春季高一物理下學(xué)期期中試題-人教版高一全冊物理試題

第1卷〔選擇題共40分〕一、選擇題〔此題包括10小題，每一小題4分，共40分。在每一小題給出的四個選項(xiàng)中，第1—6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7—10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分〕1、關(guān)于功和能，如下說法不正確的答案是〔〕A．滑動摩擦力對物體可以做正功B．當(dāng)作用力對物體做正功時，反作用力可以不做功C．做曲線運(yùn)動的物體，由于速度不斷地變化，一定有外力對物體做功D．只受重力作用的物體，在運(yùn)動過程中機(jī)械能一定守恒2、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)〔CNSS〕，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星。對于其中的5顆同步衛(wèi)星，如下說法中正確的答案是〔〕A．它們運(yùn)行的線速度一定不小于7.9km/sB．地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄒ粯覥．一定位于赤道上空同一軌道上D．它們運(yùn)行的加速度一定一樣3、水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為θ，t＋t秒末速度方向與水平10方向的夾角為θ，忽略空氣阻力，重力加速度為g，如此小球初速度的大小為〔〕2A．C．B．D．1/144、2013年6月20日上午10時，中國載人航天史上的首堂太空授課開講．航天員做了一個有趣實(shí)驗(yàn)：T形支架上，用細(xì)繩拴著一顆黃色的小鋼球．航天員王亞平用手指沿切線方向輕推小球，可以看到小球在拉力作用下在某一平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．從電視畫面上可估算出細(xì)繩長度大約為32cm，小球2s轉(zhuǎn)動一圈．由此可知王亞平使小球沿垂直細(xì)繩方向獲得的速度為5、如下列圖，在傾角為α＝根長為L＝0.8m的細(xì)繩，一假設(shè)要小球能通過最高點(diǎn)A，g取10m/s2，如此小球在最低點(diǎn)B的小最速度是〔〕O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球，小球沿斜面做圓周運(yùn)動，A．2m/sC．B．D．6、質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量。假設(shè)該衛(wèi)星原來在半徑為R的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，1由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運(yùn)動的半徑變?yōu)镽，此過程中因摩2擦而產(chǎn)生的熱量為〔〕A．C．B．D．2/147、公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如下列圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為v0時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。如此在該彎道處〔〕B．車速只要低于v，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動0C．車速雖然高于v，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動0D．當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，v的值不變08、一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假設(shè)該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，動能減小為原來的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，如此變軌前后衛(wèi)星的〔〕A．向心加速度大小之比為16∶1B．角速度大小之比為2∶1C．周期之比為1∶8D．軌道半徑之比為1∶49、A、B兩個物體的質(zhì)量分別作用于物體A和B上，作用一段時間后撤去，兩物體各自滑行一段距離后停止下來，兩物體運(yùn)動的速度－時間圖象分別如圖中圖線a、b所示，拉力F、F分別撤去分別為m和m，并排靜止在水平地面上，用同向水平拉力F、F1212后，物體做減12速運(yùn)動過程的速度－時間圖線彼此平行〔相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出〕，由圖中信息可以得出〔〕3/14B．假設(shè)m＝m，如此力F對物體A所做的功較多m＝m，如此整個過程中摩擦力對B物體做的功較多D．假設(shè)m＝m，如此整個過程中摩擦力對A和B物體做的功一樣多1C．假設(shè)10.有一固定軌道ABCD如下列圖，AB段為四分之一光滑圓弧軌道，其半徑為R，BC段是水平光滑軌道，CD段是光滑斜面軌道，BC和斜面CD間用一小段光滑圓弧連接。有編號為1、2、3、4完全一樣的4個小球〔小球不能視為質(zhì)點(diǎn)，其半徑r＜R〕，緊挨在一起從圓弧軌道上某處由靜止釋放，經(jīng)平面BC到斜面CD上，忽略一切阻力，如此如下答案是〔〕A．四個小球在整個運(yùn)動過程中始終不別離上運(yùn)動時，2號球?qū)?號球不做功上運(yùn)動時，2號球?qū)?號球做正功D．當(dāng)四個小球在CD斜面軌道上運(yùn)動時，2號球?qū)?號球做正功B．當(dāng)四個小球在圓弧軌道C．當(dāng)四個小球在圓弧軌道第2卷〔非選擇題共60分〕二、填空題〔此題包括2小題，共14分。解答時只需把答案填在題中的橫線上，不必寫出步驟〕4/1411、〔6分〕“探究功與速度變化的關(guān)系〞的實(shí)驗(yàn)裝置如如下圖所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W；當(dāng)用2條、3條、4條……完全一樣的橡皮筋并在一起進(jìn)展第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時，橡皮筋對小車做的功記為2W、3W、4W……每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時器所打出的紙帶測出．〔1〕關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，如下說法正確的答案是〔多項(xiàng)選擇〕__________．〔2〕如下圖給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為AB＝1.48cm，BC＝1.60cm，CD＝1.62cm，DE＝1.62cm；相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時間間隔為0.02s，如此小車獲得的最大速度v＝________m/s.m〔結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕12、〔8分〕“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律〞的實(shí)驗(yàn)裝置如下列圖采用重物自由下落的方法：5/14〔2〕打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，所用重物200g。實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如如下圖所示，O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點(diǎn)。計(jì)算，其中所選方法正確的答案是________〔選填“甲〞或“乙〞〕同學(xué)，由此求得打B點(diǎn)重物速度vB＝__________m/s?！步Y(jié)果保存三位有效數(shù)字〕〔3〕實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_______________。三、計(jì)算題〔此題包括4小題，共46分。解答時算步驟。只最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的10分〕宇航員在地球外表以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處;某星球外表以一樣的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處.〔取地球外g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)〕〔1〕求該星球外表附近的重力加速度g′；寫出必要的字文說明、方程式和重要的演題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位〕13、〔假設(shè)他在表重力加速度6/14〔2〕該星球的半徑與地球半徑之比為R∶R＝1∶4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之星地比M∶M。星地14、〔12分〕如下列圖，半徑為R＝1.00m的水平光滑圓桌面，不可伸長的柔軟輕繩一端固定在圓心O處，另一端系質(zhì)量為m＝7.5×10－2kg的小物塊〔圖中未畫出〕。將小物塊放在桌面上并將繩拉直，當(dāng)給小物塊一個方向與繩垂直、大小為v＝4m/s的初速度時，剛好將0〔1〕繩的長度為多少？〔2〕繩斷開后，物塊的落地點(diǎn)到圓心O的水平距離為多少？〔桌面高度H＝0.80m，g＝10m/s2，結(jié)果可以用根號表示?！?5、〔12分〕如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑，∠BOC＝30°?？蓮能壍繟B上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關(guān)系圖像，取g＝10m/s2。求：〔1〕滑塊的質(zhì)量和圓軌道的半徑〔2〕是否存在某個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直的點(diǎn)。假設(shè)存在，請求出H值；假設(shè)不存在，請說明理由。視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊；接落到直軌道AB上與圓心等高7/1416、〔12分〕如下列圖，地面和半圓軌道面均光滑。質(zhì)量M＝1kg、長L＝4m的小車放在水平地面上，其右端與墻壁的距離為s＝3m，小車上外表與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝2kg、大小不計(jì)的滑塊以v＝6m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運(yùn)0動．小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上．滑塊與小車外表的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2。〔1〕求小車與墻壁碰撞時的速度；〔2〕假設(shè)要使滑塊在半圓軌道運(yùn)動的過程中不脫離軌道，求半圓軌道半徑R的取值范圍．答案與解析：1、C2、C同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于7.9km/s，選項(xiàng)A錯誤；由于5顆同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相等，所以地球?qū)λ鼈兊奈Σ灰欢ㄒ粯?，選項(xiàng)B錯誤；5顆同步衛(wèi)星一定位于赤道上空同一軌道上，它們運(yùn)行的加速度大小一定相等，方向不一樣，選項(xiàng)C正確D錯誤。3、D將t秒末和t＋t秒末的速度分解如下列圖，如此0，，又，解得，故D正確。4、C在太空完全失重的環(huán)境下，小球在細(xì)繩的拉力作用下在某一平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．小球做勻速圓周運(yùn)動的周長為s＝2πR＝2π×0.32m＝2m，由s＝vt可得小球做勻速圓周運(yùn)動的速度為v＝s/T＝1m/s，選項(xiàng)C正確．8/145、C小球通過最高點(diǎn)的最小速度為，在B點(diǎn)的最小速度v滿足B，解得。6、C衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動，有，變形得，即衛(wèi)星的動能，結(jié)合題意，衛(wèi)星的機(jī)械能，題述過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量等于衛(wèi)星的機(jī)械能損失，即。7、ACD汽車以速率v轉(zhuǎn)彎，需要指向內(nèi)側(cè)的向心力，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動0的趨勢，說明此處公路內(nèi)側(cè)較低外側(cè)較高，選項(xiàng)A正確。車速只要低于v，車輛便有向內(nèi)0側(cè)滑動的趨勢，但不一定向內(nèi)側(cè)滑動，選項(xiàng)B錯誤。車速雖然高于v，由于車輪與地面有0摩擦力，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動，選項(xiàng)C正確。根據(jù)題述，汽車以速率v轉(zhuǎn)彎，需要指向內(nèi)側(cè)的向心力，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，0沒有受到摩擦力，所以當(dāng)路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，轉(zhuǎn)彎時v的值不變，選項(xiàng)D正確。08、ACD由萬有引力提供向心力，，可得。根據(jù)動能減小為原來的可知，速度減小為原來的，軌道半徑增加到原來的4倍，向心加速度減小到原來的，向心加速度大小之比為16∶1，軌道半徑之比為1∶4，選項(xiàng)A、D正確。由角速度公式，可知角速度減小為原來的，角速度大小之比為8∶1，根據(jù)周期與角速度成反比可知，周期之比為1∶8，選項(xiàng)B錯誤，C正確。9、AD9/1411、〔1〕ACD解析：當(dāng)小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶做勻速運(yùn)動時，沿長木板方向的重力的分力大小等于摩擦力，即在實(shí)驗(yàn)中可消除摩擦力的影響，A正確；實(shí)驗(yàn)儀器安裝時，必須平衡摩擦力，B項(xiàng)錯誤；每次實(shí)驗(yàn)小車必須從同一位置由靜止彈出，C項(xiàng)正確；使用打點(diǎn)計(jì)時器時都必須先接通電源再釋放小車，D項(xiàng)正確．〔2〕0.81小車獲得的最大速度。12、解析：〔1〕根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，需驗(yàn)要證如下方程成立，即，如此不需要天平，v由打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶測出，不需要秒表，電磁打點(diǎn)計(jì)時器工作電源為4～6V交流電源，故需要低壓交流電源，紙帶處要刻度尺?！?〕物體由靜止開始自由下落過程中受到空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦阻力作用，不是自由落體運(yùn)動，v＝2gx，是自由落體運(yùn)動的公式，故甲同學(xué)錯誤。B2OB打B點(diǎn)重物速度13、〔1〕2m/s2〔2〕1∶80解析：〔1〕在地球外表豎直上拋小球時，有，〔2分〕在某星球外表豎直上拋小球時，有，〔2分〕所以?！?分〕〔2〕?！?分〕14、解析：〔1〕設(shè)繩斷開時，繩的長度為x，且此時物塊的速度大小為v，如此有xv＝v，①〔1分〕0x繩對物塊的拉力僅改變物塊速度的方向，是作用于物塊的向心力，故有②〔2分〕由此得③〔1分〕代入數(shù)值得x＝0.60m。④〔1分〕〔2〕設(shè)在繩剛要斷開時，物塊離開桌面后便做初速度為v的平拋運(yùn)動，設(shè)平拋運(yùn)動經(jīng)0歷的時間為t，如此有⑤〔2分〕物塊做平拋運(yùn)動的水平射程為S＝vt＝1.6m。⑥〔2分〕10由幾何關(guān)系，物塊落地地點(diǎn)與桌面圓心O的水平距離S為⑦代入數(shù)據(jù)得。〔2分〕15、〔1〕0.1kg0.2m〔2〕存在0.6m解析：〔1〕〔2分〕〔2分〕得：取點(diǎn)〔0.50m，0〕和〔1.00m，5.0N〕代入上式得：m＝0.1kg，R＝0.2m?！?分〕〔2〕假設(shè)滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點(diǎn)〔如下列圖〕x＝OE＝vtDP得到：v＝2m/s?！?分〕DP而滑塊過D點(diǎn)的臨界速度由于v＞v，所以存在一個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與DPDL圓心等高的點(diǎn)?！?分〕得到：H＝0.6m?！?分〕16、〔1〕4m/s〔2〕R≤0.24m或R≥0.6m解析：〔1〕根據(jù)牛頓第二定律：對滑塊有μmg＝ma；〔1分〕1對小車有μmg＝Ma；〔1分〕2當(dāng)滑塊相對小車靜止時，兩者速度相等，即v－at＝at。〔1分〕2由以上各式解得t＝1s，此時小車的速度為v＝at＝4m/s〔1分〕22滑塊的位移小車的位移相對位移L＝x－x211聯(lián)立解得L＝3m，x＝2m。21L＜L，x＜s