河北省衡水中学高一物理下学期期中试题（含答案）新人教版(1).doc

20132014学年度下学期期中考试高一年级 物理试卷本试卷分第卷（选择题）和第卷(非选择题)两部分。第卷共4页，第卷共2页。共110分。考试时间110分钟。第卷（选择题 共60分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.答卷时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。一、选择题（每小题4分，部分得分2分，共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1考虑地球自转，乌鲁木齐和广州两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较（ ）a.乌鲁木齐处物体的角速度大，广州处物体的线速度大b.乌鲁木齐处物体的线速度大，广州处物体的角速度大c.两处物体的角速度、线速度都一样大d.两处物体的角速度一样大，但广州处物体的线速度比乌鲁木齐处物体的线速度要大【答案】d【解析】由于乌鲁木齐和广州都绕地轴一起转动，乌鲁木齐地面上的物体随地球自转的角速度与广州地面上的物体随地球自转的角速度相同；乌鲁木齐地面上的物体随地球自转的半径小于广州地面上的物体随地球自转的半径，由知，乌鲁木齐地面上的物体随地球自转的线速度小于广州地面上的物体随地球自转的线速度。故选d。【考点】线速度、角速度和周期、转速2一个物体在相互垂直的两个力f1、f2的作用下运动，运动过程中f1对物体做功-6j，f2对物体做功8j，则f1和f2的合力做功为( )a14j b2j c10j d无法计算【答案】b【解析】力f1对物体做功8j，力f2对物体做功-6j，所以f1与f2的合力对物体做的总功就为8j-6j=2j。 故选b。【考点】功3有两颗人造地球卫星a、b在如图所示的轨道上做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）aa的周期比b大 ba的向心加速度比b小ca的向心力比b小 da的角速度比b大【答案】ab【解析】设地球的质量为m，卫星的质量为m，轨道半径为r；卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得：a、周期，卫星的轨道半径越大，周期越大，即a的周期比b大，故a正确；b、向心加速度，卫星的轨道半径越大，向心加速度较小，即a的向心加速度比b小，故b正确；c、因不知道a、b卫星质量的大小关系，仅知半径大小关系无法判断万有引力的大小，故c错误；d、角速度，卫星的轨道半径越大，角速度较小，即a的角速度比b小，故d错误。故选ab。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用4.2013年6月20日，航天员王亚平在运行的天宫一号内上了节物理课，做了如图所示的演示实验，当小球在最低点时给其一初速度，小球能在竖直平面内绕定点o做匀速圆周运动。若把此装置带回地球表面，仅在重力场中，仍在最低点给小球相同初速度，则（ ）a小球仍能做匀速圆周运动 b小球不可能做匀速圆周运动c小球可能做完整的圆周运动 d小球一定能做完整的圆周运动【答案】bc【解析】ab、把此装置带回地球表面，在最低点给小球相同初速度，小球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则动能和重力势能相互转化，速度的大小发生改变，不可能做匀速圆周运动，故a错误b正确；cd、若小球到达最高点的速度则小球可以做完整的圆周运动，若小于此速度，则不能达到最高点，则不能做完整的圆周运动，故c正确d错误。故选bc。【考点】匀速圆周运动5如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到a点，货物与皮带间的动摩擦因数为，当货物从a点运动到b点的过程中，摩擦力对货物做的功可能 ( ) a等于mv2b小于mv2 c大于mgs d小于mgs【答案】abd【解析】若物块一直做匀变速直线运动，根据动能定理有，知可能等于，可能小于，不可能大于。若物块先做匀变速直线运动，然后做匀速直线运动，根据动能定理有，知可能等于，可能小于，不可能大于，故abd正确。故选abd。【考点】动能定理6如图 m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），a为终端皮带轮,已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮之间不打滑，则要求使小物体被水平抛出，a轮转动 ( )a.角速度越小越好，最大为b.线速度越大越好，至少为c.转速越大越好，至少为 d.周期越小越好，最大值为【答案】bc【解析】ab、当物体对轮子的压力为零时，物体做平抛运动，根据得，知线速度越大越好，最小值为，角速度最大越好，最小角速度，故a错误b正确；c、转速，知转速越大越好，最小为，故c正确；d、周期越小越好，周期最大值，故d错误。故选bc。【考点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速7.如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为m、半径为r.下列说法正确的是( )a地球对一颗卫星的引力大小为b一颗卫星对地球的引力大小为c两颗卫星之间的引力大小为d三颗卫星对地球引力的合力大小为零【答案】bcd【解析】a、地球对一颗卫星的引力，则该卫星对地球的引力为，故a错误b正确；c、根据几何关系知，两颗卫星间的距离，则两卫星的万有引力，故c正确；d、三颗卫星对地球的引力大小相等，三个力互成120，根据平行四边形法则，知合力为零，故d正确。故选bcd。【考点】万有引力定律及其应用；向心力8.位于水平面上的物体在水平恒力f1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力f2，物体做速度为v2的匀速运动，且f1与f2功率相同。则可能有（ ）a.f2f1，v1v2 b.f2f1，v1v2c.f2f1，v1v2 d.f2f1，v1v2【答案】bd【解析】物体都做匀速运动，受力平衡，则： 、解得：根据f1与f2功率相同得：由解得：所以，而f1与f2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以，故d正确。故选bd。【考点】功率、平均功率和瞬时功率9.如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着两个木块，木块m放在圆盘的边缘处，木块m和n质量之比为1:3，且与圆盘摩擦因数相等，木块n放在离圆心r 处，它们都随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（ ）am、n两木块的角速度相等b m所受摩擦力与n所受的摩擦力大小相等c m的向心加速度是n的3倍d 若圆盘运动加快，n相对于圆盘先发生相对运动。【答案】abc【解析】a、物块与圆盘一起运动，角速度相等，故a正确；b、摩擦力提供向心力：，木块m和n质量之比为1：3，半径之比3：1，可见摩擦力相等，故b正确；c、向心加速度，相同，则向心加速度之比等于半径之比，m的向心加速度是n的3倍，c正确；d、由前面分析知二者所受的摩擦力一直相等，但m的质量小，故m最先达到最大静摩擦力，相对于圆盘先发生相对运动，故d错误；故选abc。【考点】向心力；牛顿第二定律10如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子a和b，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子a上，开始时小球与钉子a、b均在一条直线上（图示位置），且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是 （ ）a小球的速度变大b小球的角速度变大 c小球的向心加速度变小d细绳对小球的拉力变大【答案】c【解析】a、在绳子完全被释放后与释放前相比，小球所受的拉力与速度垂直，不改变速度大小，故a错误；b、由，v不变，r变大，则角速度变小，故b错误；c、小球的加速度，v不变，r变大，则a变小，故c正确；d、细绳对小球的拉力，v不变，r变大，则f变小，故d正确。故选c。【考点】向心力；向心加速度11.我国曾经发射了一颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星处于地球的同步轨道，其质量为m,假设其离地高度为h，地球半径为r，地面附近重力加速度为g，则有（ ）a该卫星运行周期为24h b该卫星向心加速度是c该卫星运动动能是 d该卫星周期与近地卫星周期之比是【答案】abc【解析】a、地球的同步卫星运动周期必须与地球自转周期相同，故知该卫星运行周期为24h，故a正确；b、根据万有引力等于重力得：所以得到该卫星所在处的重力加速度与地面附近重力加速度之比为：得，故b正确；c、由，卫星的动能，得又联立解得，故c正确；d、由，得，得，故d错误；故选abc。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用12. 如图所示，木块a、b叠放在光滑水平面上，a、b之间不光滑，用水平力f拉b，使a、b一起沿光滑水平面加速运动，设a、b间的摩擦力为f，则以下说法正确的是( )af对b做正功，对a不做功bf对b做负功，对a做正功cf对a不做功，对b做负功df对a和b组成的系统做功为0【答案】abd【解析】a、b的位移水平向右，f水平向右，则f对b做正功，由于f不作用在a上，则f对a不做功，故a正确；bc、对整体分析，整体的加速度水平向右，隔离对a分析，知b对a的摩擦力水平向右，a对b的摩擦力水平向左，所以f对b做负功，对a做正功，故b正确c错误；d、因为a、b的位移相同，则f对a和b做功的代数和为零，故d正确。故选abd。【考点】动能定理；功13.如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。a点是2轨道的近地点，b点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是( )a卫星在2轨道经过a点时的速率一定大于7.7km/sb卫星在2轨道经过b点时的速率可能大于7.7km/sc卫星分别在1、2轨道经过a点时的加速度相同d卫星在3轨道经过a点的时速度小于在2轨道经过a点时的速度【答案】ac【解析】 a、卫星在经过a点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过a点的速度一定大于7.7km/s，故a正确；b、假设有一圆轨道经过b点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在b点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动故卫星在2轨道经过b点时的速率一定小于7.7km/s，故b错误；c、卫星在a点时，距离地球的距离相同，万有引力相同，根据牛顿第二定律，加速度相同，故c正确；d、卫星从1轨道变轨到2轨道或者是3轨道时，需要加速，进入3轨道比进入2轨道需要增加的速度更多，所以卫星在3轨道经过a点的时速大于在2轨道经过a点时的速度，故d错误。故选ac。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系14.质量为2 kg的小物体从高为3 m、长为6 m的固定斜面顶端由静止开始下滑，如图所示，滑到底端时速度为6 m/s，取g=10 m/s2.则物体在斜面上下滑到底端的过程中（）a.重力对物体做功120 jb.物体克服摩擦力做功24 jc.合力对物体做功60 jd.物体的重力势能增加60 j【答案】b【解析】a、根据知，此过程中重力做功，故a错误；b、根据动能定理有：得：，所以物体克服摩擦力做功24j，故b正确；c、根据动能定理知，合外力对物体做的功等于物体动能的变化，即：，故c错误；d、因为物体下滑的过程中重力对物体做正功，物体的重力势能减小，故d错误。故选b。【考点】动能定理15.一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为t，人和车的总质量为m，轨道半径为r，车经最高点时发动机功率为p0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则( )a车经最低点时对轨道的压力为4mgb车经最低点时发动机功率为2p0c车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为 p0td车从最低点经半周到最高点的过程中发动机做的功为2mgr【答案】ab【解析】a、在最高点：向心力大小为，摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，则在最低点：，得，故a正确；b、在最高点：发动机功率，在最低点：发动机功率，则，故b正确；c、由上分析可知，车从最高点经半周到最低点的过程中发动机的平均功率大于p0，发动机做的功大于，故c错误；d、摩托车做匀速圆周运动，动能不变，根据动能定理得知其合力做功为零，则发动机做功等于重力做功与摩擦力做功之和，发动机做的功不等于2mgr，故d错误。故选ab。【考点】功；功率；牛顿第二定律；向心力2013-2014学年度下学期期中试卷高一年级物理试卷卷（共50分） 注意事项：1答卷前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2答卷时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在试卷纸规定的地方。作图可以用铅笔。二、实验题（每空2分，共10分）16(6分)让一重物拉着一条纸带自由下落，通过打点计时器在纸带上打点，然后取纸带的一段进行研究。若该同学打出的纸带如下图所示，已知重物的质量m=1kg，打点计时器的工作频率为50hz，当地重力加速度g=9.8m/s2，利用这段纸带中的2、5两点测定重力做功为 j，物体动能的增加量为 j。通过比较可知，在误差允许的范围内，重力做的功等于动能的增加量。(保留两位小数)该同学计算了多组动能的变化量ek，画出动能的变化量ek与下落的对应高度h的关系图象，在实验误差允许的范围内，得到的eh图象应是如下图的 。【答案】1.06 1.03 c【解析】2点的速度，则动能。5点的速度，则动能。这段纸带中的2、5两点间，物体动能的增加量为；k这段纸带中的2、5两点测定重力做功为；重力的功理论上等于动能的变化量，即：，所以与h应成正比，图象应为一条过原点的直线。故选：c。【考点】验证机械能守恒定律17. (4分)（1）如图所示，一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹以后小球落在弹簧上静止于某一点a，则（ ）a、h愈大，弹簧在a点的压缩量愈大b、弹簧在a点的压缩量与h无关c、小球第一次到达a点时的速度与a位置无关d、h愈大，小球第一次到达a点时的速度愈大（2）在探究功与速度关系实验中为什么要把小木板一端垫高 ? 【答案】bd 平衡摩擦力【解析】（1）ab、小球经最后静止在弹簧上的a点，小球处于平衡状态，则，根据胡克定律得：，与h无关，故a错误b正确；c、小球从下落到第一次到达a的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，而在ad、点的弹性势能相等，所以高度越高，开始位置的机械能越大，则到达a点时的速度越大，故c错误d正确故选bd。（2）在探究功与速度关系实验中，要把小木板一端垫高，让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力，这样使橡皮筯对小车拉力做的功就是外力对小车做的总功。【考点】机械能守恒定律；胡克定律；牛顿第二定律；探究功与速度关系三、计算题（共40分，要求写出必要的文字说明，否则不得分）18.（8分）如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径,离水平地面的高度,物块平抛落地过程水平位移的大小.设物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度.求：（1）物块做平抛运动的初速度大小；（2）物块与转台间的动摩擦因数。【答案】2m/s 0.2【解析】 （1）物块做平抛运动，在竖直方向上有: 在水平方向上有由式解得:（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有:由式解得: 【考点】平抛运动；牛顿第二定律；向心力19（10分）一位同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度vo水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为r,引力常量为g,若物体只受月球引力的作用,求:(1)月球表面的重力加速度(2)月球的质量(3)环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）月球表面的物体做平抛运动、故月球表面的重力加速度（2）由得月球质量（3）由及可得环绕月球表面运行的宇宙飞船的线速度【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动20. （10分）如图所示，倾角为30的斜面固定在地面上，物体a与斜面间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于b点，开始时物体a到b的距离为l1 m，现给a一个沿斜面向下的初速度v02 m/s，使物体a开始沿斜面向下运动，物体a将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到b点，取g10 m/s2(不计空气阻力)，求：(1)物体a第一次运动到b点时的速度大小(2)弹簧的最大压缩量【答案】 【解析】(1)在物体a运动到b点的过程中，由动能定理知：所以vb，代入数据得(2)设弹簧的最大压缩量为x，则从物体a接触弹簧到恰好回到b点的过程由动能定理得： 所以，代入数据可解得【考点】动能定理21.（12分）如图所示，光滑水平面ab与竖直面内的半圆形导轨在b点相接，导轨半径为r.一个质量为m的物体将