江西省赣州市南康中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

江西省赣州市南康中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.质量为m的小物块，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，如图所示。如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（ ）A. mgh，减少mg(H-h)B. mgh，增加mg(H+h)C. -mgh，增加mg(H-h)D. -mgh，减少mg(H+h)【答案】D【解析】【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：；【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球释放时的相对高度是H，重力势能是；小球落地时的重力势能为：；整个过程中小球重力势能的减小为：，故选项D正确，选项ABC错误。【点睛】本题关键是明确重力势能定义公式中高度是相对与零势能面而言的，可以取负值。2.一小船渡河，河宽d=150m，水流速度v1=3m/s，船在静水中速度v2=5m/s，则下列说法错误的是（）A. 渡河的最短时间为t=30sB. 渡河的最小位移为d=150mC. 以最小位移过河时，船头与上游河岸之间的夹角为53D. 船不可能垂直到达正对岸【答案】D【解析】A、当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：，故A正确；B、因船在静水中速度大于水流速度，要使小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，此时最小位移等于河的宽度，为150m，故B正确；C、小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，设船头与上游河岸之间的夹角为，沿河的分速度与水流的速度相等，即：，所以：，得：=53故C正确；D、因船在静水中速度大于水流速度，因此船可以垂直到达正对岸，故D错误；说法错误的故选D。【点睛】小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。3.如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间的距离为h，则（）A. A、B两点间的距离为B. A、B两点间的距离为C. C、D两点间的距离为2hD. C、D两点间的距离为【答案】C【解析】【详解】AB、AB段小球自由下落，BC段小球做平抛运动，两段时间相同，所以A、B两点间距离与B、D两点间距离相等，均为h，故A、B错误；CD、BC段平抛初速度,持续的时间，所以C、D两点间距x=vt=2h，故C正确，D错误。4.如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为，质量为的带孔小球穿于环上，同时有一长也为的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点。当圆环以角速度绕竖直直径转动时，绳被拉直且小球仅受二个力作用。（重力加速度为）则为()A. B. C. D. 【答案】A【解析】小球受重力和圆环的弹力，两个力的合力垂直于转轴，提供向心力，根据牛顿第二定律有：F合mgcot30mRcos302，解得 故A正确， BCD错误故选A.5.如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在此过程中，水平拉力F，环与杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是（）A. F逐渐增大，f保持不变，逐渐增大B. F逐渐增大，f逐渐增大，保持不变C. F逐渐减小，f逐渐减小，保持不变D. F逐渐减小，f逐渐增大，逐渐减小【答案】C【解析】【详解】在节点A受力分析如图所示：当结点缓慢下降到图中虚线位置，T的变化如图中从1到2到3的位置变化，由图可以看出：T变小F变小；以M和m整体为研究对象受力分析，水平方向受力平衡：F=f，则f逐渐减小；竖直方向受力平衡：FN=mg+Mg，故保持不变；故C正确，ABD错误。6.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内水平外力大小变为1N，方向不变，下列判断正确的是（）A. 内外力的平均功率是2WB. 第2秒内外力所做的功是C. 第2秒末外力的瞬时功率最大D. 第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是【答案】D【解析】【详解】A、设1s末、2s末速度分别为v1和v2，由动量定理Ft=mv2-mv1得：第1s内有： ，v1=2m/s；第2s内有： ，v2=3m/s；02s内，由动能定理可知外力做功为，故02s内平均功率是，故A错误；B、第2秒内外力所做的功，故B错误；C、第1s末功率为：，第2s末功率为：；故C错误；D、第1秒内与第2秒动能增加量分别为：，故D正确。二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7. 如图所示，水平地面上O点正上方的A、B两点分别水平抛出两个小球，C在水平面上O点右边，则两球（ ）A. 不可能同时落在C点B. 落在C点的速度方向可能相同C. 落在C点的速度大小可能相同D. 落在C点时重力的功率不可能相同【答案】B【解析】试题分析：平抛运动的时间，水平位移，h不同，但可能相同，所以两球可能都落在C点，但由于高度不同，所以运动时间一定不同，不可能同时落在C点，故A错误；平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从AB两点抛出的小球轨迹不同，在C点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故B错误；根据机械能守恒定律得，则落地速度，则知落在C点的速度大小可能相同，故C正确；落在C点时重力的功率，当相同时P相同，故D错误考点：考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，设出水平方向和竖直方向的位移，运用平抛运动的基本规律表示出落地的速度，再结合重力瞬时的功率公式即可分析8.某探测器从地面升空后，先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度v在火星表面附近环绕飞行，若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1：2，密度之比为5：7，设火星与地球表面重力加速度分别为g和g，下列结论正确的是（）A. ：14B. ：7C. ：D. ：【答案】AD【解析】【详解】AB、在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：，所以，所以，故A正确，B错误；CD、探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行都是由万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有：，得，M为中心体质量，R为中心体半径。有：，由以上式子得：，已知地球和火星的半径之比为1：2，密度之比为5：7，所以探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行线速度大小之比为：，故C错误、D正确。9.如图所示，两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑的半球面内。已知细杆长度是球半径的倍，当两球处于静止状态时，细杆与水平面的夹角=15，则（）A. 杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向B. 小球a和b的质量之比为：1C. 小球a和b的质量之比为：1D. 半球面对a、b球的弹力之比为：1【答案】ACD【解析】【详解】A、对轻杆，受两个球弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定律，杆对a、b球作用力大小相等且方向沿杆方向，故A正确；BC、两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O作竖直线交ab于c点，受力分析如下图所示：设球面的半径为R，则oac与左侧力三角形相似；oac与右侧力三角相似；则由几何关系可得：；，即：；由题，细杆长度是球面的半径的倍，根据几何知识知图中=45，在oac中，根据正弦定理，有：，则，；故B错误，C正确；D、根据平衡条件，有：，故，故D正确10.所示，木块从左边斜面的A点自静止开始下滑，经过一段水平面后，又滑上右边斜面并停留在B点。若木块与接触面间的动摩擦因数处处相等，AB连线与水平面夹角为，不计木块在路径转折处碰撞损失的能量，则（）A. 木块与接触面间的动摩擦因数为B. 木块与接触面间的动摩擦因数为C. 左边斜面的倾角一定大于D. 右边斜面的倾角一定不大于【答案】BCD【解析】【详解】AB、设AB间的水平分位移为x，高度差为h，如图所示：对从A到B间的过程运用动能定理，有：，其中：，联立解得：，故A错误，B正确；CD、对左侧斜面，木块要能够滑下来，重力下滑分力要大于滑动摩擦力，则：mgsinmgcos，动摩擦因数：=tan，解得：，对于右侧斜面，木块不能滑下，故重力的下滑分力要不大于滑动摩擦力，故：mgsinmgcos，由于=tan，故：，故CD正确。三、实验题探究题（本大题共2小题，共18.0分）11.甲、乙两位同学利 用图(a)所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验，获得了小车加速度a与钩码拉力F的对应关系图如图（b）所示。实验时保持小车的质量不变，选择了不可伸长的轻质细绳和轻质定滑轮，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。回答下列问题：（1）由图(b)可知，a-F图线不经过原点，要使图线过原点，可采取的措施是_。（2）若利用本实验装置来验证“在小车质量M不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力作为小车受到的合外力，钩码的质量m应满足的条件是_。（3）实验中甲、乙两同学用的小车的质量分别为、，甲、乙两同学用的小车受到的阻力分别为、，由图可知，_，_。(选填“大于小于或等于)(4) 图C为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图所示已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a_ m/s2.(结果保留两位有效数字)【答案】 (1). 调节轨道的倾斜角度以平衡摩擦力 (2). mM (3). 小于 (4). 小于 (5). 1.0 m/s2 【解析】（1）从上图中发现直线没过原点，当时，即，也就是说当绳子上拉力不为0时，小车的加速度为0，所以可能的原因是存在摩擦力；若利用本实验来验证“小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是：调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力，即使得绳子上拉力等于小车的合力（2）根据牛顿第二定律得：对m： 对M： 解得： 可知钩码的质量远小于小车的质量即时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量。（3）当没有平衡摩擦力时有：，故，即图线斜率为，纵轴截距的大小为，观察图线可知 ， ；（4）根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：。点睛：该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法，对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决。12.用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置，小槽末端水平每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹（1）某同学在安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示他的错误之处是_（2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式，求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比_（选填“偏大”“偏小”或“相等”）（3）该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示，据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为_m/s，钢球的半径为_cm(均保留2位有效数字)【答案】 (1). (1)坐标原点O的位置不该选在斜槽末端,而应上移至小球圆心在白纸上的投影处 (2). 偏大 (3). 2.0 (4). 2.0【解析】(1) 该同学的错误之处是坐标原点O的位置不该选在斜槽的末端，而应上移至小球圆心在白纸上的投影处；(2) 由于坐标原点偏下，所以在计算飞行时间时偏小，由知，实验求出的初速度比真实值偏大；(3) 在竖直方向上，根据y=gT2得： 则平抛运动的初速度为： 纵坐标为18cm处的竖直分速度为： 抛出点到该点的竖直位移为： 则钢球的半径为：r=20-18cm=2.0cm。点晴：根据实验的原理和操作中的注意事项确定实验中的错误之处，根据飞行时间的测量误差确定初速度的测量误差，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度。四、计算题（本大题共4小题，共42.0分）13.在80m的高空，有一架飞机以40 的速度水平匀速飞行，若忽略空气阻力的影响，取g10，求：（1）从飞机上掉下来的物体，经多长时间落到地面；（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大；（3）从掉下开始，第4秒末物体的速度。【答案】(1)4s；(2)160m；(3) , 方向与地面成 向下。【解析】【详解】(1)由得飞行时间为：；(2) 落地点离抛出点的水平距离为；(3) 第4秒末物体的竖直分速度，速度，方向与地面成 向下。14.某兴趣小组对一辆自制遥控小车性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s-10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知小车的额定功率P=9W，运动的过程中不超过额定功率，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求：（1）小车所受到的阻力大小；（2）小车在1s末和4s末牵引力的瞬时功率；（3）小车在0-14s内牵引力做了多少功？【答案】（1）小车所受到的阻力大小为1.5N；（2）小车在1s末和4s末的瞬时功率分别为4.5W、9W；（3）小车在014s内发动机的牵引力做了117J的功。【解析】【详解】（1）当小车做匀速直线运动时，速度最大，根据P=fvm得阻力f=N=1.5N；（2）匀加速直线运动的加速度a=1.5m/s2根据牛顿第二定律得，F-f=ma解得匀加速直线运动的牵引力F=f+ma=1.5+11.5N=3N1s末的速度v1=at1=1.51m/s=1.5m/s，则1s末瞬时功率P1=Fv1=31.5W=4.5W4s末的功率等于额定功率，等于9W（3）0-2s内的位移x1=m=3m0-2s内牵引力做功W1=Fx1=33J=9J2-14s内功率不变，则牵引力做功W2=Pt2=912J=108J则小车在014s内发动机的牵引力做功W=W1+W2=9+108J=117J15.如图所示，宇航员在地球上用一根长0.5m细绳拴着一个小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，用传感器测出小球在最高点A时的速度大小v=3m/s及绳上的拉力F=4N。若宇航员将此小球和细绳带到某星球上，在该星球表面上让小球也在竖直平面内做圆周运动，用传感器测出当小球在最高点速度大小为v，=2m/s时，绳上拉力F，=3N。取地球表面重力加速度g=10m/s2，忽略星球的自转的影响，空气阻力不计。求：（1）该小球的质量m；（2）该星球表面附近的重力加速度g，（3）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球与地球的第一宇宙速度之比v星：v地。【答案】(1) m=0.5kg (2)（3）【解析】(1)m=0.5kg(2)（3）16.如图所示，一根长为L=0.2m的刚性轻绳，一端固定在O点，另一端连接一个质量为m