2019-2020學年高一物理下學期第二學段考試試題 (I).doc

2019-2020學年高一物理下學期第二學段考試試題 (I)一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，共48分）1.物理學的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認識，推動了科學技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步，下列說法中正確的是（ ）A. 開普勒通過對行星觀測記錄的研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B. 伽利略指出物體的運動需要力來維持C. 牛頓測出了引力常量G的數(shù)值D. 海王星是運用萬有引力定律在“筆尖”上發(fā)現(xiàn)的行星2.從同一高度、同時水平拋出五個質(zhì)量不同的小球，它們初速度分別為v，2v，3v，4v，5v在小球落地前的某個時刻，小球在空中的位置關(guān)系是（ ）A.五個小球的連線為一條直線，且連線與水平地面平行B.五個小球的連線為一條直線，且連線與水平地面垂直C.五個小球的連線為一條直線，且連線與水平地面既不平行，也不垂直D.五個小球的連線為一條曲線3. 如圖所示，長為L的輕繩懸掛一個質(zhì)量為m的小球，開始時繩豎直，小球與傾角45且靜止于水平面的三角形物塊剛好接觸現(xiàn)用水平恒力F向左推動三角形物塊，直至輕繩與斜面平行，此時小球的速度大小為v.重力加速度為g，不計所有的摩擦下列說法中正確的是（ ）A. 上述過程中，推力F做的功為FLB. 上述過程中，斜面對小球做的功等于小球增加的動能C. 上述過程中，推力F做的功等于小球增加的機械能D. 輕繩與斜面平行時，繩對小球的拉力大小為mgsin454.長為L的細繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點，當繩豎直時小球靜止，再給小球一水平初速度v0 ， 使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，并且剛好能過最高點，則下列說法中正確的是（）A.球過最高點時，速度為零B.球過最高點時，繩的拉力為mgC.開始運動時，繩的拉力為 D.球過最高點時，速度大小為 5. 2016年1月5日上午，國防科工局正式發(fā)布國際天文學聯(lián)合會批準的嫦娥三號探測器著陸點周邊區(qū)域命名為“廣寒宮”，附近三個撞擊坑分別命名為“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名，是以中國元素命名的月球地理實體達到22個。質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星與月心的距離為r時，重力勢能可表示為，其中G為引力常量，M為月球質(zhì)量。若“嫦娥三號”在原來半徑為的軌道上繞月球做勻速圓周運動，由于受到及稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)?，已知：月球半徑為，月球表面的重力加速度為g0，地球表面的重力加速度為g，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（ ）A. B. C. D. 6.在天花板上的O點系一根細繩，細繩的下端系一小球小球拉至細繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點的正下方的B點的運動過程中，不計空氣阻力，下面說正確的是（ ） A. 小球受到的向心力大小不變B. 細繩對小球的拉力對小球做正功C. 重力對小球做功的平均功率為零D. 重力對小球做功的功率先變大后變小7. 如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l ,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（ ）A. a、b所受的摩擦力始終相等B. 隨著圓盤轉(zhuǎn)動角速度的增大，b比a先滑動C. 是a開始滑動的臨界角速度D. 當時，a所受摩擦力的大小為kmg8.如圖所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷正確的是（）A. 甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機械能不守恒B. 乙圖中，A置于光滑水平面，物體B沿光滑斜面下滑，物體B機械能守恒C. 丙圖中，不計任何阻力時A加速下落，B加速上升過程中，A、B為系統(tǒng)的機械能守恒D. 丁圖中，在不計空氣阻力的情況下，繩子不能伸縮，小球在豎直面內(nèi)左右擺動，小球的機械能不守恒9.如圖，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是（ ）A. 兩小球落地時的速度相同B. 兩小球落地時，A球重力的瞬時功率較小C. 從開始運動至落地，A球速度的變化率較大D. 從開始運動至落地，重力對兩球做功的平均功率A的大于B的10.如圖所示，質(zhì)量為m的小環(huán)套在置于豎直面內(nèi)半徑為R的光滑大圓環(huán)上，并能沿大圓環(huán)自由滑動當大圓環(huán)繞一個穿過其中心的豎直軸以角速度轉(zhuǎn)動，小環(huán)相對大圓環(huán)靜止時（）A. 小環(huán)做圓周運動的向心加速度可能等于2RB. 大圓環(huán)對小環(huán)的作用力可能小于mgC. 小環(huán)做圓周運動的向心力可能等于mgD. 小環(huán)所處的位置距離大圓環(huán)最低點的高度不可能大于R11.某物體沿直線運動的vt關(guān)系如圖所示，已知在第1s內(nèi)合外力對物體做的功為W，則（ ）A.從第1s末到第3s末合外力做功為4WB.從第3s末到第5s末合外力做功為2WC.從第5s末到第7s末合外力做功為WD.從第3s末到第4s末合外力做功為0.75W12.如圖，水平光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小物塊A，細線一端連接A，另一端跨過轉(zhuǎn)軸為O的輕質(zhì)小滑輪懸掛質(zhì)量同為m的小物塊B，滑輪到桿的距離為h。將A沿桿拉到P點，使PO與水平方向的夾角為，釋放A ，A 、B同時由靜止開始運動，則（ ）A. B從釋放到第一次達到最低點的過程中，A的動能不斷增大B. A由P第一次到達O點正下方的過程中，B的機械能先增后減C. 當PO與水平方向的夾角為時，A、B速度的大小關(guān)系D. A運動過程中的最大速度為速度三、實驗題（本大題共2小題，共12分）13.某學生用圖甲所示的實驗裝置測量物塊在斜面上向下勻加速滑動的某段過程中摩擦力所做的功已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中得到紙帶的一部分如圖乙所示，圖中的s1、s2、s3、s4、s5是6個連續(xù)點A、B、C、D、E、F兩相鄰點間的距離（1）根據(jù)紙帶可計算打點計時器在打下各點時物塊的速度大小要計算vB ， 已經(jīng)測得s1 ， 還需要測量 A.s2 B.s3 C.s4 D.s5（2）要測量物塊在BD段運動過程中摩擦力所做的功WBD ， 已經(jīng)測得s1、s2、s3、s4 ， 已知重力加速度為g下列器材，還需要的是 A秒表 B天平 C彈簧秤下列物理量，還需要測量是 A紙帶的總長度 B斜面的高度 C斜面的傾角14.用如圖(甲）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。松開紙帶，讓重物自由下落，電火花打點計時器在紙帶上打下一系列點。對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下面列舉了該實驗的幾個操作步驟： A按照圖（甲）所示的裝置安裝器件B將打點計時器插接到220伏交流電源上C用天平測出重物的質(zhì)量D先通電待計時器穩(wěn)定工作后，再松開紙帶，打出一條紙帶E測量紙帶上某些點間的距離F根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能（1）其中操作不當?shù)牟襟E是_（將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處）（2）圖（乙）是裝置組裝正確后，在實驗中得到的一條紙帶，在計算圖中第n 個打點速度時，幾位同學分別用下列不同的方法進行，交流電的頻率為f，每兩個計數(shù)點間還有1個打點未畫出，其中正確的是_（將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處） A B C D 三、解答題（本大題共3小題，共40分）15. （本小題12分）如圖所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根輕繩穿過小孔，一端連接質(zhì)量為m=1kg的小球A，另一端連接質(zhì)量為M=4kg的重物B，已知g=10m/s2 ， 則（1）當A球沿半徑r=0.1m的圓周做勻速圓周運動，其角速度1為多大時，B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)？（2）當小球A的角速度為2=10rad/s時，物體B對地面的壓力為多大？16. （本小題12分）為紀念“光纖之父”、諾貝爾物理學獎獲得者華裔物理學家高錕的杰出貢獻，早在1996年中國科學院紫金山天文臺就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國際編號為“3463”的小行星命名為“高錕星”已知“高錕星”半徑為R，其表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，在不考慮自轉(zhuǎn)的情況，求：（以下結(jié)果均用字母表達即可）（1）衛(wèi)星環(huán)繞“高錕星”運行的第一宇宙速度；（2）假設(shè)某衛(wèi)星繞“高錕星”做勻速圓周運動且運行周期為T，求該衛(wèi)星距地面的高度；（3）假設(shè)“高錕星”為一均勻球體，試求“高錕星”的平均密度（球體積V= R3）17. （本小題16分）如圖所示，傾角為30o的光滑斜面AB長L1=0.4m，B端距水平地面h=0.8m， O在B點的正下方，B點右端接一光滑小圓?。▓D上未畫出），圓弧右端切線水平，且與一長L2=1.0m的水平木板MN平滑連接小滑塊從A端由靜止釋放后運動到N端恰好停止（1）求滑塊到達B點速度vB的大?。唬?）求滑塊與木板MN之間的動摩擦因數(shù)；（3）若將木板右側(cè)截去長為L的一段，滑塊從A端由靜止釋放后將滑離木板，落在水平地面上某點P（圖中未標出）求落地點P距O點的距離范圍參考答案及解析123456789101112DAADDDBCACBDCDCDAD1.D【解析】開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動規(guī)律，即開普勒三定律，A錯誤；伽利略認為力是改變物體運動的原因而不是維持物體運動的原因，B錯誤；卡文迪許通過扭秤實驗測出了引力常量，C錯誤；海王星是運用萬有引力定律在“筆尖”上發(fā)現(xiàn)的行星，D正確2.A【解析】ABCD、五個小球做平拋運動，水平方向勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，從同一高度拋出，則豎直方向運動情況完全相同，即每個時刻都處于同一高度，水平方向做勻速運動，間距x=vt，隨著時間不斷變大，所以兩球的連線為水平線，連線與水平地面平行，故A正確，BCD錯誤故選：A3. A【解析】A、題述過程中，三角形物塊向左的位移大小為L，恒力F做的功為，選項A正確；B、輕繩對小球不做功，斜面的支持力做正功即斜面對小球做正功，重力對小球做負功，由動能定理知支持力、重力對小球做的總功等于小球增加的動能，選項B錯誤；C、由功能關(guān)系知F做的功應(yīng)等于斜面和小球這一系統(tǒng)增加的機械能，選項C錯誤；D、小球做圓周運動，則沿繩方向有， ，故，選項D錯誤。4.D【解析】A、小球剛好越過最高點，知T=0，根據(jù)牛頓第二定律得，mg= ，解得v= A、B不符合題意，D符合題意C、開始運動時，根據(jù)牛頓第二定律得， ，解得F= C不符合題意故答案為：D5.D【解析】 “嫦娥三號”做勻速圓周運動,由月球的萬有引力提供向心力,則軌道半徑為R1時,有：衛(wèi)星的引力勢能Ep1=-GMm/R1軌道半徑為R2時有：衛(wèi)星的引力勢能Ep2=GMm/R2設(shè)摩擦力而產(chǎn)生的熱量為Q,根據(jù)能量守恒得：，由黃金代換式得, 聯(lián)立得,Q=，故D正確，A、B、C錯誤。故選：D。6.D【解析】小球被釋放后做圓周運動，只有重力做功，機械能守恒，在下落過程中速度逐漸增大，運動過程中，由向心力公式可判斷出向心力變化繩子拉力與小球速度始終垂直，對小球不做功重力的瞬時功率由公式可判斷小球從A點運動到B點過程中，速度逐漸增大，由向心力公式可知，向心力逐漸增大，A錯誤；小球做圓周運動，細繩對小球的拉力方向始終與小球的速度垂直，可知，拉力對小球不做功，B錯誤；重力對小球做的功為，則其平均功率不為零，故C錯誤；小球在A點時速度為零，重力的瞬時功率為零，到達B點時，重力與速度垂直，由公式可知重力的瞬時功率也為零，則重力對小球做功的瞬時功率先變大后變小，故D正確7. BC【解析】A、兩個木塊的最大靜摩擦力相等，木塊隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律得：木塊所受的靜摩擦力， 相等， ，所以b所受的靜摩擦力大于a的靜摩擦力，當圓盤的角速度增大時b的靜摩擦力先達到最大值，所以b一定比a先開始滑動，故A錯誤，B正確；C、當b剛要滑動時，有，解得： ，故C錯誤；D、以a為研究對象，當時，由牛頓第二定律得： ，可解得： ，故D錯誤8.AC【解析】在物體A壓縮彈簧的過程中，由于彈簧的彈性勢能在增加，則A的機械能減小故A正確；物塊B沿A下滑的過程中，A要向后退，B對A做功，B的機械能減少，所以B的機械能不守恒，故B錯誤；對A、B組成的系統(tǒng)，不計空氣阻力，只有重力做功，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，故C正確；小球在做圓錐擺的過程中，重力勢能和動能都不變，機械能守恒，故D錯誤。所以AC正確，BD錯誤。9.BD【解析】由于兩個球完全相同，質(zhì)量相等，下落高度相同，都是只受重力的作用，所以兩個球的機械能守恒，落地時速度大小相等，但A做平拋運動，落地時速度斜向左下方，B做豎直上拋運動，落地時速度豎直向下，故落地時兩個球的速度的大小相等但方向不同，A錯誤；A落地時速度斜向左下方，與水平方向夾角為，重力做功的瞬時功率，B落地時速度豎直向下，重力做功的瞬時功率，故B正確；根據(jù)加速度的定義，兩球都是只受重力，加速度都為重力加速度，即，故C錯誤；由上可知，重力對于兩個球做的功的大小相同，A做平拋運動，運動時間，B做豎直上拋運動，取豎直向下為正方向，重力的平均功率，則，故D正確。10.CD【解析】A、小環(huán)做圓周運動，靠重力和支持力的合力提供向心力，不可能處于與圓心等高處，則向心加速度不可能等于2R，故A錯誤B、根據(jù)平行四邊形定則知，大圓環(huán)對小環(huán)的作用力大于mg，故B錯誤C、根據(jù)平行四邊形定則知，小環(huán)做圓周與電腦的向心力，即重力和支持力的合力可能等于mg，故C正確D、根據(jù)牛頓第二定律知，小環(huán)靠重力和支持力的合力提供向心力，水平方向上的合力提供向心力，豎直方向上的合力為零，可知小環(huán)所處的位置距離大圓環(huán)最低點的高度不可能大于R，故D正確故選：CD11.CD【解析】A、物體在第1秒末到第3秒末做勻速直線運動，合力為零，做功為零故A錯誤B、從第3秒末到第5秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相反，合力的功相反，等于W故B錯誤C、從第5秒末到第7秒末動能的變化量與第1秒內(nèi)動能的變化量相同，合力做功相同，即為W故C正確D、從第3秒末到第4秒末動能變化量是負值，大小等于第1秒內(nèi)動能的變化量的 ，則合力做功為0.75W故D正確故選CD12.AD【解析】物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，物塊B從釋放到了最低點，此過程中，對A受力分析，可知繩子的拉力一直做正功，其動能一直增大，故A正確物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點的過程中，繩子對B一直做負功，其機械能一直減小，故B錯誤根據(jù)兩個物體沿繩子方向的分速度大小相等，則知vAcos45=vB，得vA=vB，故C錯誤B的機械能最小時，即為A到達C點，此時A的速度最大，設(shè)為vA，此時B的速度為0，根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得： ，mA=mB，解得：vA=，故D正確故選AD13.（1）A（2）B,C【解析】（1）紙帶上某點的瞬時速度等于該點前后相鄰兩個點間的平均速度，則 ，所以還需要測量s2，故A正確故選：A（2）木塊在運動過程中，由動能定理得： 木塊克服摩擦力做的功為 ，因此實驗過程中還需要用天平測出木塊的質(zhì)量m，故選：B設(shè)斜面傾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可知，h=xBDsin=（s2+s3）sin，所以還要測量斜面的傾角，故選：C故答案為：（1）A；（2）B；C14. C D【解析】（1）此實驗中要驗證的是mgh=mv2，兩邊的質(zhì)量可以消掉，故實驗中不需要用天平測質(zhì)量，則操作不當?shù)牟襟E是C（2）第n 個打點速度為： ，故選D.15. 【解析】（1）當B對地面恰好無壓力時，有：Mg=FT，拉力 FT提供小球A所需向心力，則：FT=mr2則有：= 答：角速度1為20rad/s時，B物體處于將要離開、而尚未離開地面的臨界狀態(tài)（2）對小球A來說，小球受到的重力和支持力平衡因此繩子的拉力提供向心力，則：FT=mr2=10.1102N=10N，對物體B來說，物體受到三個力的作用：重力Mg、繩子的拉力FT、地面的支持力FN，由力的平衡條件可得：FT+FN=Mg 故 FN=MgFT將FT=10N代入可得：FN=（41010）N=30