1、江苏省马坝高级中学2019-2020学年高一物理下学期期中试题(含解析)一、单项选择题(每题4分,共60分)1.如图所示,套在细杆上的小环沿杆匀速下滑,其在水平方向和竖直方向的分运动分别是()A. 匀速运动,匀速运动B. 匀加速运动,匀加速运动C. 匀速运动,匀加速运动D. 匀加速运动,匀速运动【答案】A【解析】【详解】小环沿杆匀速下滑,说明小环的合力为零,所以小环在水平方向所受合力为零,竖直方向的合力也为零,即小环在水平方向和竖直方向都做匀速直线运动,故A正确2.小船在静水中的速度是v,现小船要渡一河流,渡河时小船朝对岸垂直划行,若航行至河中时,河水流速增大,则渡河时间将()A. 增大B.
2、减小C. 不变D. 不能确定【答案】C【解析】【分析】【详解】小船的渡河时间取决于小船垂直河岸的分速度大小,与平行河岸的分速度大小无关。水流速度变化,只改变小船平行河岸的分速度大小,不改变小船垂直河岸的分速度大小,所以小船渡河时间不变,故C正确,ABD错误。故选C。3.关于平抛运动,下列说法中不正确的是()A. 平抛运动的轨迹是曲线,所以平抛运动是变速运动B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动C. 平抛运动的水平射程s由初速度v0和下落的高度h决定D. 平抛运动的落地时间t由初速度v0决定,v0越大,t越大【答案】D【解析】【详解】A平抛运动的初速度水平,仅受重力,则平抛运动的轨迹是曲线。平抛运动
3、的速度大小和方向不断变化,所以平抛运动是变速运动,选项A正确;B平抛运动的加速度不变为g,做匀变速曲线运动,选项B正确;CD平抛运动竖直方向做自由落体运动,由得则知平抛运动的落地时间t由抛出点的高度决定,与v0无关。水平射程则s由初速度v0和下落的高度h共同决定,选项C正确,D错误。本题选不正确的,故选D。4.如图所示在同一地点的不同高度处以相同方向水平抛出甲乙两小球已知两球在空中某处相遇,则甲乙两球( )A. 同时抛出,抛出时乙速度较大B. 同时抛出,抛出时甲速度较大C. 甲先抛出,抛出时乙速度较大D. 甲先抛出,抛出时甲速度较大【答案】C【解析】【详解】甲、乙两球在空中相遇,甲下降的高度大
4、于乙下降的高度,根据h=,得t=可知,甲的运动时间长,所以甲先抛出因为从抛出到相遇点的过程中,水平位移相等,乙球的运动时间较短,由x=v0t知,乙球的初速度较大,故C正确故选C5.如图所示的皮带传动装置正在工作中,主动轮半径是从动轮半径的一半传动过程中皮带与轮之间不打滑,A、B分别是主动轮和从动轮边缘上的两点,则A、B两点的角速度、线速度之比分别是A. 1:2;1:1B. 1:2;2:1C. 2:1;1:1D. 1:1;2:1【答案】C【解析】【详解】在皮带轮问题中要注意:同一皮带上线速度相等,同一转盘上角速度相等在该题中,A、B两点的线速度相等,即有因为所以由,有所以C正确。故选C。6.人造
5、地球卫星的轨道半径越大,则()A. 速度越小,周期越小B. 角速度越小,周期越大C 速度越大,周期越小D. 角速度越大,周期越大【答案】B【解析】详解】根据万有引力定律和牛顿第二定律可知轨道半径越大,线速度越小,角速度越小,周期越大,因此B正确,ACD错误。故选B。7.测出万有引力常量的科学家是()A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 卡文迪许D. 伽利略【答案】C【解析】【详解】卡文迪许用扭秤装置测出了万有引力常量,从而使万有引力有了真正的意义,因此C正确,ABD错误。故选C。8.有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想,假如
6、不考虑其他星体的影响,且月球仍沿着原来的轨道绕地球作匀速圆周运动,运用您所学物理知识,分析垃圾转移前后,下列说法中正确的是A. 地球与月球间的万有引力会逐渐减小B. 月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C. 月球绕地球运行的加速度将会逐渐变大D. 月球绕地球运行的周期将变小【答案】B【解析】【详解】设地球质量为M,月球质量为m,地球与月球间的万有引力由于,M减小、m增加、固定,故会增加,故地球与月球间的万有引力会逐渐增加,直到两者质量相等为止,A错误;万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有解得由于M减小,故月球的运行速度减小,向心加速度减小,周期将会增大,故B正确CD错误。故选B。9. 如图所
7、示,在地面上发射一颗卫星,进入椭圆轨道II运行,其发射速度A. 等于79km/sB. 大于167km/sC. 大于79km/s,小于112km/sD. 大于112km/s,小于167km/s【答案】C【解析】根据宇宙速度的意义可知,在地面上发射一颗卫星,要进入椭圆轨道运行,其发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,故C正确10.在水平面上一轻质弹簧竖直放置,在它正上方一物体自由落下,如图所示,在物体压缩弹簧速度减为零的过程中()A. 物体的动能不断减小B. 物体所受的合力减小为零C. 弹簧的弹性势能不断增大D. 物体的机械能守恒【答案】C【解析】【详解】在物体压缩弹簧速度减为零的过程
8、中,弹力先小于重力后大于重力,则物体的速度先增大后减小,因此动能先增大后减小,故A错误;当重力等于弹力时,合力为零,加速度等于零,此时速度最大,当速度减为零时,弹力大于重力,合外力不为零,且方向向上,故B错误;在物体压缩弹簧速度减为零的过程中,弹簧的压缩量不断增大,因此弹性势能不断增加,故C正确;对于物体和弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,但物体由于弹簧的弹力对物体做负功,则物体的机械能不守恒,选项D错误;故选C.【点睛】解决本题的关键就是物体的运动过程的分析,分析清楚物体在每个过程的运动情况即可解决问题要注意本题中系统的机械能是守恒,但物体的机械能不守恒11.恒力F作用于原
9、来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s,则水平恒力F做的功和功率W1、Pl和W2、P2相比较,正确的是( )A. WlW2,P1P2B. Wl=W2,PIP2D. WlW2,PIP2【答案】B【解析】【详解】两次水平恒力相等,位移相等,根据W=Fs知,恒力F所做的功相等在光滑水平面上运动的加速度大,根据位移时间公式知,在光滑水平面上的运动时间短,根据P=W/t知,P1P2故A、C、D错误,B正确12.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示,若以桌面为参考面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是()A. mgh,减少m
10、g(Hh)B. mgh,减少mg(H+h)C. mgh,增加mg(Hh)D. mgh,增加mg(H+h)【答案】B【解析】【详解】以桌面为零势能参考平面,那么小球落地时的重力势能为整个过程中小球高度降低,重力势能减少,重力势能的减少量为故B正确,ACD错误。故选B。13.关于机械能是否守恒叙述中正确的是()A. 只要重力对物体做了功,物体的机械能一定守恒B. 做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒C. 外力对物体做的功为零时,物体的机械能一定守恒D. 只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒【答案】D【解析】【分析】【详解】AD物体机械能守恒的条件是只有重力做功,没有其它力做功,机械能一定守恒
11、,A错误,D正确;B如果物体匀速上升,动能不变但重力势能增加,机械能增加,B错误;C匀速上升的物体,合外力为零,因此合外力对物体做功为零,但机械能不守恒,C错误。故选D。14.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示,将两球由静止释放,在各自轨迹的最低点( )A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【答案】C【解析】从静止释放至最低点,由机械能守恒得:mgR=mv2,解得:,在最低
12、点的速度只与半径有关,可知vPvQ;动能与质量和半径有关,由于P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以不能比较动能的大小故AB错误;在最低点,拉力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:F-mg=m,解得,F=mg+m=3mg,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,向心加速度两者相等故C正确,D错误故选C点睛:求最低的速度、动能时,也可以使用动能定理求解;在比较一个物理量时,应该找出影响它的所有因素,全面的分析才能正确的解题15.质量为m的物体在高H处重力势能为mgH,从静止开始自由落下当动能等于重力势能的2倍时,经历的时间为()A. B. 2 C. D. 【答案
13、】B【解析】【详解】物体做自由落体运动,机械能守恒,当动能等于重力势能的2倍时,有:mgHmghmv2其中:mv22mgh解得:hH故下落的高度为:HhH根据自由落体运动的位移时间关系公式,有:Hgt2解得:t2故选B。二、实验题16.(1)用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,下列说法中正确的是( )A打点计时器应接直流电源B应先释放纸带,后接通电源打点C需使用秒表测出重物下落的时间D测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度(2)在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带,已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取
14、1个计数点,得到了0、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为_s。用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm,CD=2.70cm。由此可知,打C点时纸带的速度大小为_m/s。【答案】 (1). D (2). 0.10 (3). 0.25【解析】【详解】(1)1A打点计时器应接交流电源,A错误;B应先接通电源打点,后释放纸带,B错误;C打点计时器已测出了下落的时间,不需要秒表测量下落的时间,C错误;D测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度,D正确。故选D。(2)2由于每5个点取一个计数点,打点的时间间隔为0.02s,因此相邻两
15、个计数点之间的时间间隔0.10s。3打C点时速度,等于BD段的平均速度二、计算题(第17、18题每题10分,第19题12分,共32分)17.刀削面是西北人喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外刀削面全凭刀削,因此得名如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快的水平削下一片片很薄的面片儿,面片便飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,最近的水平距离为0.5m,锅的半径为0.5m要想使削出的面片落入锅中(1)面片从抛出到锅的上沿在空中运动时间?(2)面片的水平初速度的范围?()【答案】(1)0.4s (2)【解析】试题分析:面片做平抛运动,根据高度求出平抛运动的时间;
16、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,抓住最小位移和最大位移得出面片初速度的范围()根据得,代入数据解得:()因为平抛运动的水平位移在水平方向上有:,代入数据,得出初速度的范围为点睛:本题主要考查了平抛问题,决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住临界情况,结合运动学公式即可解题18.有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动,如图所示,已知水平地面上的C点位于O点正下方,A是轨道最高点,B是轨道最低点,AOBC四个点在同一竖直线上且AC两点的距离为3L。不计空气阻力,重力加速度为g:(1)求小球恰好通过最高点
17、A点时的速度vA;(2)若小球某次通过最高点A点时,细线突然断裂,求小球落地点到C点的距离。【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)对小球在点,根据牛顿第二定律可得解得(2)对小球从点到落地过程中,做平抛运动,则有联立解得19.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接,BC为导轨的直径,与水平面垂直,导轨半径为R,一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处小球从A 处由静止释放被弹开后,以速度v 经过B点进入半圆形轨道,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:(1)释放小球前弹簧的弹性势能;(2)小球到达C点时的速度;(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】(1)小球从A至B,由弹簧和小球构成的系统机械能守恒得释放小球前弹簧的弹性势能为:(2)由题意,小球在C点,由重力提供向心力,则有:得:(3)小球从B至C由动能定理有:得: