，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径为1.6m，其底端切线沿水平方向．长为的斜面，倾角为60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆，现让质量为1Kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度取10m/s2，求：‎ ‎（1）物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小；‎ ‎（2）直杆的长度为多大？‎ ‎【答案】（1）物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小为30N；‎ ‎（2）直杆长度为2.1m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）沿弧形轨道下滑过程:（2分）‎ 在轨道最低点时:　（1分）‎ 解得:（1分）‎ 由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为30N　　　（1分）‎ ‎（2） （2分）‎ ‎（2分）‎ ‎（1分）‎ 考点：机械能守恒定律、抛体运动、圆周运动规律 ‎19.如图所示，在大型超市的仓库中，要利用皮带运输机将货物由平台D运送到高为h=2.5m的平台C上．为了便于运输，仓储员在平台D与传送带间放了一个 圆周的光滑轨道ab，轨道半径为R=0.8m，轨道最低端与皮带接触良好．且货物经该点时仅改变运动方向，已知皮带和水平面间的夹角为θ=37°，皮带和货物间的动摩擦因数为μ=0.75，运输机的皮带以v0=1m/s的速度顺时针匀速运动（皮带和轮子之间不打滑）．现仓储员将质量m=200kg货物放于轨道的a端（g=10m/s2）（sin37°=0.6， cos37°=0.8）求:‎ ‎（1）货物沿皮带向上滑行多远才能相对皮带静止。‎ ‎（2）皮带将货物由A运送到B需对货物做多少功。‎ ‎【答案】(1)0.625m(2)3500J ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)货物由到，根据动能定理则有：‎ 解得：‎ 然后货物在皮带上减速上滑过程，根据动能定理则有：‎ 解得： ‎ ‎(2)由于，物体减速上滑达到后，与传送带一起匀速上升，静摩擦力达到最大值，等于滑动摩擦力，故摩擦力大小不变，方向反向；‎ 在位移内皮带对货物做功为 ‎ 货物匀速上升过程的上升高度为：‎ 在匀速上升阶段，皮带对货物做功为：‎ 故皮带对物体做的总功为：‎ ‎ ‎