江苏省高邮市2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

高邮市2018/2019学年度高一第二学期期中调研物理试题（选修）第i卷（选择题共40分）一、单选题（每题3分，共24分。每题有四个选项，只有一个是正确的）1.两个质点之间万有引力的大小为f，如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，那么它们之间万有引力的大小变为a. 9fb. 3fc. f/3d. f/9【答案】d【解析】【详解】根据万有引力定律公式知将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，则万有引力大小变为原来的，故选项d正确，a、b、c错误。2.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，则从抛出到落回到抛出点的过程中，重力对小球做的功为a. 0b. mghc. mghd. 2mgh【答案】a【解析】【详解】上升过程重力对小球做的功为，下落过程重力对小球做的功为，从抛出到落回到抛出点的过程中，重力对小球做的功为0，故选项a正确，b、c、d错误。3. 下列现象中，与离心运动无关的是（ ）a. 汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩b. 汽车急刹车时，乘客身体向前倾c. 洗衣机脱水桶旋转，将衣服上的水甩掉d. 运动员投掷链球时，在高速旋转的时候释放链球【答案】b【解析】【详解】汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，乘客感觉往外甩，这是离心运动属于离心现象，所以a错误；公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，所以b正确；脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，所以c错误；链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球属于离心现象，所以d错误；故选b。4.有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27:1，则它们的轨道半径比为a. 3：1b. 27:1c. 9：1d. 1：9【答案】c【解析】【详解】根据开普勒第三定律，则有，解得，故选项c正确，a、b、d错误。5.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑图中有a、b、c三点，这三点所在处半径rarbrc，则这三点的向心加速度aa、ab、ac间的关系是a. aaabacb. acaaabc. acaaaa【答案】c【解析】【详解】、两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即，由于，根据可知；、两点绕同一转轴转动，有，由于，根据可知，所以，故选项c正确，a、b、d错误。6.汽车以恒定功率p、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v t图像不可能是选项图中的a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】汽车冲上斜坡，受重力、支持力、牵引力和阻力，设斜面的坡角为，根据牛顿第二定律，有，其中，故；ac、若，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项c正确，a错误；b、若，则物体速度不变，做匀速运动，故选项b正确；d、若，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项d正确；故不可能是选选项a。7.如图所示，某质点运动的vt图像为正弦曲线。从图像可以判断a. 质点做曲线运动b. 在t1时刻，合外力的功率最大c. 在t2t3时间内，合外力做负功d. 在0t1和t2t3时间内，合外力的平均功率相等【答案】d【解析】试题分析：质点运动的vt图象描述的是质点的直线运动的图线，选项a错误；在t1时刻，加速度为零，外力为零，外力功率的大小为零，选项b错误；由图示图象可知，在t2t3时间内，物体的速度增大，动能增大，由动能定理可知，外力做正功，故c错误；在0t1和t2t3时间内，动能的变化量相同，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，选项d正确；故选d考点：v-t图线；动能定理【名师点睛】由图象可以得到物体瞬时速度的情况，根据瞬时功率的公式p=fv可以分析物体的瞬时功率的大小；根据动能定理判断合外力的功的大小。8.如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是a. 螺丝帽受到的静摩擦力提供向心力b. 螺丝帽的线速度大小为c. 若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆向上运动d. 若螺丝帽的质量变为原来的2倍，则转动的角速度至少要变成原来倍才能使其在原来轨道做圆周运动【答案】b【解析】【详解】a、螺丝帽恰好不下滑，知螺丝帽受到重力和最大静摩擦力平衡，螺丝帽在水平方向受到的弹力提供向心力，弹力的方向指向圆心，故选项a错误；bd、根据，解得，根据，解得线速度大小为，角速度大小为，角速度大小与质量无关，故选项b正确，d错误。c、若杆转动加快，则向心力增大，弹力增大，最大静摩擦力增大，螺丝帽受重力和静摩擦力仍然平衡，故选项c错误。二、多选题（每题4分，共16分，每题有四个选项，有两个或两个以上的答案正确的，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分）9.很多大型商场都安装了台阶式自动扶梯方便乘客购物，如图所示，扶梯水平台阶上人随扶梯一起斜向上匀加速运动，下列说法中正确的有a. 重力对人做负功b. 支持力对人做正功c. 摩擦力对人做正功d. 合外力对人做功为零【答案】abc【解析】【详解】人站在自动扶梯上，人受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用，由于扶梯水平台阶上的人随扶梯一起斜向上匀加速运动，人受水平向右摩擦力作用，合外力方向沿扶梯斜右向上，所以重力对人做负功，支持力对人做正功，摩擦力对人做正功；合外力对人做正功，故选项a、b、c正确，d错误。10.我国的北斗卫星导航系统（bds）空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）和30颗非静止轨道卫星，下列有关同步卫星说法正确的是a. 运行速度大于7.9km/sb. 5颗同步卫星离地高度都相同c. 绕地球运行的周期比近地卫星的周期大d. 运行稳定后可能经过高邮上空【答案】bc【解析】【详解】a、7.9km/s是绕地球匀速圆周运动的最大速度，同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故选项a错误； b、据万有引力提供圆周运动向心力可得同步卫星离地高度，同步卫星周期相同，所以同步卫星离地高度相同，故选项b正确；c、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星周期，由于同步卫星的轨道半径比近地卫星大，所以同步卫绕地球运行的周期比近地卫星的周期大，故选项c正确；d、同步卫星的轨道平面与赤道平面共面，故卫星不可能运行到高邮上空，故选项d错误。11.如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点a处与圆形轨道相切，则a. 卫星a运行周期比卫星b的运行周期短b. 两颗卫星分别经过a点处时，a的速度大于b的速度c. 两颗卫星分别经过a点处时，a的加速度小于b的加速度d. 卫星a在a点处通过加速可以到圆轨道上运行【答案】ad【解析】【详解】a、卫星的半长轴小于卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律可得卫星的运行周期比卫星的运行周期短，故选项a正确；bd、卫星在轨道上做椭圆运动，要过度到轨道，在点应该增大速度，做离心运动，所以两颗卫星分别经过点处时，的速度小于的速度，故选项d正确，b错误；c、根据牛顿第二定律和万有引力定律有，可得，所以两颗卫星分别经过点处时，的加速度等于于的加速度，故选项c错误；12.如图所示，轻杆长3l，在杆两端分别固定质量均为m的球a和b，光滑水平转轴穿过杆上距球a为l处的o点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球b运动到最高点时，杆对球b恰好无作用力。忽略空气阻力。则球b在最高点时a. 球b的速度为b. 球a的速度大小为c. 水平转轴对杆的作用力为1.5mgd. 水平转轴对杆的作用力为2.5mg【答案】bc【解析】【详解】球b运动到最高点时，球b对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有：，解得，故a错误；由于a、b两球的角速度相等，由v=r得球a的速度大小为：，故b正确；b球到最高点时，对杆无弹力，此时a球受重力和拉力的合力提供向心力，有：，解得：f=1.5mg，可得水平转轴对杆的作用力为1.5mg，故c正确，d错误。第卷（非选择题 共60分）三、填空题（共12分，将正确的答案写在相应的横线上）13.某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示，轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。(1)打点计时器使用的电源是_a直流电源 b交流电源 c都可以(2)实验中涉及下列操作步骤：把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)。(3)如图中m和l纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 hz，物块质量为200g。比较两纸带可知，_(填“m”或“l”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大，相应的弹簧的弹性势能为_ j（结果保留两位有效数字）。 (4)若实际中物块与桌面间的动摩擦因数为，开始时弹簧的压缩量为，物块的质量为m，当弹簧恢复原长时物块获得的速度大小为v，则开始时弹簧的弹性势能表达式为_。【答案】 (1). b (2). (3). m (4). 0.17 (5). 【解析】【详解】(1)打点计时器使用的电源是交流电源，故选项b正确；(2)实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为；(3)因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大，由图可知中的速度要大于中速度，故说明纸带对应的弹性势能大；由于物体离开弹簧后做匀速直线运动，因此其速度，相应的弹簧的弹性势能为；(4)根据能量守恒定律可得开始时弹簧的弹性势能等于弹簧恢复原长时物块获得的动能和实际中物块与桌面间的摩擦生热的内能之和，即开始时弹簧的弹性势能为四、计算题（本题共4小题，48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）14.如图所示，质量m=2kg的物体a在倾角=30的足够长的光滑固定斜面上，在沿斜面向上的力f=15n推力作用下，从底端由静止开始向上运动（取g=10m/s2）求：(1)物体向上运动4m过程中推力f做的功w1；(2)物体向上运动4m过程中合力做的功w总；(3)物体向上运动4m时推力f做功的功率p。【答案】(1)60j (2)20j (3)【解析】【详解】解：(1) 推力做的功：(2)重力做功为：合力做功为：总(3)由动能定理得：总解得：物体向上运动4m时推力做功的功率：15.宇航员驾驶宇宙飞船到达月球,他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为h处,将一小球以初速度v0水平抛出，水平射程为x.已知月球的半径为r，万有引力常量为g.不考虑月球自转的影响。求：(1)月球表面重力加速度大小g月；(2)月球质量m；(3)飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的线速度大小v.【答案】(1) (2) (3) 【解析】【详解】解：(1) 小球在月球表面做平抛运动： 月解得月球表面的重力加速度大小：月(2) 根据万有引力等于重力，则有： 月解得月球的质量：(3) 根据万有引力提供圆周运动向心力，则有：做匀速圆周运动的线速度大小：16.单板滑雪u型池如图所示，由两个完全相同的1/4圆弧滑道ab、cd和水平滑道bc构成，圆弧滑道的半径r4 m，b、c分别为圆弧滑道的最低点，b、c间的距离s7.5 m，假设某次比赛中运动员向右经过滑道b点时的速度v016 m/s，从d点跃起时的速度vd8 m/s。设运动员连同滑板的质量m50 kg，忽略空气阻力的影响，已知圆弧上a、d两点的切线沿竖直方向，滑板与水平滑道bc之间的动摩擦因数，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)运动员在b点对圆弧轨道的压力；(2)运动员从d点跃起后在空中上升的最大高度；(3)运动员从c点到d点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功。【答案】（1）运动员在b点对圆弧轨道的压力是3700 n；（2）运动员从d点跃起后在空中上升的最大高度是3.2m；（3）运动员从c点到d点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功是1300j【解析】【详解】（1）b点由牛顿第二定律得：nmg 解得：n3700 n由牛顿第三定律知，对圆弧轨道的压力大小为3700 n，方向竖直向下（2）运动员从d点跃起后在空中做竖直上抛运动由动能定理得：mgh0mvd2解得：h3.2m（3）运动员从b点到d点，由动能定理得：mgrmgs+wfmvd2-mv02解得：wf1300j克服摩擦阻力所做的功w克1300j17.一个半径为r=0.5m的水平转盘可以绕竖直轴oo转动，水平转盘中心o处有一个光滑小孔，用一根长l=1m细线穿过小孔将质量分别为ma=0.2kg、mb=0.5kg的小球a和小物块b连接，小物块b放在水平转盘的边缘，与水平转盘间的动摩擦因数=0.3，如图所示。现用竖直向下的力f按住小物块b并让小球a在