湖北省“荆、荆、襄、宜”四地七校2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

湖北省“荆、荆、襄、宜”四地七校2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分在每小题给出的四个选项中，有一项符合题目要求，选对的得4分，选错得0分1.下面关于机械能守恒说法正确的是（）A. 机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用B. 物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，物体机械能一定守恒C. 物体所受合力为零时，物体的机械能一定守恒D. 只有重力做功，其它力都不做功，物体的机械能一定守恒【答案】D【解析】【详解】机械能守恒时，物体一定只有重力或弹力做功，但不一定只受重力和弹力，故A错误；物体在竖直平面内做匀速圆周运动时，物体的动能不变，重力势能变化，则机械能不守恒，故B错误；物体所受的合力为零时，机械能不一定守恒，如竖直匀速下落的物体，合力为零，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能不守恒，故C错误；只有重力做功，其它力都不做功，只发生动能和重力势能之间的转化，物体的机械能一定守恒，故D正确。2.小球从静止开始做匀加速直线运动，在第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m，则（）A. 小球前15s内的平均速度为3m/sB. 小球加速度为0.1m/s2C. 小球第15s的初速度为2.8m/sD. 第15s内的平均速度为1.5m/s【答案】C【解析】【详解】根据xaT2得：，第15s末速度为：v15at150.215m/s3m/s，则小球前15s内的平均速度为：，故ABD错误；小球在第15s的初速度即是14s末的速度：vat140.214m/s2.8m/s，故C正确。3.某质量为50kg的同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况，如图所示的v-t图象是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（选向上为正方向，g=10m/s）。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）A. 在05s内，该同学对电梯底板的压力等于520NB. 在5s10s内，该同学对电梯底板的压力等于0C. 在10s20s内，电梯在减速下降，该同学处于超重状态D. 在20s25s内，该同学对电梯底板的压力等于480N【答案】A【解析】【分析】根据“研究电梯的运动情况”可知，本题考查对超重失重现象的理解，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态.【详解】A、在05s内，从速度时间图象可知，电梯的加速度a=0.4m/s2，所以该同学对电梯底板的压力mg+ma=520N，故A正确；B、在5s10s内，速度时间图象为水平线，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，升降机对该同学的弹力等于重力，故B错误；C、在10s20s内，该同学匀减速上升，该同学处于失重状态，故C错误；D、在20s25s内，电梯加速下降，a=0.2m/s2该同学对电梯底板的压力等于mg-ma=490N，故D错误；故选A.【点睛】人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了.4.如图所示,物体M静止于倾斜放置的木板上,使木板的倾斜角缓慢增大至90的过程中,下列说法中正确的是A. 物体所受支持力变大B. 物体所受摩擦力变小C. 木板对物体的作用力逐渐先减小后增大D. 物体所受重力、支持力和摩擦力的合力先不变后增大【答案】D【解析】【分析】物体M静止于倾斜的木板上，当倾角缓慢增大，直至M开始滑动之前的过程中，物体受重力和支持力以及静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出支持力和摩擦力大小的表达式，从而判断其变化而当物体开始运动后，摩擦力变为滑动摩擦力，由滑动摩擦力规律分析摩擦力的变化。【详解】在物体滑动之前物体受重力、支持力和静摩擦力处于平衡，根据共点力平衡，运用平行四边形定则得，支持力：N=mgcos，静摩擦力：f=mgsin，当缓慢增大，支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律，物体对木板压力也逐渐减小；当缓慢增大，支持力逐渐减小，静摩擦力逐渐增大；当物体开始滑动后，支持力仍然减小；摩擦力变为了滑动摩擦力，f=mgcos；则随着夹角的增大，摩擦力减小；故支持力和压力一直减小；而摩擦力先增大，后减小，故AB错误；在物体未滑动前物体所受重力、支持力和摩擦力的合力一直为零，滑动后物体所受的合力增大，即木板对物体的作用力逐渐先不变后减小，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。5.我国高铁技术发展迅猛，目前处于世界领先水平，已知某路段为一半径为5600米的弯道，设计时速为216km/h（此时车轮轮缘与轨道间无挤压），已知我国的高铁轨距约为1400mm，且角度较小时可近似认为，重力加速度g等于10m/s2，则此弯道内、外轨高度差应为A. 8cmB. 9cmC. 10cmD. 11cm【答案】B【解析】【分析】要使火车安全通过弯道，则火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式列式求解；【详解】由题可知：半径，时速为；根据牛顿第二定律得： 解得： 由题意得而联立得：，故B正确，ACD错误；【点睛】解决本题的关键理清向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，注意单位的统一。6.如图所示，在光滑的斜面上放一个质量为m的盒子A，A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连，B盒内放着一个质量也为m的物体。如果把这个物体改放在A盒内，则系统的加速度恰好等值反向，则B盒的质量为不计一切摩擦A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】以AB和物体整体为研究对象，分别根据牛顿第二定律列方程，表示出两次的加速度，结合两次加速度关系即可求解。【详解】设B盒的质量为。当物体放在B盘中时，以AB和物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律：，当物体放在A盘中时，以AB和物体整体为研究对象，根据牛顿第二定律：，由题意，联立解得：，故B正确，ACD错误。【点睛】本题考查整体法和牛顿第二定律应用，当两个物体的加速度大小相等时可以看作一个整体，也可以采用隔离法研究。7.如图甲所示，用一轻绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图象如图乙所示，则( )A. 轻质绳长为B. 当地的重力加速度为C. 当时，轻质绳的拉力大小D. 只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a【答案】D【解析】【分析】小球在竖直面内做圆周运动，到最高点时由绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题。根据牛顿第二定律和机械能守恒列式求解小球在最低点和最高点时绳的拉力差。【详解】A项：在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则得：得： 由图象知，T=0时，v2=b图象的斜率，则，得绳长：，故A错误；B项：当v2=0时，T=-a，由得：-a=-mg，得：，故B错误；C项：当v2=c时，代入得：，故C错误；D项：只要v2b，绳子的拉力大于0，根据牛顿第二定律得：最高点： 最低点：从最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得： 联立以上各式解得：T2-T1=6mg=6a，即小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a，故D正确。故应选：D。【点睛】本题主要考查了圆周运动向心力公式和机械能守恒定律的综合应用，关键要正确分析小球圆周运动的向心力。二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共15分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分8.关于行星绕太阳沿椭。圆。轨道运动，下列说法正确的是（）A. 行星在近日点运行线速度小于在远日点运行的线速度B. 由开普勒第三定律k可知，式中的k与行星的质量有关C. 由开普勒第三定律k可知，式中的r指椭圆轨道的半长轴D. 牛顿的月地检验说明了太阳与行星之间的力和地球与地面上物体之间的力是同一种性质的力【答案】CD【解析】【详解】行星在近日点运行的线速度大于在远日点运行的线速度，故A错误；由开普勒第三定律可知，式中的k与行星无关，故B错误；由开普勒第三定律可知，式中的r指椭圆轨道的半长轴，故C正确；牛顿的月地检验说明了太阳与行星之间的力和地球与地面上物体之间的力是同一种性质的力，故D正确。9.半径为R的半圆弧槽固定在水平面上，质量为m的物块从P点静止释放，从槽口A点无碰撞地进入槽中，沿圆弧槽匀速率滑行到B点，P点到A点高度为h，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A. 物块在A点对槽的压力大小为B. 物块从A到B过程重力的平均功率为C. 物块到B点时重力的瞬时功率为D. 物块在B点时对槽压力大小为【答案】BD【解析】【详解】物块A由静止自由下落，由动能定理得，在A处开始做圆周运动，得，再根据牛顿第三定律可知A错误；物块从P到A的过程，由机械能守恒得 ，可得物块到达A点的速度大小为，从A到B运动的时间，因此物块从A到B过程重力的平均功率为，故B正确；物块到B点时重力与速度垂直，因此重力的瞬时功率为零，故C错误；物块在B点时，由牛顿第二定律得，可得，根据牛顿第三定律知物块在B点时对槽底的压力大小为 ，故D正确。10.一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质量为m，具有一定初速度的物块（可视为质点），如图甲所示，以此时为计时起点t0，物块之后在传送带上运动的vt图象如图乙所示，取沿斜面向上的运动方向为正方向，v1v2，则（）A. 物块与传送带间的动摩擦因数tanB. 0t1内电动机消耗的电能大于t1t2内电动机消耗的电能C. 0t2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量D. 0t2内传送带对物块先做负功再做正功，总功为正【答案】BC【解析】【详解】在t1t2内，物块向上运动，则有：mgcosmgsin，得tan，故A错误；由图“面积”等于位移可知，0t1内的位移x1大于t1t2内的位移x2，电动机消耗的电能克服摩擦力做功，即mgcosx1mgcosx2，故B正确；系统产生的热量Qmgcosx，而物块动能的变化Ek（mgcosmgsin）x物 ， 由于mgcosmgcosmgsin，且xx物，则QEk，故C正确；由图乙知，物块先向下运动后向上运动，0t1内，送带对物块的摩擦力方向沿传送带向上，则摩擦力对物块做负功。t1t2内传送带对物块的摩擦力方向沿传送带向上，则摩擦力对物块做正功，即先做负功再做正功，0t2内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，所以总功为负，故D错误。三、实验题：本题共2小题，共16分根据题目要求作答11. （6分）某学生用图（a）琐事的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续点之间的距离。（1）物块下滑是的加速度a=m/s2；打点C点时物块的速度v=m/s；（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是（填正确答案标号）。A物块的质量 B斜面的高度 C斜面的倾角【答案】（1）3.25 1.79 （2）C【解析】试题分析：（1）根据，有：，解得：打C点时物块的速度：（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：，解得：故还需要测量斜面的倾角，故选：C；考点：测量动摩擦因数实验【名师点睛】实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等12. 图1是“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。（1）以下实验过程的一些做法，其中合理的有_.a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x图象能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是_.（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点水平距离x为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为_m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度为vC=_m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。【答案】（1）a、c；（2）c（3）2.0；4.0【解析】试题分析：（1）斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故a对；为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，b错c对；小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，d错。（2）平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是：联立可得可知图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线。（3）由竖直方向的分运动可知，即，水平初速度为C点的竖直分速度为由运动合成可知考点：实验：平抛物体的运动四、计算题：本题共4小题，共41分解答时写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位13.2018年5月我国“嫦娥四号”中继卫星成功发射。“嫦娥四号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过若干次变轨、制动后，最终使它绕月球在一个圆轨道上运行。设最终“嫦娥四号”绕月球做稳定圆周运动时距月球表面的高度为h，绕月圆周运动的周期为T已知月球半径为R，引力常量为G。（1）求月球的质量M；（2）若在月球上发射一颗卫星绕月运行成为可能，求发射卫星的第一宇宙速度v。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：（2）万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：由（1）可知：解得：14.如图所示，将一小球以v03m/s的速度，从倾角为37的斜面底端A点正上方，距A高度为H的B处水平抛出，经过时间t后小球恰好能够垂直落在斜面上，（重力加速度g10m/s2，sin370.6，cos370.8），求：（1）小球从抛出到落到斜面上所用的时间t；（2）小球抛出点距斜面底端的高度H。【答案】（1）0.4s；（2）1.7m【解析】【详解】（1）小球垂直打在斜面上，如图所示：根据几何关系可得：代入数据解得：t0.4s（2）小球做平抛运动的水平位移xv0t1.2m，故小球抛出点距斜面底端的高度代入数据解得：H1.7m15.如图1所示，水平路段AB上有一质量为m2kg，可视为质点的玩具汽车，正以v04m/s的速度向右匀速运动，玩具汽车在前方的水平路段AB、BC所受阻力不同，且分别有恒定的大小，玩具汽车通过整个ABC路段的vt图象如图2所示（在t20s处水平虚线与曲线相切），全程玩具汽车电机的输出功率保持P20W不变。（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1；（2）求汽车刚好开过B点时的加速度a；（3）求520s汽车通过的位移大小x。【答案】（1）5N；（2）1.5m/s2