河北省乐亭第一中学高一物理下学期期中试题含解析

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1、乐亭一中2020级高一年级第二学期期中考试试题 物理学科一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分。第1-6小题只有一个选项符合题目要求，7-12小题有多个选项符合题目要求，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.关于曲线运动，下列说法中正确的是()A. 做曲线运动的物体受到的合外力可以始终为零B. 物体受到变力作用时就做曲线运动C. 曲线运动一定是变速运动D. 做曲线运动的物体的加速度方向不断变化【答案】C【解析】【详解】A项：由于做曲线运动的物体速度一定变化，由公式可知，一定产生加速度，由牛顿第二定律得合外力一定不为零，故A错误；B项：物体受到变力的作用，如果力的方向

2、和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，故B错误；C项：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，一定是变速运动，故C正确；D项：做曲线运动的物体受到的合外力可能是恒力，所以加速度方向不变，如平抛运动，故D错误。2. 下面各个实例中，机械能守恒的是（ ）A. 物体沿斜面匀速下滑B. 物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C. 物体沿光滑曲面滑下D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升【答案】ABD【解析】匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做

3、功，机械能守恒，C正确；拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误。3.如图所示，B和和C是一组塔轮,即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB:RC=3:2。A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起,当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦力作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点,则a、b、c三点在运动过程中的( )A. 向心加速度大小之比为9:6:4B. 角速度之比3:3:2C. 转速之比为2:3:2D. 线速度大小之比为3:2:2【答案】A【解析】【详解】轮A、轮B靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：va：vb

4、=1：1根据公式v=r，有：a：b=3：2根据=2n，有：na：nb=3：2根据a=v，有：aa：ab=3：2轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故：b：c=1：1根据公式v=r，有：vb：vc=3：2根据=2n，有：nb：nc=1：1根据a=v，有：ab：ac=3：2综合得到：va：vb：vc=3：3：2a：b：c=3：2：2na：nb：nc=3：2：2aa：ab：ac=9：6：4故A正确，BCD错误。故选B。【点睛】本题关键是明确同轴传动和同源传动的区别，然后根据公式v=r、=2n、a=v列式分析，注意两两分析；再找出共同项得出最后的表达式！4.假设地球为密度均匀的球体，若保持密度不变，而将

5、半径缩小原来的一半，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（ ）A. 2倍B. C. 4倍D. 【答案】B【解析】【详解】设地球的半径为R，密度为，质量为M，物体的质量为m，根据重力等于万有引力得：物体的重力为所以将半径缩小时，地面上物体所受的重力将变为原来的一半，故B正确。5.把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是()A. 两小球落地时速度相同B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同C. 从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率PAPB【答案】D【解析】

6、【详解】A、C项：根据动能定理得，重力做功相同，初动能相同，则末动能相同，可知落地的速度大小相等，但是方向不同，故AC错误；B项：由知，落地的速度大小相等，但是A落地时速度方向与重力之间有夹角，可知两球落地时的重力功率不同，故B错误；D项：从开始抛出到落地，重力做功相同，但是竖直上抛运动的时间大于平抛运动的时间，由，所以，故D正确。6. 质量为2kg的物体，在水平面上以6m/s的速度匀速向西运动，若有一个方向向北的8N的恒力作用于物体，在2s内物体的动能增加了 （ ）A. 28JB. 64JC. 32JD. 36J【答案】B【解析】试题分析：设物体沿F方向的加速度为a，由牛顿第二定律得：；物体

7、沿向北的方向做匀加速直线运动，同时沿向西的方向做匀速运动，所以合运动是匀变速曲线运动；物体沿F方向做匀加速直线运动，2s内向北的位移为：s=at2=422m=8m；力F所做的功为：W=Fs=88J=64J；根据动能定理：Ek=W=64J故选B。考点：牛顿第二定律；动能定理7.如图所示，a、b两物块质量分别为m、2m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后突然由静止释放，直至b物块下降高度为h.在此过程中，下列说法正确的是()A. 物块a的机械能守恒B. 物块b机械能减少了C. 物块b重力势能的减少量等于细绳拉

8、力对它所做的功D. 物块a重力势能的增加量大于其动能增加量【答案】D【解析】试题分析：本题中物体a、b构成的系统机械能守恒，物体b重力势能的减小量等于a动能增加量、b动能增加量、a重力势能增加量之和物体a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；物体a、b构成的系统机械能守恒，有，解得，物体b动能增加量为，重力势能减小，故机械能减小，故B错误；物体b重力势能的减小量等于克服重力做的功，物体b加速下降，失重，拉力小于重力，所以拉力做的功小于重力做的功，即物块b重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功，故C错误；物体a动能增加量为，重力势能增加量为，故物块a重力势能的增加量大于其动能

9、增加，故D正确8.如图所示，将一质量为m的小球从A点以初速度v斜向上抛出，小球先后经过B、C两点已知B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，重力加速度为g，取A点所在的平面为参考平面，不考虑空气阻力，则()A. 小球在B点重力势能是在C点重力势能的两倍B. 小球在B点的机械能是C点机械能的两倍C. 小球在C点的动能为mv2mghD. 小球在B点的动能为mv22mgh【答案】AC【解析】【详解】A项：由公式可知，由于B、C之间的竖直高度和C、A之间的竖直高度都为h，所以小球在B点的重力势能是在C点重力势能的两倍，故A正确；B项：小球从A点开始到BC的过程中机械能守恒，故BC两点机械能相

10、等，故，故B错误；C项：对AC过程分析，由机械能守恒定律可知：，故C点的动能为：，故C正确；D项：根据机械能守恒：小球在B点的动能为，故D错误。9.如图甲所示，一长为l的轻绳一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度二次方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g.下列判断正确的是()A. 图线函数表达式为FmmgB. 重力加速度gC. 若绳长不变，用质量较小的球做实验，则图线上b点的位置不变D. 若绳长不变，用质量较小的球做实验，则得到的图线斜率更大【答案】BC【解析】【详解】A项：小球在最高点，根据牛顿第二定律有

11、：，解得：，故A错误；B项：当F=0时，根据表达式有：，解得：，故B正确；C项：当F=0时，可知b点的位置与小球的质量无关，绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变，故C正确；D项：根据知，图线的斜率，绳长不变，用质量较小的球做实验，斜率更小，故D错误。10.冥王星的两颗卫星尼克斯(Nix)和海德拉(Hydra)绕冥王星近似做匀速圆周运动，它们的周期分别约为25天和38天，则尼克斯绕冥王星运动的()A. 角速度比海德拉的大B. 向心加速度比海德拉的小C. 线速度比海德拉的小D. 轨道半径比海德拉的小【答案】AD【解析】【详解】尼克斯周期小于海德拉，由 可知尼克斯的轨道半径小于海德拉的

12、轨道半径。由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，有：，得，。尼克斯的向心加速度、角速度、线速度比海德拉的大，故AD正确。11.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，游戏规则是：游戏者站在界外从手中水平抛出一个圆形圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得。如图 所示，小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体，若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体，则 ()A. 大人站在小孩同样的位置，以小点的速度抛出圈圈B. 大人站在小孩同样的位置，以大点的速度抛出圈圈C. 大人退后并下蹲至与小孩等高，以大点的速度抛出圈圈D. 大人退后并下蹲至与小孩等高，以小点的速度抛出圈圈【答案】AC【解析】【分析】物体做平抛运动，

13、我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同；【详解】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为：，水平方向的位移：；A、大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈，故A正确，B错误；C、大人蹲至与小孩等高，高度h相等，如果大人退后抛出圈圈并套取前方同一物体，则大人抛出的圈圈的水平位移大于小孩抛出的圈圈的水平位移，所以抛出时的速度大人要稍大一些，故C正确，D错误。【点睛】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在

14、水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解。12.如图所示，一质点在重力和水平恒力作用下，速度从竖直方向变为水平方向，在此过程中，质点的（ ）A. 机械能守恒B. 机械能不断增加C. 重力势能不断减小D. 动能先减小后增大【答案】BD【解析】试题分析：因为质点受竖直向下的重力和水平向右的恒力作用，故恒力对质点总做正功，故质点的机械能一直增加，选项B正确，A错误；随物体的高度增加，重力势能逐渐增大，选项C错误；应重力和水平恒力的合力方向指向右偏下，故开始时合力与速度夹角大于900，合力做负功；后来速度方向与合力夹角小于900，合力做正功，由动能定理可知，动能先减小后增大，选项D正

15、确；故选BD.考点：动能定理；功；机械能。二、填空题(共3小题，每空分，共16分把答案直接填在答题纸上)13.某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。实验步骤如下：小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为；在钉子上分别套上2条、3条、4条同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤，小物块落点分别记为、；测量相关数据，进行数据处理。（1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的_（填正确答案标号）。A小物块的质量mB橡皮筋的原长C橡皮筋的伸长量D桌面到地面的高度hE小物块抛出点到落地点的水平距离L（2）将几次实验中橡皮筋对小物块做

16、功分别记为、，桌边到小物块落地点的水平距离分别记为、。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、_为横坐标作图，才能得到一条直线。（3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于_（填“偶然误差”或“系统误差”）。【答案】 (1). ADE (2). (3). 系统误差【解析】【详解】（1）小球离开桌面后做平抛运动，根据桌面到地面的高度，可计算出平抛运动的时间，再根据小物块抛出点到落地点的水平距离，可计算出小球离开桌面时的速度，根据动能的表达式，还需要知道小球的质量，故ADE正确，BC错误；（2）根据，和，可得，因为功与速度的平方成正比，所以功与正比，故应以W为纵坐标、为横坐标作

17、图，才能得到一条直线；（3）偶然误差特点是它的随机性，如果我们对一些物理量只进行一次测量，其值可能比真值大也可能比真值小，这完全是偶然的，产生偶然误差的原因无法控制，所以偶然误差总是存在，通过多次测量取平均值可以减小偶然误差，但无法消除；系统误差是由于仪器的某些不完善、测量技术上受到限制或实验方法不够完善没有保证正确的实验条件等原因产生，由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略且无法消除，则由此引起的误差属于系统误差。14.某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每_s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为_m/s，拍摄图中上数

18、第二个位置时小球的速度 _m/s (g取10m/s2)。【答案】 (1). 0.1 (2). 1 (3). 【解析】【详解】在竖直方向上，根据得：；则小球的初速度图中上数第二个位置时小球竖直方向上的速度为：，所以小球的速度为：。15.利用图装置做“验证机械能守恒定律”实验(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_A已知频率的交流电源 B刻度尺 C天平(含砝码) D.停表【答案】 (1). A

19、(2). AB【解析】【详解】(1) 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故A正确；(2) 打点计时器使用交流电源，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平，打点计时器可以知道时间，故不需要停表，故AB正确。三、计算题(本题共3小题，共36分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)16.如图所示，一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=

20、30m的斜坡自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角=37，滑雪板与雪面滑动摩擦因素=0.1。则运动员滑至坡底的过程中（不计空气阻力,g=10m/s2, sin37=0.6,cos37=0.8）, 求：所受各个力所做的功分别是多少？【答案】重力做功15000J；支持力做功0；摩擦力做功-2000J【解析】【详解】由功的定义：可知，重力做的功为：；因支持力与速度始终垂直，所以支持力做功为：WN=0；摩擦力做功为：。17.宇航员在月球表面完成下面实验：如图所示，在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点），当给小球一水平初速度v时，刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动已知圆弧

21、轨道半径为r，月球半径为R，引力常量为G若在月球表面上发射一颗环月卫星，则所需的最小发射速度为多大？【答案】【解析】试题分析：由于小球恰好经过最高点，根据重力提供向心力，可求出在最高点的速度；小球在轨道内部运动过程中，只有重力做功，由动能定理列式可求出月球表面重力加速度g，根据重力提供向心力，可求出最小发射速度。设月球表面重力加速度为g，月球质量为M球刚好完成圆周运动，则小球在最高点有： 从最低点至最高点由动能定理得由以上可得： 在月球表面发射卫星最小速度为月球第一宇宙速度，重力提供向心力 解得：点睛：本题涉及两个圆周运动，小球在光滑轨道内运动时，在最高点重力提供向心力；卫星在月球表面做圆周运

22、动时，重力提供向心力。18.一列火车总质量m500 t，发动机的额定功率P6105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f是车重的0.01倍。(取g10 m/s2)(1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，求当行驶速度为v11 m/s和v210 m/s时，列车的瞬时加速度a1、a2的大小；(3)列车在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P；(4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。【答案】（1）12 m/s（2）002 m/s2（3）5105W（4）4 s【解析】试题分析：（1）列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即F=Ff=kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm，则：vm=12 m/s（2）当vvm时列车加速运动，当v=v1=1 m/s时，F1=6105N，据牛顿第二定律得：a1=1.1 m/s2当v=v2=10 m/s时，F2=6104N据牛顿第二定律得：a2=0.02 m/s2（3）当v=36 km/h=10 m/s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P=Ffv=5105W（4）根据牛顿第二定律得牵引力F=Ff+ma=3105N，在此过程中，速度增大，发动机功率增大当功率为额定功率时速度大小为vm，即vm=2 m/s据vm=at，得：t=4 s