1、任丘市第一中学2019-2020学年高一下学期入校教学质量检测物理一、 选择题(本题共12小题,共48分。1-8每小题只有一个选项正确,每道题4分,9-12题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)1、关于曲线运动,下列说法正确的是()A做曲线运动物体的速度和加速度一定是在变化的B一个物体做曲线运动,它所受的合外力也一定改变C与速度方向垂直的力只改变速度的方向,不改变速度的大小D匀速圆周运动的加速度不变2、某船在静水中的速率为3m/s,要横渡宽为30m的河,河水的流速为5m/s。则下列说法中正确的是()A该船不可能渡过河去B该船渡河的最小距离为30mC该船渡河
2、所用时间至少是6s D该船渡河所经位移的大小至少是50m3、如图所示,在倾角足够长的固定斜面上,甲球以沿斜面匀速向下运动,乙球在相距甲球时,以速度水平抛出。若甲球在斜面上被乙球击中,则的大小为(不计空气阻力,甲和乙都可看作质点,g取)A5m/sB15m/sC20m/sD23m/s4、近来,有越来越多的天文观测现象和数据证实黑洞确实存在科学研究表明,当天体的逃逸速度(即第二宇宙速度,为第一宇宙倍)超过光速时,该天体就是黑洞已知某天体与地球 的质量之比为k,地球的半径为R,地球的第一宇宙速度为v1,光速为c,则要使该天体成为黑洞,其半径应小于ABCD5、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机的
3、功率为P,司机为合理进入限速区,减小了油门,使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶,设汽车行驶过程中所受阻力大小不变,从司机减小油门开始,汽车的速度v与时间t 的关系如图所示,则在0t1时间内下列说法正确的是( )A汽车的牵引力不断减小Bt=0时,汽车的加速度大小为C阻力所做的功为D汽车行驶的位移为6、如图所示,质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m,若不计空气阻力,取g=10 m/s2,则()A小物块的初速度是5 m/sB小物块的水平射程为1.2 mC小物块在桌面上
4、克服摩擦力做8 J的功D小物块落地时的动能为0.9 J7、如图所示,某段滑雪雪道倾角为30,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g。在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为mghC运动员克服摩擦力做功为mghD下滑过程中系统减少的机械能为mgh8、如图甲所示,质量为4kg的物块A以初速度v0=6m/s从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为1,木板B与地面之间的动摩擦因数为2,A、B运动过程的v-t图像如图乙所示,A始终未滑离B。则下列说
5、法错误的是()A木板的长度至少为3mB物块B的质量为4kgC1=0.4,2=0.2DA、B间因摩擦而产生的热量为48J9、如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角30,此时细绳伸直但无张力,物块与转台间动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,角速度为,重力加速度为g,则()A当时,细绳的拉力为0B当时,物块与转台间的摩擦力为0C当时,细绳的拉力大小为 mgD当时,细绳的拉力大小为mg10、如图所示,水平面上放置一个直径,高的无盖薄油桶,沿油桶底面直径距左桶壁处的正上方有一点,点的高度,从点沿直径方向
6、水平抛出一小球,不考虑小球的反弹,下列说法正确的是(取)( )A小球的速度范围为时,小球击中油桶的内壁B小球的速度范围为时,小球击中油桶的下底C小球的速度范围为时,小球击中油桶外壁D若p点的高度变为,则小球无论初速度多大,均不能直接落在桶底(桶边沿除外)11、如图所示,质量分别为 2m、m 的小滑块 A、B,其中 A 套在固定的竖直杆上,B 静置于水平地面上,A、B 间通过铰链用长为 L 的刚性轻杆连接。一轻弹簧左端与 B 相连, 右端固定在竖直杆上,弹簧水平。当=30时,弹簧处于原长状态此时将 A 由静止释放, 下降到最低点时变为 45,整个运动过程中,A、B 始终在同一竖直平面内,弹簧在弹
7、性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为 g。则 A 下降过程中( )AA、B 组成的系统机械能守恒B弹簧弹性势能的最大值为CA 下降到最低点时 B 的速度达到最大DA 的速度达到最大值前,地面对 B 的支持力小于 3mg12、已知一足够长的传送带与水平面的倾角为,以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示),以此时为t0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系,如图b所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小v1v2)。已知传送带的速度保持不变。(g取10 m/s2)则A0t1内,物块对传送带做负功B物块与传送带间的动摩擦因数为
8、,tan C0t2内,传送带对物块做功为D系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小二、实验题(共2题15分,13题每空1分,14题每空2分)13、如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,电火花打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究做功与动能变化的关系”的实验:(1)打点计时器使用的电源是_;A交流4一6V电源 B交流220V电源 C直流4一6V电源 D直流220V电源(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是_;A把长木板右端垫高 B把长木板左端垫高 C改变小车的质量 D改变重物的质量(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上
9、打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在打点过程中,重物始终在空中。在纸带上依次取A、B、C若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C各点到O点的距离为x1、x2、x3,如图所示:实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小等于重物的重力大小。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_,打B点时小车的速度v=_;(结果用题目中给出符号表示)(4)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,下图中正确反映关系的是_。A B C D14、用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架
10、台上,使重物带动纸带从静止开始下落:(1)除了图示的实验器材,下列实验器材中还必须使用的是_(填字母代号)。A交流电源 B秒表 C刻度尺 D天平(带砝码)(2)关于本实验,下列说法正确的是_(填字母代号)。A应选择质量大、体积小的重物进行实验B释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态C先释放纸带,后接通电源(3)实验中,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量Ep=_,动能变化量Ek=_(
11、用已知字母表示)。(4)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放,到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m,当地重力加速度为g。在误差允许范围内,当满足关系式_时,可验证机械能守恒。三、计算题(共37分)15、(6分)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出,初速度大小均为v0=10m/s,A竖直向下抛出,B则水平抛出,忽略空气阻力,g取10m/s2。求:A球经过多长时间落地?A球落地时,A、B两球间的距离时多少?16、(8分)汽车发动机的额定功率为60kW,其质量为kg,在水
12、平路面上行驶时受阻力恒定为,试求:()汽车所能达到的最大速度;()若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动,则汽车受到的牵引力多大?(3)汽车匀加速运动的时间多长?17、(8分)如图所示,假定地球为半径为R的密度均匀的球体。地球表面的重力加速度为g。一卫星在离地的轨道上做圆周运动。 (1)求卫星的周期;(2)若图中的A点为同学脚下的地面,在此位置存在一条过地心O的隧道AB。C为隧道中深度AC=d的位置。则该位置处的的重力加速度大小为多少。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零; (3)若同学从A处无初速跳入隧道开始地心旅行,请作出该同学从A 到B的速度时间图像。 18、(15分)如图所示,在
13、水平轨道右侧安放半径为R=0.2m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态质量为m=1kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道物块A与PQ段间的动摩擦因数=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10m/s2求:(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回
14、圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道物理答案1、CA 速度、加速度都是矢量,做曲线运动的物体速度的方向一定是变化的,所以速度是变矢量;但物体的加速度可以不变,如平抛运动。故A错误;B 一个物体做曲线运动,它所受的合外力不一定改变,如匀变速曲线运动,故B错误;C 与速度方向垂直的力不做功,只改变速度的方向,不改变速度的大小,故C正确;D 匀速圆周运动的加速度不变大小不变,方向时刻改变,故D错误。故选C。2 DA因为水流速大于静水速,所以合速度不可能垂直于河岸,但只要有垂直河岸的速度,就一定能渡过河去,故A错误;B因为水流速大于静水速,所以合速度不可能垂直于河岸,该船渡河的最小距离一定大于30m,故
15、B错误;C当静水速度与河岸垂直时,渡河的时间最短,最短时间为那么船渡河所用时间至少是10s,故C错误;D当静水速的方向与合速度垂直时,渡河的位移最短,设此时合速度与河岸方向的夹角为,则有最小位移为故D正确;故选D。3、C设乙运动过程中所需时间为t,对于甲:运动的位移,对于乙:竖直方向有,水平方向有,代入数据,由以上三式可得。选项C正确,ABD错误。故选C。4、B地球的第一宇宙速度为,根据万有引力提供向心力,有,得到,由题意可得第二宇宙速度为;又有题意可知,星体成为黑洞的体积为,结合以上方程可得,故B正确,ACD错误5、D在0t1时间内:A项:功率不变,速度减小,根据P=Fv可知,牵引力增大,故
16、A错误;B项:汽车以速度v0匀速行驶时,牵引力等于阻力,即有:F=f,发动机的功率为P,由P=Fv0=fv0,得阻力 t=0时,功率为原来的一半,速度没有变,则,根据牛顿第二定律得:故大小为,故B错误;C、D项:根据动能定理得:解得阻力做功为 ,设汽车通过的位移为x,由Wf=-fx,解得,故C错误,D正确6、D由题意可以,小物块到达B时的速度=3m/s,如下图所示小物块从A运动到B的过程中,由动能定理可得:解得:,故A选项错误;(或根据牛顿第二定律,根据运动学公式,求解)小物块从B点离开桌面后,做平抛运动所以,解得因此,水平射程=0.9m,选项B错误;小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J,选项
17、C错误;从B到C,利用动能定理得:,解得,D正确(或利用平抛运动运动学公式,先求落地速度,然后再根据动能得定义,求落地动能)7、BA若物体不受摩擦力,则加速度应为a=gsin30=g而现在的加速度为g小于g,故运动员应受到摩擦力,故减少的重力势能有一部分转化为了内能,故A错误;B运动员下滑的距离L=2h由运动学公式可得v2=2aL得动能为Ek=mv2=mgh故B正确;C由动能定理可知mgh-Wf=mv2解得Wf=mgh故C错误;D机械能的减小量等于阻力所做的功,故下滑过程中系统减少的机械能为mgh,故D错误;故选B。8、CA由v-t图看出物块和木板在1s内的位移差为3m,物块始终未滑离木板,故
18、木板长度至少为3m,选项A正确;B木板和物块达到共同速度之前的加速度,对木板有由图看出,解得选项B正确;C以物块为研究对象有由图看出,可得将物块和木板看成一个整体,在两者速度一致共同减速时,有由图看出,可得选项C错误;DA、B的相对位移为s=3m,因此摩擦产热为选项D正确。9、ACAB.当转台的角速度比较小时,物块只受重力、支持力和摩擦力,当细绳恰好要产生拉力时mgmlsin30,解得1,随角速度的增大,细绳上的拉力增大,当物块恰好要离开转台时,物块受到重力和细绳的拉力的作用,mgtan30mlsin30,解得2,由于1 2,所以当时,物块与转台间的摩擦力不为零;由于 1,所以当时,细绳的拉力
19、为零,故A正确,B错误;CD.由于1 2,由牛顿第二定律得fFsin30mlsin30,因为压力小于mg,所以fmg;当2时,物块已经离开转台,细绳的拉力与重力的合力提供向心力,则mgtanmlsin,解得cos,故Fmg,故C正确,D错误。故选:AC10、ACDABC当小球落在点时,有联立解得同理可知,当小球落在点时当小球落在点时当小球落在点时所以选项AC正确,B错误;D若点的高度变为轨迹同时过点和点,则此时初速度解得在此高度上,小球无论初速度多大,都不能直接落在桶底(桶边沿除外),选项D正确。故选ACD。11、BDA项:根据能量守恒知,A、B、弹簧组成的系统机械能守恒,A、B组成的系统机械
20、能不守恒。故A错误;B项:根据系统机械能守恒可得:,弹性势能的最大值为,故B正确;C项:对B,水平方向的合力,所以滑块先做加速运动后做减速运动,故C错误;D项:A下降过程中动能达到最大前,A加速下降,对A、B整体,在竖直方向上根据牛顿第二定律有,则有,故D正确。12、ABDA、由图知,物块先向下运动后向上运动,则知传送带的运动方向应向上内,物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下,则物块对传送带做负功,故A正确;B、在内,物块向上运动,则有,得,故B正确;C、内,由图“面积”等于位移可知,物块的总位移沿斜面向下,高度下降,重力对物块做正功,设为,根据动能定理得:,则传送带对物块做功,故C错误;D、
21、内,重力对物块做正功,物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能,则由能量守恒得知,系统产生的热量一定比物块动能的减少量大,故D正确。13、B A A (1)本实验所用的计时器是电火花打点计时器,所用的电源为交流220V电源,故B正确,ACD错误。故选B。(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是把长木板右端垫高,故A正确,BCD错误。故选A。(3)由题知,小车所受的拉力大小等于重物的重力大小,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=mgx2根据纸带信息可知道B点的瞬时速度等于AC的平均速度,则有(4)根据动能定理有整理得所以图象仍是过原点的直线,故A正确,BCD错
22、误。故选A。14、AC AB F0 = 3mg 1A打点计时器需要接交流电源,A正确;B打点计时器本身就是计时工具,不需要秒表,B错误;C需要用刻度尺测量纸带上打点之间的距离,C正确;D重物下落过程中,若满足机械能守恒定律,则等式两边将重物质量约去,不需要天平测量重物质量,D错误。故选AC。2A应选择质量大、体积小的重物进行实验,可以减小阻力带来的误差,A正确;B释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态,使重物竖直下落,减小纸带与打点计时器之间的摩擦,B正确;C为了有效利用纸带,应先接通电源,后释放纸带,C错误。故选AB。3重力做正功,重力势能减小所以从到,重力势能的变化量为在点,根据匀变速直线运动
23、的规律可知则动能变化量为4若小球运动过程中机械能守恒,则满足小球运动到最低点解得即需要验证的表达式为15、(1)1s,(2)10m (1)A球做竖直下抛运动:将h=15m,v0=10m/s代入,可得:t=1s即A球经过1s时间落地.(2)B球做平抛运动:将v0=10m/s,t=1s代入可得:,.故两球之间的距离为.16、(1)(2)(1)当汽车以最大速度行驶时F=f=由得(2)由牛顿第二定律代入数据得(3)汽车做匀加速运动到最大速度时,达到额定功率,此时速度代入数据得则17、(1);(2);(3) (1)对卫星有且有联立解得(2)由题意可知,C处物体受到地球引力等效于以OC为半径的球体的引力,
24、设其半径为r,质量为,密度为,则有其中又,联立得(3)物体运动过程只受万有引力作用,在距O为r处,受到的合外力那么加速度在O点上方,加速度方向向下,物体做加速减小的加速运动;在O点下方,加速度方向向上,物体做加速增大的减速运动,故vt图象如图所示18、(1)2m/s;(2)0.2m;(3) 或(1)物块A冲上圆形轨道后回到最低点速度为v0=m/s;应用动能定理,与弹簧接触瞬间,有;可得,物块A与弹簧刚接触时的速度大小m/s(2)A被弹簧以原速率弹回,向右经过PQ段,根据匀变速直线运动的规律有得A速度当A滑上圆形轨道,根据机械能守恒定律有(也可以应用)可得,返回到右边轨道的高度为,符合实际(3)物块A以v0冲上轨道直到回到PQ段右侧,有可得,A回到右侧速度要使A能返回右侧轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道,则有:若A沿轨道上滑至最大高度h时,速度减为0,则h满足:根据机械能守恒:联立可得,若A能沿轨道上滑至最高点,则满足:且联立得综上所述,要使A物块能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道,l满足的条件是或