四川省遂宁市射洪县柳树中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题第Ⅰ卷(选择题,共56分)一、选择题(本题共14小题,每小题4分.在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目要求,第9-14题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.物体在光滑水平面上受三个不共线的水平恒力作用做匀速直线运动.当把其中一个水平恒力撤去时(其余两个力保持不变),物体将A.一定做匀加速直线运动B.可能做匀速直线运动C.可能做曲线运动D.一定做曲线运动2.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列表述正确的是A.牛顿提出了日心说,并且发现了万有引力定律B.英国物理学家查德威克发现了电子C.伽利略发现了行星运动的规律D.卡文迪许通过扭秤实验,测出了万有引力常量3.如图所示,从某高处水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是A.小球水平抛出时的初速度大小为θtangtB.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为2θC.若小球初速度增大,则θ减小D.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长4.如图所示,如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速圆周运动,那么,从它的分针与秒针第一次重合至第二次重合,中间经历的时间为( )A.59min60B.1minC.60min59D.61min605.某星球的质量约为地球的9倍,半径约为地球的12,若从地球上高h处平抛一物体,射程为60m,则在该星球上,从同样高度以同样的初速度平抛同一物体,射程应为( ) A.10m B.15m C.90m D.360m6.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其图像如下图所示已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,g取,则A. 汽车在前5s内的牵引力为B. 汽车在前5s内的牵引力为C. 汽车的额定功率为1 80KWD. 汽车的最大速度为7.运动员在110米栏比赛中,主要有起跑加速、途中匀速跨栏和加速冲刺三个阶段,运动员的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )A.匀速阶段地面对运动员的摩擦力做负功B.加速阶段地面对运动员的摩擦力做正功C.由于运动员的脚与地面间不发生相对滑动,所以不论加速还是匀速,地面对运动员的摩擦力始终不对运动员做功D.无论加速还是匀速阶段,地面对运动员的摩擦力始终做负功8.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、-3.6JB.-3.6J、3.6JC.1.8J、-1.8JD.-1.8J、1.8J9.质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点,如图所示,绳a 与水平方向成θ角,绳b 在水平方向且长为l ,当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是A .a 绳的张力一定比小球的重力大B .a 绳的张力随角速度的增大而增大C .若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化D .当角速度θωtan l g>时,b 绳将出现弹力10.1772年,法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》中指出:两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面上有5个特殊点,如图中的L 1、L 2、L 3、L 4、L 5所示,人们称为拉格朗日点.若飞行器位于这些点上,会在太阳与地球共同引力作用下,可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动.由于这五个点的特殊性,已经成为各个航天大国深空探测所争夺的地方.2012年8月25日23时27分,经过77天的飞行,“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入距离地球约150万公里的拉格朗日L 2点,下列说法正确的是A .“嫦娥二号”绕太阳运动周期和地球公转周期相等B .“嫦娥二号”在L 2点处于平衡状态C .“嫦娥二号”绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D .“嫦娥二号”在L 2处所受太阳和地球引力的合力比在L 1处小11.用木板搭成斜面从卡车上卸下货物,斜面与地面夹角有两种情况,如图所示。
一货物分别从斜面顶端无初速度释放下滑到地面。
已知货物与每个斜面间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力。
则货物A. 沿倾角的斜面下滑到地面时的动能较大B. 沿倾角的斜面下滑到地面时的动能较大C. 沿两个斜面下滑过程中克服摩擦力做的功相等D. 沿倾角的斜面下滑过程中机械能的损失较多12.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接,另一端与物体A 相连,物体A 静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连.开始时用手托住B ,让细线恰好伸直,然后由静止释放B ,直至B 获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是A .A 与B 所组成的系统的机械能守恒B .B 物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C .细线拉力对A 做的功等于A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量D .弹簧的弹性势能的增加量等于B 物体机械能的减少量13.如图所示,A、B、C三个物体放在旋转圆台上,它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ,A的质量为2m,B、C质量均为m,A、B离轴心距离为R,C离轴心2R,则当圆台旋转时(设A、B、C都没有滑动)( )A.物体C的向心加速度最大B.物体B受到的静摩擦力最大C.2g Rμω=是C开始滑动的临界角速度D.当圆台转速增加时,B比A先滑动14.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能kE与重力势能pE之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E总和pE随它离开地面的高度h的变化如图所示。
重力加速度取210m/s。
由图中数据可得( )A.物体的质量为2kgB.0h=时,物体的速率为20m/sC. 2mh=时,物体的动能k 40JE=D.从地面至4mh=,物体的动能减少100J第Ⅱ卷(非选择题,共36分)二.实验题15(每空1分,共4分).某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分,如图所示,O 点不是抛出点,x 轴沿水平方向,由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度v 0= ________m/s,B 点的速度v B = ________m/s;抛出点的坐标x=_____cm, y =______ cm (g 取10m/s 2)16(每空1分,共4分).某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:安装好实验装置如图所示;将质量为200g 的小车拉到打点计时器附近,并按住小车;在质量为10g 、30g 、50g 的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g 的钩码挂在拉线的挂钩P 上;打开电磁打点计时器的电源,释放小车,打出一条纸带.在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:取 第一个点到第N 个点的距离为.打下第N 点时小车的速度大小为该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为 J ,小车动能的增量为 J .(2) 此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”的结果,且误差很大,显然,实验探究过程忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是 ; .17 (每空1分,共4分)在验证机械能守恒定律的实验中,质量 1.5m kg 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s ,长度单位是cm ,g 取9.82/m s 。
1.打点计时器打下记数点B 时,物体的速度B v =__________/m s (保留三位有效数字);2.从点O 到打下记数点B 的过程中,物体重力势能的减小量p E ∆=__________J ,动能的增加量k E ∆=__________J (保留三位有效数字);3.即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的p E ∆也一定略大于k E ∆,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因是__________。
三 计算题18.(10分)2013年6月11日,我国成功发射了神舟十号飞船,升空后和目标飞行器天宫一号交会对接,3名航天员再次探访天宫一号,并开展相关空间科学试验.已知地球表面处的重力加速度为g ,地球半径为R ,设神舟十号飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T(引力常量G 已知).求:(1)地球的质量M 和平均密度ρ; (2)神舟十号飞船的轨道半径r . 19.(10分)如图所示,ABCD 为固定在竖直平面内的轨道,其中ABC 为光滑半圆形轨道,半径为R ,CD 为水平粗糙轨道,一质量为m 的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B 由静止释放,滑至D 点恰好静止,CD 间距为5R .已知重力加速度为g .求: (1)小滑块到达C 点时对圆轨道压力N 的大小; (2)小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;(3)现使小滑块在D 点获得一初动能E k ,使它向左运动冲上圆轨道,恰好能通过最高点A ,求小滑块在D 点获得的初动能E k .20.(12分)皮带运输机广用于民航、车站、仓库的装卸货物中,如图所示为某仓库卸货时皮带运输机的示意图。
传送带倾角37θ=︒、动摩擦因数0.5μ=,传送带以恒定速率2m/s v =逆时针运行,将质量5kg m =的货物轻放在传送带上A 处,经过一段时间到达传送带下端B 处,A B 、间距为3.2m,sin370.6︒=,cos370.8︒=,g 取210m/s ,求: (1)货物从A 到B 过程中传送带对货物做的功。
(2)货物从A 到B 过程中系统产生的热量。
物理答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 C D C C A C C C AD AC BD BC AC AD15 4; 2; -80; -20 (每空1分,共4分)16. 0.2 0.1 小车质量没有远大于钩码质量 没有平衡摩擦力。
(每空1分,共4分)17. 0.973; 0.714; 0.710; 重锤和纸带都受到阻力的作用(每空1分,共8分) 18.(10分)解:(1)设地球质量为M ,地球的密度为ρ,飞船质量为m ,飞船在地表时所受重力等于万有引力:2GMmmg R = ………………①解得地球质量:2R gM G=………………②地球密度:343M R ρπ=………………③解得地球密度:34gRGρπ=………………④ (2)设飞船的轨道半径为r ,对飞船m ,万有引力提供向心力:222()GMm mr T r π=………………⑤解得飞船轨道半径:r =………………⑥19.(8分)解:(1)设小滑块到达C 点时的速度为v C ,根据机械能守恒定律得:2C 12mgR mv =………………①设小滑块到达C 点时圆轨道对它的支持力为N ,根据牛顿第二定律得:2Cv N mg m R-= ………………②根据牛顿第三定律,小滑块到达C 点时,对圆轨道压力的大小 N ′=N ………………③ 解得N =3mg ………………④ (2)从B 到D 的过程中,根据动能定理得:05=-mgR mgR μ………………⑤ 解得:μ=0.2 ………………⑥(3)根据题意,小滑块恰好到达圆轨道的最高点A ,设小滑块到达A 点时的速度为v A ,此时重力提供向心力,根据牛顿第二定律得:2Av mg m R=………………⑦设小滑块在D 点获得的初动能为E k ,根据能量守恒定律得:2k A 1252E mgR mv mgR μ=++ ………………⑧即E k =3.5mgR ………………⑨20 .答案:(1)-56J (2)24J解析:(1)货物与传送带间的滑动摩擦力cos3720N f mg μ=︒=,故货物速度小于传送带速度时,货物受到的合外力为1sin37cos3750N F mg mg μ=︒+︒=; 货物的加速度21110m/s F a m==,故货物达到传送带速度需要时间10.2s v t a ==,运动位移2110.2m 2s a t ==;达到相同速度后,货物受到的合外力2sin37cos3710N F mg mg μ=︒-︒=,故加速度2222m/s F a m ==,故由匀加速直线运动位移公式可得:221''2AB l s vt a t -=+,解得'1s t =,故货物在B 点的速度2'4m/s B v v a t =+=;货物从A 到B 过程中只有重力、传送带给货物做功,故由动能定理可得:货物从A 到B 过程中传送带对货物做的功21sin3756J 2B AB W mv mgl =-︒=-。