黑龍江省大慶市鐵人中學2018-2019學年高一物理下學期期中試題（含解析）一、選擇題（每題5分，共65分1-8題每小題只有一個選項正確，每小題5分，共40分；9-13題每小題有多個選項正確，每小題5分，選不全得3分，選錯不得分，共25分）1.某星球的質量約為地球的9倍，半徑約為地球的一半，若從地球上高h處平拋一物體，射程為60m，則在該星球上，從同樣高度，以同樣的初速度平拋同一物體，射程應為（）A. 10mB. 15mC. 90mD. 360m【答案】A【解析】根據，有，則某星球表面的加速度為：，做平拋運動有，A正確。2.如圖所示，物體由靜止開始分別沿不同斜面由頂端A滑至底端B，兩次下滑的路徑分別為圖中的和，兩次物體與斜面間動摩擦因數相同，且不計路徑中轉折處的能量損失，則到達B點時的動能（）A. 第一次小B. 第二次小C. 兩次一樣大D. 無法確定【答案】C【解析】【詳解】設斜面傾角為，物體沿斜面下滑時，克服摩擦力所做的功為：WfmgcossmgscosmgL，L是斜面的水平長度，和的路徑雖然不同，當它們的水平長度L相同，因此它們克服摩擦力所做的功相同；滑動的過程中重力做功與路徑無關所以重力做的功相同，所以兩次重力與摩擦力做的功都相同，根據動能定理可得：EK1EK2.ABD錯誤C正確。3.下列四個選項的圖中實線為河岸，河水的流速u方向如圖中箭頭所示，虛線為小船從河岸M駛向對岸N的實際航線，已知船在靜水中速度大于水速，則其中正確是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】試題分析：小船同時參與兩個運動，一個是自身的速度也就是靜水中的速度，一個是順流而下也就是水流的速度，船實際運動的速度是船速即船頭方向和水速的合速度，實際航線也就是虛線應該是合速度的方向。A中船頭斜向下，水速向下，二者合速度不可能如虛線所標示的斜向上，A錯。B中船頭指向對岸，水速向下，二者合速度不可能指向對岸而應該是斜向下，B錯C對。D中船頭斜向下，水速向下，二者合速度不可能沿船頭方向，D錯。考點：速度的合成4.如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地上通過鉸鏈聯結形成轉軸，其端點恰好處于左側滑輪正下方O點處，在桿的中點C處拴一細繩，繞過兩個滑輪后掛上重物MC點與O點距離為l現在桿的另一端用力使其逆時針勻速轉動，由豎直位置以角速度緩緩轉至水平位置（轉過了90角），此過程中下述說法中正確的是（）A. 重物M做勻速直線運動B. 重物M做勻變速直線運動C. 重物M的最大速度是lD. 重物M的速度先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】設C點線速度方向與繩子沿線的夾角為（銳角），由題知C點的線速度為vCL，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩Lcos的變化規律是開始最大（90）然后逐漸變小，所以，v繩Lcos逐漸變大，直至繩子和桿垂直，變為零度，繩子的速度變為最大，為L；然后，又逐漸增大，v繩Lcos逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為L故C正確，A，B，D錯誤.5.如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運動，星球相對飛行器的張角為，下列說法正確的是（）A. 軌道半徑越大，周期越長B. 軌道半徑越大，速度越大C. 若測得周期和張角，可得到星球的平均密度D. 若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度【答案】AC【解析】根據開普勒第三定律 ，可知飛行器的軌道半徑越大，飛行器的周期越長故A正確；根據衛星的速度公式 ，可知飛行器的軌道半徑越大，速度越小，故B錯誤；設星球的質量為M，半徑為R，平均密度為，張角為，飛行器的質量為m，軌道半徑為r，周期為T對于飛行器，根據萬有引力提供向心力得： 由幾何關系有： 星球的平均密度 由以上三式知測得周期和張角，可得到星球的平均密度故C正確；由可得： ，可知若測得周期和軌道半徑，可得到星球的質量，但星球的半徑R未知，不能求出星球的平均密度故D錯誤故選AC.6.鐵路轉彎處的彎道半徑r是根據地形決定的，彎道處要求外軌比內軌高，其內外高度差h的設計不僅與r有關，還取決于火車在彎道上的行駛速率。表格中是鐵路設計人員技術手冊中彎道半徑r及與之相對應的軌道的高度差h。彎道半徑r（m）660330220165132110內外軌高度差h（m）0.050.100.150.200.25030根據表中數據，火車通過彎道時，為保證絕對安全，要求內外軌道均不向車輪施加側面壓力，又已知我國鐵路內外軌的間距設計值約為L1.500m，結合表中數據，估算我國火車的轉彎速率為（）A. 10m/sB. 15m/sC. 20m/sD. 25m/s【答案】B【解析】【詳解】由表中數據可見：彎道半徑r越小，內外軌高度差h越大。h與r成反比，即為：rh6600.053300.133，由rh33，即為：，當r440m時，轉彎中，當內外軌對車輪均沒有側向壓力時，火車的受力如圖由牛頓第二定律得：，因為很小，有：，則有：，代入數據解得：v15m/s。故ACD錯誤B正確.7.如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細繩拴在鐵釘B上（細繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上t0時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動在0t10s時間內，細繩的拉力隨時間變化的規律如圖（b）所示，則下列說法中不正確的有（） A. 兩釘子間距離為繩長的B. t10.5s時細繩拉力的大小為6NC. t14s時細繩拉力的大小為10ND. 細繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔為3s【答案】ABD【解析】試題分析：在整個過程中小球的線速度大小不變，06s內繩子的拉力不變，知，610s內拉力大小不變，因F2=F1，=,所以兩釘子間的距離為，A對；第一個半圈經歷的時間為6s，則=6s，第二個半圈的時間t2=5s，t=10.5s時，球轉在第二圈，繩的拉力為6N，B正確；同理，可得小球轉第三個半圈的時間t3=4s，當t=14s時，小球的半徑為，由可算得拉力變為原來的倍，大小為7.5N，C錯；細繩每跟釘子碰撞一次，轉動半圈的時間少1s, 則細繩第三次碰釘子到第四次碰釘子的時間間隔為6-31=3s，D正確。所以本題選擇ABD。考點： 牛頓第二定律 向心力8.如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內自由轉動。現使小球在豎直平面內做圓周運動，到達某一位置開始計時，取水平向右為正方向，小球的水平分速度vx隨時間t的變化關系如圖乙所示。不計空氣阻力。下列說法中正確的是（）A. t1時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積相等B. t2時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積相等C. t1時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積不相等D. t2時刻小球通過最高點，圖乙中S1和S2的面積不相等【答案】A【解析】試題分析：通過題意可知，圖像的t1是最高點，面積S1表示的是從最低點運動到水平直徑最左端位置的過程中通過的水平位移，其大小等于軌道半徑; S2表示的是從水平直徑最左端位置運動到最高點的過程中通過的水平位移，其大小也等于軌道半徑，所以選項A正確。考點：v-t圖像9.水平放置的三個不同材料制成的圓輪A、B、C，用不打滑皮帶相連，如圖所示（俯視圖），三圓輪的半徑之比為RA：RB：RC3：2：1，當主動輪C勻速轉動時，在三輪的邊緣上分別放置一小物塊P（可視為質點），P均恰能相對靜止在各輪的邊緣上，設小物塊P所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，小物塊P與輪A、B、C接觸面間的動摩擦因數分別為A、B，C，A、B、C三輪轉動的角速度分別為A、B、C，則（）A. A：B：C2：3：6B. A：B：C6：3：2C. A：B：C1：2：3D. A：B：C6：3：2【答案】A【解析】【詳解】小物塊P水平方向只受最大靜摩擦力，提供向心力，所以向心加速度ag，而，ABC三輪邊緣的線速度大小相同，所以，所以A：B：C2：3：6；由vR可知，所以A：B：C2：3：6，BCD錯誤A正確。10.1798年英國物理學家卡文迪許測出萬有引力常量G，因此卡文迪許被人們稱為能稱出地球質量的人，若已知萬有引力常量G，地球表面處的重力加速度g，地球半徑為R，地球上一個晝夜的時間為T1（地球自轉周期），一年的時間T2（地球公轉的周期），地球中心到月球中心的距離L1，地球中心到太陽中心的距離為L2你能計算出（）A. 地球的質量B. 太陽的質量C. 月球的質量D. 可求月球、地球及太陽的密度【答案】AB【解析】A. 根據地球表面萬有引力等于重力，有：，則，故A錯誤；B. 根據太陽對地球的萬有引力提供向心力有：，有.故B正確；C. 因為月球的表面的重力加速度即半徑未知，無法求出月球的質量，也無法求出月球的密度。故C錯誤，D錯誤。故選：B.點睛：根據萬有引力等于重力求出地球的質量，根據地球繞太陽公轉，萬有引力提供向心力，求出太陽的質量11.發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3軌道1、2相切于Q點。軌道2、3相切于P點（如圖），則當衛星分別在1，2，3，軌道上正常運行時，以下說法正確的是（）A. 衛星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B. 衛星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C. 衛星在軌道1上經過Q點時的加速度大于它在軌道2上經過Q點時的加速度D. 衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度【答案】BD【解析】【詳解】設衛星的質量為m、軌道半徑為r、地球質量為M，衛星繞地球做勻速圓周運動時，根據萬有引力提供向心力，有：，得：， 則知，軌道3半徑比軌道1半徑大，故衛星在軌道3上的速率和角速度均小于在軌道1上的速率和角速度，故A錯誤，B正確；根據牛頓第二定律得：，得，可知衛星經過同一點時加速度相同，所以衛星在軌道1上經過Q點時的加速度等于它在軌道2上經過Q點時的加速度。衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌道3上經過P點時的加速度；故C錯誤，D正確。12.如圖所示，質量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，則（）A. 重力對兩物體做功相同B. 重力的平均功率相同C. 到達底端時，重力的瞬時功率PAPBD. 到達底端時，兩物體的速度相同【答案】AC【解析】【詳解】A、兩物體下降的高度相同，則重力做功相等，故A正確。B、設斜面的傾角為，高度為h，自由落體運動的時間，沿斜面勻加速運動過程有：，解得，可知兩物體運動的時間不同，根據，平均功率不同，故B錯誤.CD、根據動能定理知，自由落體運動和沿斜面勻加速到達底端的速度大小相等，方向不同，設該速度為v，對于B，有：PBmgv，PAmgvsin，則PAPB，故C正確，D錯誤.13.如圖所示，質量為m1kg的物體自空間O點以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點，其軌跡為一拋物線，現仿此拋物線制作一個光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點由靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道，P為滑道上一點，OP連線與豎直方向成45角，此時物體的速度是10m/s，取g10m/s2，下列說法正確的是（）A. 物體做平拋運動的水平初速度v0為B. 物體沿滑道經過P點時速度的水平分量為C. OP的長度為D. 物體沿滑道經過P點時重力的功率為【答案】CD【解析】試題分析：根據機械能守恒定律可知：，解得OP的豎直高度為h=5m；物體從O到P做平拋運動，則x=h=v0t；，解得t=1s ，v0=5m/s，選項A錯誤；在P點的速度方向與水平方向的夾角，故，則物體沿滑道經過P點時速度的水平分量為，選項B錯誤；OP的長度為，故選項C正確；物體沿滑道經過P點時重力的功率為P=mgvy=W，選項D正確；故選CD.考點：平拋運動【名師點睛】此題主要是對平拋物體的運動的規律的考查；關鍵是知道平拋運動在水平方向是勻速運動，豎直方向是自由落體運動，結合機械能守恒定律即可解答此題；此題難度中等，考查學生靈活運用知識的能力.二、實驗題（每空4分，共12分）14.在“探究功與速度變化的關系”實驗中（裝置如圖甲）：(1)下列說法哪一項是正確的_.（填選項前字母）A.平衡摩擦力時必須將鉤碼通過細線掛在小車上B.為減小系統誤差，應使鉤碼質量遠大于小車質量C實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放(2)圖乙是實驗中獲得的一條紙帶的一部分，選取O、A、B、C計數點，已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則打B點時小車的瞬時速度大小為_m/s（保留三位有效數字）.(3)若用如圖所示裝置做此實驗時，下列說法正確的是_A為了平衡摩擦力，實驗中可以將長木板的左端適當墊高，使小車拉著穿過打點計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運動B每次實驗中橡皮筋的規格要相同，拉伸的長度要一樣C可以通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值D可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數值E實驗中要先釋放小車再接通打點計時器的電源F通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度【答案】 (1). C (2). (3). ABCF【解析】詳解】(1)A、平衡摩擦力時要將紙帶、打點計時器、小車等連接好，要通電，但不掛鉤碼，故A錯誤；B、為減小系統誤差，應使鉤碼質量遠小于小車質量，依據牛頓第二定律，則有鉤碼的重力接近小車的拉力，故B錯誤；C、實驗時，應使小車靠近打點計時器由靜止釋放，故C正確；(2)B為AC時間段的中間時刻，根據勻變速運動規律得，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故有：.(3)A、小車在水平面運動時，由于受到摩擦阻力導致小車速度在變化。所以適當傾斜以平衡摩擦力。小車所能獲得動能完全來于橡皮筋做的功。故A正確；B、實驗中每根橡皮筋做功均是一樣的，所以所用橡皮筋必須相同，且伸長的長度也相同。故B正確；C、每次實驗時橡皮筋伸長的長度都要一致，則一根做功記為W，兩根則為2W，故C正確；D、是通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值，故D錯誤；E、只要使用打點計時器的實驗，都是先接通電源后釋放紙帶，故E錯誤；F、G、由于小車在橡皮筋的作用下而運動，橡皮筋對小車做的功與使小車能獲得的最大速度有關，故選項F正確，故G錯誤；四、計算題（共33分）15.一輛汽車的額定功率為80kW，運動中所受的阻力恒為4.0103N，汽車質量為4.0103kg，沿水平路面行駛汽車運動過程中始終未超過額定功率求：(1)汽車運動的最大速度；(2)汽車以額定功率行駛時，當車速為36km/h時汽車的加速度；(3)若汽車以(2)中的加速度先勻加速啟動，當達到額定功率后以額定功率行駛，則啟動1min的時間內牽引力做的功（此時汽車以最大速度勻速行駛）【答案】(1) (2) (3)W4.4106J【解析】【詳解】(1)當汽車的牽引力和阻力相等時，汽車達到最大速度，即 Ff4.0103N由PFv可得，汽車最大速度為;(2)當車速為v36km/h10m/s時由PFv得：此時汽車牽引力為，所以此時的加速度大小為(3)當汽車以1m/s2的加速度勻加速啟動時，由F-fma得：可得此時的牽引力的大小為Ff+ma4000+400018000N,由PFv可得，勻加速運動的最大速度為,勻加速運動的時間,所以啟動1min的時間內汽車先勻加速運動10s，后50s內汽車的功率不變,在前10s內汽車的位移為，牽引力做功 W1Fx800050J4105J,在后50s內牽引力做功W2Pt810450J4106J,故總功為WW1+W24.4106