遼寧省遼陽市2019-2020學年高一物理下學期期中試題

1、遼寧省遼陽市2019-2020學年高一物理下學期期中試題遼寧省遼陽市2019-2020學年高一物理下學期期中試題年級：姓名：- 14 -遼寧省遼陽市2019-2020學年高一物理下學期期中試題（含解析）一、選擇題 1.重為1n的小球，在空中下落了2m的高度后到達地面，下列說法正確的是（）a. 小球重力勢能一定增加了2jb. 小球剛下落時候的重力勢能一定是2jc. 小球落地時的重力勢能一定是0d. 重力對小球做的功一定是2j【答案】d【解析】【詳解】ad小球下落2m，小球重力做正功小球的重力勢能減小了，a錯誤，d正確；bc小球的重力勢能與零勢能的位置選取有關，所以小球剛下落和落地時的重力勢能無法

2、確定，bc錯誤。故選d。2.一個小球被細線拴著在水平面內做勻速圓周運動，其運動半徑為2m，角速度為1rad/s，則（）a. 小球的線速度為1.5m/sb. 小球在3s的時間內通過的路程為4.5mc. 小球做圓周運動的周期約為6.28sd. 以上說法都不正確【答案】c【解析】【詳解】a根據線速度與角速度的關系可知a錯誤；bcd圓周運動的周期為則內運動過的路程為bd錯誤，c正確。故選c。3.用100n的力將質量為0.5kg，靜止在地面上的足球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m，則人對球做功為（）a. 200jb. 16jc. 2000jd. 無法確定【答案】b【解析】【詳解】人對球做的功全部轉

3、化為球的初動能，根據動能定理得acd錯誤，b正確。故選b。4.質點做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）a. 因為，所以向心加速度a與軌道半徑r成正比b. 因為，所以在線速度v一定時，向心加速度a與軌道半徑r成反比c. 因為，所以向心加速度a與軌道半徑r成正比d. 因為，所以向心加速度a與周期t成反比【答案】b【解析】【詳解】a因為，所以在角速度一定時，向心加速度a與軌道半徑r成正比，a錯誤；b因為，所以在線速度v一定時，向心加速度a與軌道半徑r成反比，b正確；c因為，所以轉速一定時，向心加速度a與軌道半徑r成正比，c錯誤；d因為，所以半徑一定時，向心加速度a與周期t2成反比，d錯誤。故選b

4、。5.一個行星，其半徑比地球的半徑大2倍，質量是地球的25倍，則它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）a. 6倍b. 4倍c. 倍d. 12倍【答案】c【解析】【詳解】此行星其半徑比地球的半徑大2倍即其半徑是地球半徑的3倍，設星球的質量為m，半徑為r，質量為m的物體在星球表面時，星球對物體的萬有引力近似等于物體的重力，有：解得：該行星表面重力加速度與地球表面重力加速度之比為：故abd錯誤，c正確故選c【點睛】本題根據重力等于萬有引力推導出的表達式gm=r2g，常常稱為黃金代換式，是衛(wèi)星問題經常用到的表達式6.如圖所示，一輛汽車以v16 m/s的速度沿水平路面行駛時，急剎車后能滑行l(wèi)13

5、.6 m，如果改以v28 m/s的速度行駛，同樣的情況下急剎車后滑行的距離l2為()a. 6.4 mb. 5.6 mc. 7.2 md. 10.8 m【答案】a【解析】【詳解】汽車在同樣的路面上急剎車，所受的阻力大小相同，設為f，汽車的末速度都為零，根據動能定理有-fs1=0-mv12-fs2=0-mv22所以，s2=()2s1=()23.6 m=6.4 m故選。7.如圖所示，長0.5m的輕質細桿，一端固定有一個質量為3kg的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞o在豎直平面內作勻速圓周運動，小球的速率為2m/s。取g=10m/s2，下列說法正確的是（）a. 小球通過最高點時，對桿的拉力大小是24n

6、b. 小球通過最高點時，對桿的壓力大小是6nc. 小球通過最低點時，對桿的拉力大小是24nd. 小球通過最低點時，對桿的拉力大小是54n【答案】bd【解析】【詳解】ab設在最高點桿子表現為拉力，對于小球則有代入數據得則桿子表現為推力，大小為6n，所以小球對桿子表現為壓力，大小為6na錯誤b正確；cd在最點，桿子表現為拉力，對于小球有代入數據得f=54nc錯誤d正確。故選bd。8.有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺側壁高速行駛，做勻速圓周運動。如圖所示，圖中虛線表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h，下列說法中正確的是（）a. h 越高，摩托車對側壁的壓力將越大

7、b. h 越高，摩托車做圓周運動的線速度將越大c. h 越高，摩托車做圓周運動的周期將越大d. h 越高，摩托車做圓周運動的向心力將越大【答案】bc【解析】【詳解】a摩托車做勻速圓周運動，合外力完全提供向心力，所以小球在豎直方向上受力平衡可知側壁對摩托車的支持力與高度無關，根據牛頓第三定律可知摩托車對側壁的壓力不變，a錯誤；b根據牛頓第二定律可知解得高度越大，越大，摩托車運動的線速度越大，b正確；c根據牛頓第二定律可知解得高度越大，越大，摩托車運動的周期越大，c正確；d摩托車的向心力大小為，大小不變，d錯誤。故選bc。9.暗物質是二十一世紀物理學之謎，對該問題的研究可能帶來一場物理學的革命為了

8、探測暗物質，我國在2015年12月17日成功發(fā)射了一顆被命名為“悟空”的暗物質探測衛(wèi)星已知“悟空”在低于同步衛(wèi)星的軌道上繞地球做勻速圓周運動，經過時間t（t小于其運動周期），運動的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為（弧度），引力常量為g，則下列說法正確的是a. “悟空”的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度b. “悟空”的線速度大于第一宇宙速度c. “悟空”的環(huán)繞周期為d. “悟空”的質量為【答案】ac【解析】【分析】由題意可知考查環(huán)繞天體運動規(guī)律、天體質量計算，根據萬有引力定律、牛頓第二定律分析計算可得【詳解】a“悟空”到地球球心的距離小于同步衛(wèi)星到地球球心的距離，由公式可知“悟空”的向

9、心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度，故a正確；b第一宇宙速度指的是環(huán)繞地球表面轉動時的速度，取“悟空”為研究對象，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律可得因“悟空”軌道半徑大，其線速小于第一宇宙速度，故b錯誤；c設“悟空”的環(huán)繞周期為t，由可得t=故c正確；d設地球質量m，“悟空”質量為m，由牛頓第二定律可得由角速的定義式可得 聯立可得地球的質量為m=無法計算出“悟空”的質量，故d錯誤【點睛】環(huán)繞規(guī)律：軌道半徑越大，線速度越小、角速度越小、周期越長、向心加速度越??；利用環(huán)繞天體的軌道半徑、周期只能計算中心天體的質量，無法計算環(huán)繞天體的質量10.如圖，輕質彈簧一端固定在斜面（固定）底端的o點，彈

10、簧處于原長狀態(tài)時，對應的斜面op部分光滑，斜面頂端q至p的斜面部分粗糙一滑塊從斜面頂端q處釋放，接觸彈簧并壓縮，彈簧始終處于彈性限度內，滑塊與彈簧作用時不損失能量， 從滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，下列說法正確的是：a. 滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能b. 滑塊、彈簧、地球構成的系統(tǒng)，機械能守恒c. 滑塊先做勻加速后做勻減速直線運動d. 滑塊接觸彈簧以后減少的機械能全部轉化為彈簧的彈性勢能【答案】ad【解析】【詳解】a.滑塊開始運動至壓縮彈簧最短的過程中，根據能量守恒定律可知，減少的重力勢能轉化為增加的彈性勢能和qp段摩擦生的熱能，故滑塊減少的重力勢能大于彈簧最大彈性勢能；a正確

11、.b.滑塊、彈簧、地球構成的系統(tǒng)在全程運動中，有除重力做功和彈簧的彈力做功外，其它的摩擦力做負功，根據功能關系知系統(tǒng)的機械能減少；b錯誤.c.滑塊在qp段受恒力做勻加速，接觸彈簧后，彈簧的彈力逐漸增大，則合力先向下減小后向上增大，先做加速度向下減小的變減速直線運動，后做加速度向上增大的變減速直線運動；故c錯誤.d.滑塊接觸彈簧時有不為零的速度，則此后的過程減少的重力勢能和減少的動能一起轉化為增加的彈性勢能，即滑塊減少的機械能全部變成彈簧增加的彈性勢能；故d正確.二、非選擇題： 11.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數圈后，著陸在行星上宇宙飛船上備有以下實驗儀

12、器：a彈簧測力計一個 b精確秒表一只 c天平一臺(附砝碼一套) d物體一個為測定該行星的質量m和半徑r，宇航員在繞行及著陸后各進行了一次測量，依據測量數據可求出m和r(已知引力常量為g)(1)繞行時測量所用的儀器為_(用儀器的字母序號表示)，所測物理量為_(2)著陸后測量所用的儀器為_，所測物理量為_(3)用測量數據求該行星的半徑r_，質量m_.【答案】 (1). b (2). 周期t (3). acd (4). 物體質量m，重力f (5). (6). 【解析】【詳解】(1)在星球表面由重力等于萬有引力 ,衛(wèi)星在軌道上繞星球轉動萬有引力提供向心力 ，以上兩式聯立解得：，由牛頓第二定律f=mg

13、，因而需要用秒表測量繞行時周期t，用天平測量質量m，用彈簧秤測量重力f；(2)著陸后測量所用的儀器為acd，所測物理量為物體重量f和質量m由兩式解得：；由兩式解得：.【點睛】要測量行星的半徑和質量，根據重力等于萬有引力和萬有引力等于向心力，列式求解會發(fā)現需要測量出行星表面的重力加速度和行星表面衛(wèi)星的公轉周期，從而需要選擇相應器材12.如圖甲所示為用電火花計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置。(1)若已知電火花計時器的電源頻率為50hz，當地的重力加速度g取9.8m/s2，重物的質量為0.2kg。實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖乙所示，打p點時，重物的速度為0，a、b、c為另外三個連續(xù)點，根據圖中

14、的數據，可知重物由p點運動到b點，重力勢能的減少量為_j。（結果保留三位有效數字）(2)實驗中發(fā)現重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是_。a.重物的質量過大b.重物的體積過小c.使用的電源電壓偏低d.重物及紙帶在下落過程中受到阻力【答案】 (1). (2). d【解析】【詳解】(1)1重物由p點運動到b點，重力勢能減少量為(2)2ab為了減小重物下落過程中受到空氣阻力，需要選擇質量較大、體積較小的重物，不符合題意，ab錯誤；c電源電壓高低影響打點的清晰程度，不符合題意，c錯誤；d重物及紙帶在下落過程中受到阻力，重物減小的重力勢能，一部分轉化為重物和紙帶的動能，一部分克服阻力做功，重

15、物增加的動能略小于減少的重力勢能，符合題意，d正確。故選d。13.某汽車發(fā)動機的額定功率為60 kw，汽車質量為5 t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。（g取10 m/s2）(1)若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是多少？(2)當汽車速度達到5 m/s時，其加速度是多少？(3)若汽車以恒定加速度0.5 m/s2啟動，則其勻加速過程能維持多長時間？【答案】(1)12m/s；(2)；(3)16s【解析】【分析】(1)當牽引力等于阻力時，速度最大，根據求出最大速度。(2)根據求出速度為5m/s時的牽引力，通過牛頓第二定律求出加速度的大小。(3)根據牛頓第二定律求出牽引力的大

16、小，從而根據求出勻加速直線運動的末速度，結合速度時間公式求出勻加速直線運動維持的時間。【詳解】(1)汽車以額定功率啟動，當a=0時，v達到最大值。則。(2)當速度為5m/s時，牽引力則加速度(3)由得則勻加速直線運動時間14.萬有引力定律揭示了天體運動規(guī)律與地上物體運動規(guī)律具有內在的一致性。(1)用彈簧測力計稱量一個相對地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結果。已知地球的質量為m，自轉周期為t，萬有引力常量為g。將地球視為半徑為r、質量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。設在地球北極地面稱量時，彈簧測力計的讀數為f0，若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧測力計讀數為f1，若在赤道地面稱量，彈簧測力計讀數為f2，求比值的表達式和比值的表達式。(2)設想地球繞太陽公轉的圓周軌道半徑r，太陽的半徑rs和地球半徑r三者均減小為現在的1.0%，而太陽和地球的密度均勻且不變。僅考慮太陽