【KS5U解析】湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題 Word版含解析

1、湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019-2020學(xué)年高一（下）期中物理試題一、選擇題1.在科學(xué)的發(fā)展歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。下列敘述符合物理學(xué)史實(shí)的是（）a. 伽利略在前人的基礎(chǔ)上通過觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動(dòng)三大定律b. 開普勒以行星運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)總結(jié)出了萬有引力定律c. 卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量d. 牛頓提出了萬有引力定律，并通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量【答案】c【解析】【詳解】a開普勒在前人的基礎(chǔ)上通過觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動(dòng)三大定律，故a錯(cuò)誤；b牛頓以行星運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)總結(jié)出了萬有引力定律，故b錯(cuò)誤；c卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，故c正確；d牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出

2、了引力常量，故d錯(cuò)誤。故選c。2.如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，p為近日點(diǎn)，q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，m、n為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為t0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從p經(jīng)過m、q到n的運(yùn)動(dòng)過程中()a. 從p到m所用的時(shí)間等于b. 從q到n階段，機(jī)械能逐漸變大c. 從p到q階段，速率逐漸變小d 從m到n階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功【答案】cd【解析】【詳解】a海王星在pm段的速度大小大于mq段的速度大小，則pm段的時(shí)間小于mq段的時(shí)間，所以p到m所用的時(shí)間小于，故a錯(cuò)誤；b從q到n的過程中，由于只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故b錯(cuò)誤；c從p到q階段，萬有引力做負(fù)功，速

3、率減小，故c錯(cuò)誤；d根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知，從m到n階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功，故d正確。故選d。3.歐洲天文學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星，命名為“格利斯581c”。該行星的質(zhì)量約是地球的5倍，直徑約是地球的1.5倍，現(xiàn)假設(shè)有一艘宇宙飛船繞該星球在其表面附近軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）a. 飛船在“格利斯581c”表面附近運(yùn)行時(shí)的周期要比繞地球表面附近運(yùn)行時(shí)的周期小b. “格利斯581c”的平均密度比地球的平均密度小c. “格利斯581c”表面處重力加速度小于9.8m/s2d. 飛船在“格利斯581c”表面附近運(yùn)行時(shí)的線速度小于7.

4、9km/s【答案】a【解析】【詳解】a根據(jù)得，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍，直徑是地球的1.5倍，則周期是地面運(yùn)行的周期的倍，周期比地球表面運(yùn)行的周期小，故a正確；b根據(jù)密度行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍，直徑是地球的1.5倍，所以密度大約是地球的1.5倍，比地球密度大，故b錯(cuò)誤。c在星球表面，根據(jù)得，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍，直徑是地球的1.5倍，知表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2.2倍，大于9.8m/s2，故c錯(cuò)誤。d根據(jù)得，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍，直徑是地球的1.5倍，則線速度是地球表面運(yùn)行速度的1.8倍，大于7.9km/s，故d錯(cuò)誤。故選a。4.人造飛船首先進(jìn)入的是近地點(diǎn)距地面

5、高度為200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面高度為340km的橢圓軌道，在飛行第五圈的時(shí)候，飛船從橢圓軌道運(yùn)行到以遠(yuǎn)地點(diǎn)與地心間距為半徑的圓形軌道上，如圖所示，飛船在橢圓軌道1上運(yùn)行，q為近地點(diǎn)，p為遠(yuǎn)地點(diǎn)，當(dāng)飛船運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火加速，而后沿圓軌道2運(yùn)行，以下說法正確的是（）a. 飛船在軌道1上經(jīng)過p點(diǎn)的加速度大于在軌道2上經(jīng)過p點(diǎn)的加速度b. 飛船在q點(diǎn)受到的萬有引力大于該點(diǎn)所需的向心力c. 飛船在軌道1上經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)受到的萬有引力小于該點(diǎn)所需的向心力d. 飛船在軌道1上經(jīng)過p點(diǎn)的速度小于在軌道2上經(jīng)過p點(diǎn)的速度【答案】d【解析】【詳解】a飛船在軌道1上經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)所受的萬有引力與在軌道2上經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)所受的萬

6、有引力相等，則飛船在軌道1上經(jīng)過p點(diǎn)的加速度等于在軌道2上經(jīng)過p點(diǎn)的加速度，故a錯(cuò)誤；bc萬有引力大于該點(diǎn)所需的向心力會(huì)做近心運(yùn)動(dòng)，萬有引力小于該點(diǎn)所需的向心力會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。即飛船在q點(diǎn)的萬有引力小于該點(diǎn)所需的向心力，飛船在軌道1上經(jīng)過p點(diǎn)的萬有引力大于該點(diǎn)所需的向心力，故bc錯(cuò)誤；d當(dāng)飛船運(yùn)動(dòng)到軌道1上的p點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火，使飛船沿圓軌道2運(yùn)行，使萬有引力不夠提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)。所以飛船在軌道1上p的速度小于在軌道2上p的速度，故d正確。故選d。5.半徑分別為r和r（rr）的兩個(gè)光滑半圓形槽的圓心在同一水平面上，如圖所示，質(zhì)量相等的兩小球分別自兩個(gè)半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)由靜止釋放，在下滑過程中兩

7、小球（）a. 機(jī)械能總是相等的b 機(jī)械能均逐漸減小c. 經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小相等d. 在最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小不相等【答案】ac【解析】【詳解】ab半圓形槽光滑，兩個(gè)物體在下滑過程中，均只有重力做功，機(jī)械能均守恒；因開始時(shí)兩球機(jī)械能相等，則兩球的機(jī)械能總是相等且是不變的，故a正確，b錯(cuò)誤；cd根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得則到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度即在最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等，與軌道半徑無關(guān)；由牛頓第二定律解得n=3mg即經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小相等，與軌道半徑無關(guān)，故c正確，d錯(cuò)誤。故選ac。6.如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，軌道半徑r=0.4m，軌道最低點(diǎn)處有

8、一小球（半徑比r小很多）?，F(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，下列v0取值合適的是（g取10m/s2）（）a. v02m/sb. v00c. v04m/sd. v02m/s【答案】ad【解析】【詳解】在最高點(diǎn)的臨界情況解得根據(jù)動(dòng)能定理得解得若不通過四分之一圓周，根據(jù)動(dòng)能定理有解得所以或 故選ad。7.如圖所示，一個(gè)長為l、質(zhì)量為m的長方形木板靜止在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對靜止時(shí)，物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d，木板相對地面的位移為s，重力加速度為g。在

9、此過程中（）a. 系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為mgdb. 摩擦力對物塊做功為mg（sd）c. 摩擦力對木板做功為mgsd. 木板動(dòng)能的增量為mgs【答案】abd【解析】【詳解】a系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移，即為q=mgd故a正確；b物塊相對于地運(yùn)動(dòng)的位移x1=s+d，則摩擦力對物塊做功為wf=-mg（s+d）故b正確；c木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，則該摩擦力對木板做正功，則摩擦力對木板做功為w板=mgs故c錯(cuò)誤；d根據(jù)動(dòng)能定理可知，木板動(dòng)能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為mgs，故d正確。故選abd。8.如圖所示，小球在豎直向下的力f作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力

10、f撤去，小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時(shí)為止，不計(jì)空氣阻力，則小球在上升過程中a. 小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能b. 小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能達(dá)到最大值c. 小球動(dòng)能最大時(shí)彈簧彈性勢能為零d. 小球、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】d【解析】【詳解】a撤去外力剛開始的一段時(shí)間內(nèi)，小球受到的彈力大于重力，合力向上，小球向上加速運(yùn)動(dòng)，隨著彈簧形變量的減小，彈力減小，后來彈力小于重力，小球做減速運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后，小球僅受重力作用而做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由此可知，小球的動(dòng)能先增大后減小，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和重力勢能，故a錯(cuò)誤；bc由a分析可知，小球先做加速度減小的加速

11、運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，a=0，速度最大，動(dòng)能最大，此后彈力小于重力，小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到彈簧恢復(fù)原長時(shí)，小球飛離彈簧，故小球在離開彈簧時(shí)動(dòng)能不是最大，小球動(dòng)能最大時(shí)彈性勢能不為零，故bc錯(cuò)誤；d由于整體所受外力不做功，故小球、彈簧與地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故d正確。故選d。9.某測試員測試汽車啟動(dòng)、加速、正常行駛及剎車的性能前4s逐漸加大油門，使汽車做 勻加速直線運(yùn)動(dòng)，415s保持油門位置不變，可視為發(fā)動(dòng)機(jī)保持恒定功率運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后保持勻速，15s時(shí)松開油門并踩剎車，經(jīng)3s停止已知汽車的質(zhì)量為1200kg，在加速及勻速過程中汽車所受阻力恒為f，剎車過程汽車所受阻力為5f

12、，根據(jù)測試數(shù)據(jù)描繪v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是a. f=1200nb. 04s內(nèi)汽車所受牽引力3 6×l0nc. 415s汽車功率為360kwd. 415s內(nèi)汽車位移為141m【答案】d【解析】【詳解】a汽車剎車時(shí)的加速度則根據(jù)牛頓定律可知5f=ma1解得f=2400n故a錯(cuò)誤；b0-4s內(nèi)汽車的加速度則所受牽引力為故b錯(cuò)誤；c415s汽車功率為p=fv=fv=2400×30w=72kw故c錯(cuò)誤；d4-15s內(nèi)由動(dòng)能定理代入數(shù)據(jù)可得x=141m故d正確。故選d10.質(zhì)量為m和m0的滑塊用輕彈簧連接，以恒定速度v沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰

13、撞，如圖所示，碰撞時(shí)間極短，在此過程中，下列情況可能發(fā)生的是（）a. m、m0、m速度均發(fā)生變化，m和m0的速度都變?yōu)関1，m的速度變?yōu)関2，且滿足（mm0）v=（mm0）v1mv2b. m、m0、m速度均發(fā)生變化，碰后分別為v1、v2、v3，且滿足（mm0）v=mv1mv2m0v3c. m0的速度不變，m和m的速度變?yōu)関1和v2，且滿足mv=mv1mv2d. m0的速度不變，m和m的速度都變?yōu)関，且滿足mv=（mm）v【答案】cd【解析】【詳解】碰撞的瞬間m和m組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，m0的速度在瞬間不變，以m的初速度方向?yàn)檎较?，若碰后m和m的速度變v1和v2，由動(dòng)量守恒定律得mv=mv1+m

14、v2若碰后m和m速度相同，由動(dòng)量守恒定律得故cd正確，ab錯(cuò)誤。故選cd。11.兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車a上，兩車靜止，如圖所示當(dāng)這個(gè)人從a車跳到b車上，接著又從b車跳回a車并與a車保持相對靜止，則a車的速率 a. 等于零b. 小于b車的速率c. 大于b車的速率d. 等于b車的速率【答案】b【解析】【詳解】分析系統(tǒng)受力情況可知，系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒可得：因?yàn)橘|(zhì)量關(guān)系：故速度關(guān)系：故b選項(xiàng)正確12.如圖所示，質(zhì)量為m的盒子放在光滑的水平面上，盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物體從某一時(shí)刻起給m一個(gè)水平

15、向右的初速度v0，那么在物塊與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后（ ）a. 兩者的速度均為零b. 兩者的速度總不會(huì)相等c. 車的最終速度為，向右d. 車的最終速度為，向右【答案】c【解析】【詳解】選物體與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，由水平方向動(dòng)量守恒得：mv0=（m+m）v所以v方向與v0同向，即方向水平向右，故c正確，abd錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題13.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80 m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)a、b、c到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s）

16、按要求將下列問題補(bǔ)充完整（1）紙帶的_(左、右)端與重物相連；（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)b時(shí)，物體的速度vb=_m/s； （3）從起點(diǎn)o到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)b的過程中重力勢能減少量是ep =_j，此過程中物體動(dòng)能的增加量ek =_j；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_【答案】 (1). 左 (2). (3). (4). (5). 在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律成立【解析】【詳解】(1)1物體做加速運(yùn)動(dòng)，由紙帶可知，紙帶上所打點(diǎn)之間的距離越來越大，這說明物體與紙帶的左端相連(2)2勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，由此可知(3)34從起點(diǎn)o到b點(diǎn)的過程中重

17、力勢能減少量是ep=mgh=1×9.8×0.0501j0.49j動(dòng)能的增加量(4)5由(3)可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律成立。三、計(jì)算題14.宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處；他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，經(jīng)過時(shí)間3t小球落回原處。（地球表面的重力加速度g取10m/s2，空氣阻力不計(jì)）(1)求該星球表面附近的重力加速度g的大?。?2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為，求該星球的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比?！敬鸢浮?1)； (2).【解析】【詳解】(1) 設(shè)初速度為v0；小球運(yùn)動(dòng)過程只受重力作用，故小球做勻變速運(yùn)動(dòng)

18、；由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：小球回到原點(diǎn)時(shí)的速度和初速度大小相同，方向相反；故加速度 (2)由星球表面物體重力等于萬有引力可得所以該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比15.如圖所示，傳送帶的水平部分ab的長度為l=1.00m，ab與一圓心在o點(diǎn)、半徑為r=1m的豎直光滑圓軌道的末端相切于a點(diǎn)，ab高出水平地面h=1.25m，一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在圓軌道上的p點(diǎn)由靜止釋放，op與豎直線的夾角=37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，不計(jì)空氣阻力。(1)求滑塊滑到圓軌道末端時(shí)對軌道的壓力；(

19、2)若傳送帶一直保持靜止，求滑塊的落地點(diǎn)與b間的水平距離；(3)若傳送帶以v0=0.5m/s的速度沿逆時(shí)針方向運(yùn)行（傳送帶上部分由b到a運(yùn)動(dòng)），求滑塊在傳送帶上滑行過程中產(chǎn)生的內(nèi)能?！敬鸢浮?1)1.4n；(2)；(3)0.154j【解析】【詳解】(1)從p到圓軌道末端的過程中，由動(dòng)能定理可得 可得滑塊到達(dá)a點(diǎn)時(shí)的速度 在軌道末端根據(jù)牛頓第二定律有  可得根據(jù)牛頓第三定律得：滑塊對圓軌道末端的壓力大小為1.4n，方向豎直向下；(2) 從a到b的過程中，只有摩擦力對滑塊做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)可解得滑塊到達(dá)b時(shí)的速度vb=m/s滑塊恰好從b點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，所以滑塊落地點(diǎn)距b點(diǎn)的水平距離(3)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)和傳送帶靜止對滑塊的受力情況沒有變化，滑塊從a至b的運(yùn)動(dòng)情況沒有改變，所以滑塊對傳送帶間的相對位移為 所以滑塊在皮帶上滑行過程中產(chǎn)生的內(nèi)能q=mgx=0.1×0.1×10×1.54j=0.154j16.如圖所示，甲車質(zhì)量m1=30kg，車上有質(zhì)量m=50kg的人，甲車（連同車上的人）以v=3m/s的速度向右滑行。此時(shí)質(zhì)量m2=50kg的乙車正以v0=1.8m/s的速度迎面滑來，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時(shí)，人從甲車跳到乙車上，求人跳出甲車的水平速度（相對地面）應(yīng)當(dāng)在什么范圍以內(nèi)才能避免兩車相撞？不計(jì)地