上海市徐汇中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

1 上海市徐汇中学上海市徐汇中学 2018 20192018 2019 学年高一物理下学期期中试题 含解析 学年高一物理下学期期中试题 含解析 一 单项选择题一 单项选择题 1 匀速圆周运动是一种 a 匀速运动 b 匀加速运动 c 匀加速曲线运动 d 变加速曲线运动 答案 d 解析 匀速圆周运动加速度始终指向圆心 方向时刻在变化 加速度是变化的 是变加速曲线运动 故 d 正确 abc 错误 2 由于地球自转 地球表面上的物体都随地球一起作匀速圆周运动 将地球视为球体 如图 所示 a b 两处物体运动的 a 线速度相同b 角速度相同 c 线速度不同 且va vbd 角速度不同 且 a b 答案 b 解析 a b 两处物体随地球自转一起作匀速圆周运动 则 又因为两者转动的半径 ab ab rr 据可得 vr ab vv 故 b 项正确 点睛 同轴传动 被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上 主动轮转动使轴转动进而带动从 动轮转动 两轮等转速及角速度 皮带传动 两转轮在同一平面上 皮带绷紧与两轮相切 主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动 两轮边缘线速度相等 2 3 匀速圆周运动中 线速度v 角速度 周期t 半径r之间的关系 正确的是 a vrb 2 tc v rd 1 t 答案 c 解析 详解 根据角速度定义 2 tt 线速度定义 2sr v tt 可知 v r vr 2 t a vr 与分析不符 故 a 错误 b 2 t 与分析不符 故 b 错误 c v r 与分析相符 故 c 正确 d 与分析不符 故 d 错误 1 t 4 如图所示 弹簧振子在 b c 两点间做无摩擦的往复运动 o 是振子的平衡位置 则振子 a 从 b 向 o 运动过程中速度一直变小 b 从 o 向 c 运动过程中速度一直变小 c 从 b 经过 o 向 c 运动过程中速度一直变小 d 从 c 经过 o 向 b 运动过程中速度一直变小 答案 b 3 解析 振子从b向o运动时 是向着平衡位置移动 位移变小 加速度变小 速度增大 故 a 错误 振子从o向b运动时 是从平衡位置向最大位移运动的过程 所以位移变大 弹簧的弹力在 增大 所以加速度增大 速度在减小 故 b 正确 从b经过o向c运动过程中速度先增大后 变小 故 c 错误 从c经过o向b运动过程中速度先增大后变小 故 d 错误 所以 b 正确 acd 错误 5 如图所示为某质点做简谐运动的振动图像 由图可知 a 2s 末质点速度为 0 b 4s 末质点速度沿x轴正方向 c 1s 2s 内质点做加速运动 d 3s 4s 内质点加速度逐渐增大 答案 c 解析 详解 a 由振动图像可知 2s 末质点位于平衡位置 速度最大 故 a 错误 b 由振动图像可知 4s 末质点位于平衡位置沿x轴负方向运动 故 b 错误 c 位移 时间图像斜率表示速度 1 2s 内图像斜率增大 速度增大 质点做加速运动 故 c 正确 d 由振动图像可知 3 4s 内质点由正的最大位移处向平衡位置运动 则 3 4s 内质点加速度 逐渐减小 故 d 错误 6 关于振动和波的关系 说法正确的是 a 有机械振动就一定有机械波 b 波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率 c 质点的振动方向总跟波的传播方向相同 d 波的传播速度一定跟质点的振动速度相同 4 答案 b 解析 详解 a 机械波是机械振动在介质中传播的过程 有机械波一定有机械振动 有机械振 动不一定有机械波 还需要传播振动的介质 故 a 错误 b 各个质点的振动频率等于波源的振动频率 即等于波动频率 所以 b 正确 c 在横波中 质点的振动方向总跟波的传播方向垂直 故 c 错误 d 振源振动的速度与波的传播速度是两回事 振动速度是变化的 而波的传播速度在同一 介质中是不变的 故 d 错误 7 质量分别为m1和m2的两个物体 m1w2b w1w2 与分析不符 故 a 错误 b w1 w2 与分析不符 故 b 错误 c w1 w2 与分析相符 故 c 正确 d 无法确定 与分析不符 故 d 错误 8 某机械波沿x轴正方向传播 在时刻波形如图所示 已知该波的周期 则 0t 0 2st 该波 a 波长m 6 5 b 此时 p 点的运动方向向下 c 在 0 2s 内 质点 p 通过的路程是 4cm d 在s 时 q 点正好处在平衡位置 0 3t 答案 d 解析 由波形图可知 该波的波长为 4m 选项 a 错误 此时 p 点将要向下振动 选项 b 错误 因 0 2s t 则在 0 2s 内 质点 p 通过的路程是 4a 4 2cm 8cm 选项 c 错误 t 0 3s 1 5t 因 t 0 时刻 q 点在平衡位置向下振动 则经过 1 5t 时 q 点回到平衡位置 选 项 d 正确 故选 d 点睛 根据波的传播方向判断质点的速度方向 读出波长等等都是常见的问题 波形的平移 法是常用的方法 另外还有 同侧法 以及 逆向爬坡法 等 9 如图所示 匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块 该滑块恰能跟随圆盘做 匀速圆周运动而不产生相对滑动 则在改变下列何种条件的情况下 滑块将相对圆盘滑动 a 增大圆盘转动的角速度 b 增大滑块到转轴的距离 c 增大滑块的质量 m d 改变上述任一条件的情况下都将相对圆盘滑动 答案 ab 解析 ab 物体刚要发生相对滑动时 最大静摩擦力提供向心力 此时有 2 mgrm 从公式可以看出随着角速度 及半径 r 的增大 物块所需要的向心力越来越大 此时摩擦 力不足于提供运动的向心力 故物块将会发生相对滑动 故 ab 正确 cd 由于 公式前后都有质量 所以发生相对滑动和质量的大小没有关系 故 2 mgrm cd 错误 6 故选 ab 点睛 点睛 木块在水平转盘上做匀速圆周运动时 由静摩擦力提供向心力 因为静摩擦力有个最大 值 因此在转动过程中 要保持相对静止 静摩擦力不能超过最大静摩擦力 所以存在着转速的 最大值 根据牛顿第二定律列式分析 10 一列沿x方向传播的横波 其振幅为a 波长为 某一时刻波的图象如图所示 在该 时刻某质点的坐标为 0 经过四分之一周期后 该质点的坐标为 a b a c a d 答案 b 解析 由题 简谐横波水平向右传播 图示时刻 0 处质点向下运动 再经过周期时 质 1 4 点到达波谷位置 所以坐标为 a 故选 b 点睛 本题关键要根据波的传播方向判断出质点的运动方向 可以采用排除法判断出 a d 两选项是错误的 因为质点只上下振动 横坐标不变 11 一辆汽车正在水平公路上转弯 沿曲线由 m 向 n 行驶 速度逐渐增大 下面四幅图中画出 的汽车所受合力 f 的方向可能正确的是 a b 7 c d 答案 b 解析 详解 因汽车 m 向 n 行驶 故速度方向沿切线向上 由曲线运动条件知 c 错误 又因速度 逐渐增大 故 f 与速度夹角为锐角 故 a d 错误 故本题 b 正确 12 两个相互垂直的恒力f1和f2作用在同一物体上 使物体发生一段位移的过程中 力f1做 功为 4j 力f2做功为 3j 则f1和f2的合力对物体做的功为 a 7jb 5jc 3 5jd 1j 答案 a 解析 当有多个力对物体做功的时候 总功的大小就等于用各个力对物体做功的代数和 因为力 f 对物体做功 4j 力 f 对物体做功 3j 所以f1和f2的合力对物体做的总功就为 437jjj 故 a 正确 bcd 错误 故选 a 点睛 功是标量 几个力对物体做的总功 就等于各个力单独对物体做功的代数和 二 填空题二 填空题 13 牛顿把所有物体之间都存在的相互吸引力叫做 其计算公式为 卡文迪许利用 实验测出了引力常量 其值为g 6 67 10 11 答案 1 万有引力 2 3 扭秤 4 n m kg 12 2 gm m f r 解析 详解 1 2 牛顿在前人研究的基础上提出万有引力定律 指出所有物体之间都存在的相 互吸引力 并且牛顿把所有物体之间都存在的相互吸引力叫做万有引力 其计算公式为 12 2 gm m f r 8 3 4 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值 由万有引力公式可得 2 12 fr g m m 所以g的单位是 n m kg 14 如图 光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道 一个小球以 一定速度沿轨道切线方向进入轨道 下列物理量中数值将减小的是 逐渐增大的 是 填对应序号即可 a 周期 b 线速度 c 角速度 d 向心加速度 答案 1 a 2 cd 解析 详解 1 2 轨道对小球的支持力与速度方向垂直 则轨道对小球的支持力不做功 根据 动能定理 小球动能不变 即小球的线速度大小不变 根据 线速度大小不变 转动 v r 半径减小 则角速度变大 根据 角速度增加 则周期减小 根据 线速度 2 t 2 v a r 大小不变 转动半径减小 则向心加速度增加 15 如图所示 一个大轮通过皮带拉着小轮转动 皮带和两轮之间无滑动 大轮的半径为 10cm 小轮半径为 5cm 大轮上的一点s为op中点 则p q s三点的线速度大小之比为 当大轮上s点的线速度是 1m s 时 大轮上p点的向心加速度为 ap m s2 答案 1 2 2 2 1 pqs vvv 2 40m s p a 9 解析 详解 1 大轮边缘上的 p 点与小轮边缘上的 q 点靠传送带传动 则线速度相等 即 1 1 pq vv 而由于p点和s点是同轴传动 故角速度相等 1 1 ps 又因为s为op中点 根据 可知 vr 2 ps rr 2 1 ps vv 故 2 2 1 pqs vvv 2 由知 当s点的速度为 1m s 时 p点的速度为 2m s 2 1 ps vv 根据向心加速度公式有 22 22 2 m s40m s 0 1 p p v a r 16 一列简谐波的图像如实线所示 则该波的波长为 m 当这列波进入到其他介质中 时 该波的图像变成如虚线所示 则该波的波速和原来相比 选填 不变 变小 变大 答案 1 4m 2 变大 解析 从图中可知 虚线波的波长较长 已知波从一种介质传向另一种介质时频率不变 4m 即周期不变 根据公式可知波速变大 v t 17 用一竖直向上的拉力将质量为 20kg 的物体从静止开始以 2m s2的加速度提升 4m 在这个 10 过程中 拉力做功为 j 拉力的平均功率为 w g 10m s2 答案 960j 480w 解析 试题分析 向上拉的过程中 根据 拉力 拉力做的功 fmgma 240fn 上升过程中 根据 所用时间 因此平均功率 240 4960wfsj 2 1 2 sat 2ts 480 w pw t 考点 功 平均功率 三 综合题三 综合题 18 如图所示为收录机磁带仓的基本结构示意图 在放磁带时 为保证磁头在磁带上读取信 息的速度不变 主轴转速应该 送带轮的角速度应该 均填不变 增大或 减小 答案 1 不变 2 变大 解析 详解 1 2 由图可知 为了保持放音速度平稳 主轴要确保磁带传送的线速度大小不变 主轴的转速不变 而随着放音 收带轮和送带轮上磁带的多少在发生变化 送带轮边缘上点 的转动半径变小 要保持边缘线速度不变 根据线速度与角速度 半径的关系可知 送带轮 的角速度要变大 19 单摆是一种理想模型 能看做单摆的条件是 摆线不可伸长 摆线质量远 摆球质 量 摆线长度远 摆球直径 均填 大于 或 小于 单摆的摆角小于 5 时 可看做简谐运动 此时周期公式是 如图所示 在一半径为 2 5m 的光滑圆轨道 上切下一段圆弧 放置于竖直平面内 将一个小钢珠置于圆轨道最低点附近并从静止释放 有同学说 这个小钢珠运动到最低点的最短时间可以用单摆的周期公式去求 他说的有道理 吗 请判断并分析说明 11 答案 1 小于 2 大于 3 4 见解析 2 l t g 解析 详解 1 2 把单摆看作简谐振动时 要忽略空气阻力的影响 重力沿弧线的分力提供回 复力 故摆线应细一些并且不可伸长 摆线质量远小于摆球质量 摆线长度远大于摆球直径 摆球要选用体积较小密度大的金属球 以减小空气阻力与摆长变化对实验的影响 3 单摆周期公式 2 l t g 4 小球在光滑圆弧上的往复运动和单摆的受力情况相同 小球释放高度较小时 这个往复 运动就是简谐运动 这时周期公式中的l应该是圆弧半径r 20 如图所示 轻线一端系一质量为m的小球 另一端挂一重物 此时小球在光滑的水平平 台上做半径为a 角速度为 的匀速圆周运动 求 1 重物的质量m 2 在小球转动一圈的过程中 拉力对其做功为多少 3 若某时刻小球突然从轻绳上脱落 请分析说明小球将做什么运动 速度 加速度如果 可求 请求出来 答案 1 2 0 3 做匀速直线运动 速度 2 ma m g va 解析 详解 1 由题意可知重物的重力提供小球运动的向心力 所以根据向心力公式有 2 mgma 12 得 2 ma m g 2 由于小球在转动过程中做匀速圆周运动 拉力方向与运动方向垂直 转动一圈拉力做功 为 0 3 当小球从绳上脱落后 小球所受合力为 0 此后小球将沿切线做匀速直线运动 速度大小 va 答 1 重物的质量 2 ma m g 2 在小球转动一圈的过程中 拉力对其做功为 0 3 若某时刻小球突然从轻绳上脱落 小球将沿切线做匀速直线运动 速度 va 21 如图所示为t 0 时刻 一列简谐横波的波形图 波的传播速度为 2 4m s 在该时刻质点 a的运动方向是向上的 1 波向什么方向传播 2 质点p从这一时刻起在 0 625s