江苏省常州市常州高级中学分校2018_2019学年高一物理下学期期中质量检测试题（含解析）.docx

江苏省常州高级中学分校2018-2019学年第二学期期中质量检测高一年级物理试卷一、单选题1.关于开普勒行星运动定律，下列说法中正确的是A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动，太阳处在一个焦点上B. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C. 离太阳越近的行星的运动周期越长D. 行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小始终不变【答案】B【解析】【详解】开普勒行星运动第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上。故A错误。开普勒行星运动第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，可知离太阳越近的行星的运动周期越短，故B正确，C错误；由开普勒第二定律可知，日星连线相同时间内扫过面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之则越小。故D错误。故选B。【点睛】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意公转周期与自转周期的区别，线速度的大小变化与间距的关系2.对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是（ ）A. 公式中G为引力常量，它是人为规定的，而不是由实验测得的B. 当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C. m1与m2受到的引力总是大小相等的，方向相反，是一对平衡力D. m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关【答案】D【解析】【详解】G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得.故A错误;当距离无穷小时,两个相互吸引的物体不能看成质点 ,它们不再适用万有引力公式.故B错；m1与m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力，不是一对平衡力，故C错D对。3.如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了200 m，那么下列说法正确的是 A. 轮胎受到的重力对轮胎做了正功B. 轮胎受到的拉力对轮胎不做功C. 轮胎受到的摩擦力对轮胎做了负功D. 轮胎受到的支持力对轮胎做了正功【答案】C【解析】【分析】判断功的正负，可根据功的公式W=Flcos，确定力与位移的夹角的大小，根据的范围确定功的正负【详解】轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故A错误。设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，故B错误。由题知，轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，故C正确。轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功。故D错误。故选C。【点睛】本题只要掌握功的公式W=Flcos，既可以判断力是否做功，也可以判断功的正负，关键确定力与位移的夹角4.如图所示，儿童离开蹦床后向上运动的过程中（）A. 动能增加，重力势能减小B. 动能增加，重力势能增加C. 动能减小，重力势能减小D. 动能减小，重力势能增加【答案】D【解析】【分析】根据速度的变化分析动能的变化，根据高度的变化分析重力势能的变化。【详解】儿童离开蹦床后向上运动的过程中做匀减速直线运动，速度减小，则动能减小。高度增大，则重力势能增加，故ABC错误，D正确。故选：D。【点睛】解决本题的关键要掌握动能和重力势能的决定因素，也可以根据功能关系分析。5.如图所示，将质量为m的石块从距地面h高处斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为v0，不计空气阻力，石块落地时的动能为A. mghB. C. D. 【答案】D【解析】【分析】根据动能定理求出石块落地时的动能大小，或者用机械能守恒定律列式求解.【详解】根据动能定理得，mgh=mv2mv02，解得石块落地时的动能Ekmv2mgh+mv02故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】运用动能定理解题首先要确定研究对象和研究过程，分析有哪些力做功，根据动能定理列出表达式进行求解6.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率之后保持以额定功率运动。其图象如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是A. 汽车在前5s内的牵引力为B. 汽车的额定功率为80kWC. 汽车速度为25m/s时加速度为D. 汽车的最大速度为80m/s【答案】C【解析】【详解】A.根据图像可知：前5s内的加速度：，所以根据牛顿第二定律：，联立解得：，A错误B.5秒末达到额定功率，根据功率方程：，B错误C.当汽车速度25m/s时，牵引力：，根据牛顿第二定律得：，代入数据解得：，C正确D.当牵引力等于阻力时，速度最大：，D错误二、多选题7.不计空气阻力，下列运动机械能守恒的是（）A. 从运动员手中抛出的标枪B. 子弹射穿木块C. 物体沿斜面匀速下滑D. 物体以某初速度冲上固定的光滑圆弧面【答案】AD【解析】【详解】A、从运动员手中抛出标枪，不计空气阻力，只受重力，机械能守恒，故A正确；B、子弹射穿木块，子弹的一部分动能转化为内能，所以系统的机械能将减小，故B错误；C、物体沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则物体的机械能减少，故C错误；D、物体以某初速度冲上固定的光滑圆弧面，圆弧面对物体不做功，只有重力对物体做功，所以物体的机械能守恒，故D正确故选：AD8.如图中的圆a、b、c，圆心均在地球的自转轴线上，其中b在赤道平面内，对环绕地球作匀速圆周运动的同步卫星而言，以下说法正确的是A. 同步卫星的轨道可能为a，也可能为cB. 同步卫星的轨道可能为bC. 同步卫星的运行速度大于7.9km/sD. 同步卫星的运行周期与地球自转周期相同【答案】BD【解析】【详解】地球所有卫星的轨道圆心一定在地心处，故图中的a、b、c三颗卫星只有a是不可能的，同步卫星和地面相对静止，一定在赤道上方，故轨道可能为b，故A错误，B正确。第一宇宙速度是最大的环绕速度，则同步卫星的运行速度小于7.9km/s，选项C错误；同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，选项D正确；故选BD.9.发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度【答案】BD【解析】【分析】卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，据此可以分析不同半径上圆周运动的速度大小、角速度大小和加速度大小【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有，解得：，轨道3的卫星半径大，速率小，故A错误；，轨道3的卫星半径大，角速度小，故B正确；卫星在轨道1上的Q点加速才能进入轨道2，则卫星在轨道1上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过Q点时的速度，选项C错误；，所以卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故D正确；故选BD。10.某人将一重物由静止举高h，并获得速度v，下列说法正确的是A. 合外力对物体做的功等于物体机械能的增加B. 物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加C. 人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和D. 人对物体做的功等于物体机械能的增加【答案】BCD【解析】【分析】根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，物体重力做的功等于重力势能的变化量，除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量【详解】根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故A错误；物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故B正确；人对物体做的功等于物体机械能的变化量，而物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，所以人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和，故C正确；根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故D正确。故选BCD。11.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g10 m/s2，关于力对小孩做的功，下列结论正确的是()A. 合外力做功50 JB. 阻力做功500 JC. 重力做功500 JD. 支持力做功0 J【答案】AD【解析】【分析】根据下降的高度求出重力做功的大小，根据动能定理求出阻力做功的大小。【详解】A项：根据动能定理：，故A正确；B项：小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功：WG=mgh=25103J=750J，根据动能定理得： 解得：，故B、C错误；D项：支持力与瞬时速度的方向总是垂直，故支持力不做功，做功为0J，故D正确。故应选AD。三、实验题12.如图所示为某物理实验小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置(说明:实验中橡皮筋型号相同)(1)除了实验所需的导线、复写纸、纸带，你认为还需要的实验器材有_；A.低压交流电源 B.刻度尺 C.干电池 D.天平(2)关于橡皮筋做功,下列说法正确的是_；A.橡皮筋做功的具体值可以直接测量B.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功C.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加D.若橡皮筋伸长量变为原来的2倍,则橡皮筋做功也增加为原来的2倍(3)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、，合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W，橡像皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。下图为打出的纸带，已知相邻两点的时间间隔为0.02s，求得小车获得的最大速度为_m/s(结果保留两位有效数字)。【答案】 (1). ABD (2). C (3). 2.0【解析】【详解】（1）实验采用电磁打点计时器，所以需要低压交流电源，在处理纸带时，需要刻度尺测量长度，因为用的是交流电，不需要干电池，根据动能定理可知，计算处理数据时需要物体的质量，所以需要天平，ABD正确C错误（2）A.每根橡皮筋做的功具体数值是无法直接测量的，A错误B.当橡皮筋恢复原长后，不再有弹力，对小车不再做功，小车匀速，B错误C.由于实验采用的都是相同的橡皮即，所以通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，C正确D.根据弹性势能表达式：，形变量变为2倍，弹性势能变为4倍，对外做功也变为4倍，D错误（3）当橡皮筋将弹性势能全部通过做功转化为小车动能后，小车匀速运动，所以小车的最大速度：13.如图1所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律实验装置（1）点计时器电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2，重物质量为0.2kg实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能少量Ep=_J，在B点的动能Ek=_J（计算结果均保留3位有效数字）（2）B的距离用h表示，打B点时重物的速度为vB，当两者间的关系式满足_时，说明下落过程中重锤的机械能守恒（已知重力加速度为g）（3）实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是_A重物的质量过大 B重物的体积过小C电源的电压偏低 D重物及纸带在下落时受到阻力【答案】 (1). （1）0.0982 (2). 0.0960 (3). （2）vB2 =2gh (4). （3）D【解析】【详解】（1）重力势能减小量：Ep=mgh=0.29.80.0501J=9.8210-2J打B点时的速度：，则在B点的动能 （2）要验证物体从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足mvB2=mgh，即vB2=2gh，说明下落过程中重锤的机械能守恒；（3）重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确故选D.【点睛】正确利用所学物理规律解决实验问题，熟练应用物理基本规律，因此这点在平时训练中要重点加强四、解答题14.如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球从离桌面H高处由静止下落若以桌面为参考平面，求:(1)小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功,(2)小球落地时的速度.【答案】(1) (2). 【解析】（1）以桌面为参考平面，落地时，物体的重力势能为：Ep=mgh；物体下落的始末位置的高度差为：H+h故重力做功为：WG=mg(h+H)； （2）根据动能定理WG=Ek，mg(h+H)= mv2，得点睛：重力做功只与物体始末位置有关，与路径无关，与零势能点的选取无关；重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零势能点不同，对应的重力势能就不同根据动能定理可求小球落地时的速度.15.质量为的物体，受水平力F=8N的作用，在光滑的水平面上从静止开始做匀加速直线运动，求:(1)物体的加速度；(2)2s内力F的平均功率；(3)2s末力F的瞬时功率。【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律得：（2）2s末的速度，根据匀变速规律：，所以2s内的平均速度：，所以2s内力F的平均功率：（3）2s末力F的瞬时功率：16.若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面.已知引力常量为G，月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)(1)月球表面的自由落体加速度大小g月.(2)月球的质量M.(3)月球的密度.【答案】（1） （2） （）【解析】试题分析：根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；根据月球表面重力和万有引力相