2018-2019学年湖北省荆州市沙市中学高一(下)期中物理试卷

1、2018-2019 学年湖北省荆州市沙市中学高一（下）期中物理试卷副标题题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共8 小题，共32.0 分）1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B. 物体做圆周运动，所受的合力一定是向心力C. 物体所受合力恒定，该物体速率随时间一定均匀变化D. 物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功2. 图甲为一女士站立在台阶式（台阶水平）自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（）A. 甲图中支持力对人不做功B.摩擦力对人做负功C. 乙图中支持力对人不做

2、功D.甲图中乙图中摩擦力对人做负功3. 2017 年 9 月 25 日，微信启动页“变脸”，由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图， 如图所示。 “风云四号”是一颗地区同步轨道卫星，关于“风云四号”，下列说法正确的是（）A. 如果需要，有可能将“风云四号”定位在太原市上空B. 运行速度大于第一宇宙速度C. 在相同时间内该卫星与地心连线扫过的面积相等D. “风云四号”的运行周期不一定等于地球的自传周期4. 精彩的杂技表演总是受到广大观众的欢迎。如图所示，两条丝带上端拴在天花板上，下端被男演员缠绕在手臂上，女演员搂着男演员的脖子，两人一起在水平面内做匀速圆周运动（

3、第一次）。第二次一起做圆周运动时，丝带的长度更短而丝带与竖直方向的夹角仍不变。下列说法中正确的是（）A. 匀速转动的过程中男演员对女演员的作用力方向竖直向上B. 两次丝带对男演员的拉力大小相等C. 他们第二次做圆周运动的线速度更大D. 他们第二次做圆周运动的周期更大5. 将一小球竖直向上抛出，取向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定，则上升过程中，小球的加速度a、速度 v、机械能 E、动能 Ek 与小球离抛出点高度 h 的关系错误的是（）第1页，共 17页A.B.C.D.6.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。 如图所示， 一根弹性橡皮绳一端系于跳台，另一

4、端系于人的腿部。不计空气阻力，在蹦极者从跳台下落到最低点的过程中，则（）A. 蹦极者下落至最低点时橡皮绳的弹性势能最大B. 蹦极者下落至橡皮绳原长位置时动能最大C. 蹦极者的机械能先增大后减小D. 蹦极者重力势能与橡皮绳弹性势能之和一直减小7. 火箭发射回收是航天技术的一大进步，如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上，不计火箭质量的变化，则（）A. 火箭在匀速下降过程中，机械能守恒B. 火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于失重状态C. 火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化D. 火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力8.下面说法中

5、正确的有（）A. 第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B. 经典力学只适用于高速运动和宏观世界C. 海王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的D. 牛顿于 1687 年在自然哲学的数学原理 中发表了万有引力定律并给出了引力常量的值二、多选题（本大题共4 小题，共16.0 分）9. 如图所示，竖直平面内固定有一个半径为 R 的光滑圆环形细管，现给小球（直径略小于管内径）一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，已知重力加速度为g，则下列叙述中正确的是（）A. v 的极小值为B. v 由零逐渐增大的过程中，轨道对球的弹力先减小再增大C.D.当 v 由值逐渐增大的

6、过程中，轨道对小球的弹力也逐渐增大当 v 由值逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐减小10. 我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下第2页，共 17页vm设在加速过程中发动机的功率恒定为经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B 处对接已知空间站绕月轨道半径为r，周期为 T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（）A. 图中航天飞机在飞向 B 处的过程中，加速度逐渐减小 B. 航天飞机在 B 处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C. 根据题中条件可以算出月球质量D. 根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小11. 质量为 m 的坦克在

7、平直的公路上从静止开始加速，前进距离 s速度便可达到最大值P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（v vm）时，所受牵引力为F 以下说法正确的是（）A. 坦克的最大速度B. 坦克速度为 v 时加速度为C. 坦克从静止开始达到最大速度vm 所用时间D. 坦克从静止开始达到最大速度vm 的过程中，牵引力做功为 Fs12. 已知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具有一定初速度的物块( 如图 a 所示 )，以此时为 t 0 时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b 所示 (图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1 v2)

8、。已知传送带的速度保持不变。2(g 取 10 m/s )则A. 0 t1 内，物块对传送带做负功B. 物块与传送带间的动摩擦因数为 tan ，C. 0 t2 内，传送带对物块做功为D. 系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小三、实验题探究题（本大题共1 小题，共15.0 分）13. 某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律。（ 1）在本实验中需要直接或间接测量的物理量有_。第3页，共 17页A重物的质量B重力加速度C重物下落的高度D 与重物下落高度所对应的瞬时速度（ 2）下列器材中，实验必须用到的有_。A打点计时器B重物C天平D毫米刻度尺E秒表 F小车（ 3）打出了一条如图所示的

9、纸带， O 点为纸带上第一点，纸带上的点为计时点。若重物的质量为 0.5kg，从开始下落到打 D 点的过程中重物的重力势能减少量为_J，动能增加量为_J（重力加速度g=9.8m/s2，结果保留三位有效数）（ 4）该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h 为横轴画出图象，应是下图中的_ 。四、计算题（本大题共3 小题，共37.0 分）14. 土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。图示为 2017 年 7 月 13日朱诺号飞行器近距离拍摄的土星表面的气体涡旋（大红斑），假设朱诺号绕土星做匀速圆周运动，距离土星表面高度为 h。土星视为球体，已知土星质量为M，半径为

10、R，万有引力常量为 G求：（ 1）土星表面的重力加速度 g；（ 2）朱诺号的运行速度 v；（ 3）朱诺号的运行周期 T。15. 滑板运动是青少年喜爱的一项活动如图所示， 滑板运动员以某一初速度从A 点水平离开 h=0.8m 高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B 点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经 C 点沿固定斜面向上运动至最高点D 圆弧轨道的半径为 1m，B、C 为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角=106，斜面与圆弧相切于C 点已知滑板与斜面问的动摩擦因数为=，g=10m/s2， sin37 =0.6，cos37 =0.8，不计空气阻力， 运动员（连同滑板） 质量为 5

11、0kg，可视为质点 试求：（ 1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0；（ 2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；（ 3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离第4页，共 17页16. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M=2kg的小车，小车左端靠在竖直墙壁上， 其左侧半径为 R=5m的四分之一圆弧轨道 AB 是光滑的，轨道最低点B 与水平轨道 BC 相切相连， 水平轨道BC 长为 3m，物块与水平轨道 BC 间的摩擦因数=0.4，整个轨道处于同一竖直平面内。现将质量为 m=1kg 的物块（可视为质点）从 A 点无初速度释放，取重力加速度为 g=10m/s2求：（

12、1）物块下滑过程中到达 B 点的速度大小；（ 2）若物块最终从 C 端离开小车，则此过程中产生的热量；（ 3）为使小车最终获得的动能最大，求物块释放点与A 点的高度差。第5页，共 17页答案和解析1.【答案】 D【解析】解：A 、做曲线运动的物体，其加速度方向不一定是 变化的，例如平抛运动，故A 错误；B、物体做匀速圆周运动时，所受的合力一定是向心力，故 B 错误；C、物体所受合力恒定，该物体速率随 时间不一定均匀 变化，例如平抛运动，故 C错误；D、根据动能定理可知，物体运 动的速率在增加，所受合力一定做正功，故D正确；故选：D。物体做曲 线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力方向

13、不一定变化；明确向心力的性质，知道匀速圆周运动受到的合外力充当向心力；明确动能定理的 应用，知道动能和速率均 为标量。本题考查动能定理以及曲 线运动的性质，要注意明确动能是标量而速度是矢量，同时注意物体做曲 线运动的条件。2.【答案】 C【解析】解：AB 、甲图中，人匀速上楼，支持力向上，与速度方向 为锐角，则支持力做正功。不受静摩擦力，摩擦力不做功，故 AB 错误 。CD、乙图中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功。故 C 正确，D 错误 。故选：C。甲图中支持力方向 竖直向上，不受摩擦力，乙图中支持力垂直斜面，摩擦力沿斜面向上，根据支持力和摩擦力的方向与速

14、度方向的关系确定做功情况。解决本 题的关键知道力与速度方向垂直， 该力不做功，力与速度方向成锐角，该力做正功，力与速度方向成 钝角，该力做负功。第6页，共 17页3.【答案】 C【解析】解：A 、同步卫星只能在赤道上空一定高度，太原不在赤道上， 则不可能在太原市上空，则 A 错误；B、所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度，则 B 错误；C、同步卫星做匀速 圆周运动，则在相同时间内与地心 连线扫过 的面积相等，则 C正确；D、同步卫星与地球自 转的周期相同，则 D 错误；故选：C。同步卫星只能在赤道上空一定高度， 为匀速圆周运动，其周期与地球自转周期相等。明确定 同步卫星特点：1、同步卫星的转动

15、周期和地球的自 转周期相同。2、同步卫星的运行 轨道在地球的赤道平面内。3、同步卫星距地面的高度是定 值4.【答案】 B【解析】解：A 、女演员做圆周运动时受到重力及男演 员的作用力作用，合外力指向 圆心，所以男演员对其作用力 应为斜向上，选项 A 错误；B、将两演员看作整体，其受力如 图所示，拉力 F 竖直方向的分力等于重力G，因为两次丝带与竖直方向的 夹角相等，所以两次 丝带中的拉力相等，选项 B 正确；C、设丝带长为 l，则根据牛顿第二定律有： ，所以丝带更短时，其线速度更小，选项 C 错误；第7页，共 17页D、由可知，丝带变短后，他们做圆周运动的周期变短，选项 D错误。故选：B。A

16、、根据匀速圆周运动所需要向心力指向 圆心，从而判定女演员受到男演 员的作用力方向；B、依据整体法，结合矢量的合成与分解法 则，即可判定；C、根据牛顿第二定律，依据向心力表达式，即可确定；D、依据两力的合力提供向心力，列式，即可求解。考查匀速圆周运动的应用，掌握向心力表达式，理解牛 顿第二定律的内容，注意丝带与竖直方向的 夹角仍不变是解题的关键。5.【答案】 B【解析】解：A 、小球所受空气阻力大小恒定，上升 阶段是匀减速直 线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有：-（mg+f）=ma，a大小恒定，方向向下，故 A 正确；B、上升阶段是匀减速直 线运动，取向上为正方向，有： ，非一次线性函数

17、，故 B 错误C、机械能 E 与小球离抛出点高度h 的关系为：E=E0-fh ，故C 正确；D、动能 Ek 与小球离抛出点高度h 的关系为：Ek=Ek0-（mg+f）h，故D 正确；故选：B。小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直 线运动，重力和空气阻力都做负功注意矢量的方向性，物理 规律表达式与物理 图象的结合。6.【答案】 A【解析】解：A 、蹦极人下落 过程中，橡皮绳越长其弹性势能越大，到最低点最 长，弹性势能最大。故 A 正确。B、蹦极者从最高点到橡皮 绳恰好拉直 时，重力势能转化为动能，重力势能越第8页，共 17页来越小，动能越来越大；从橡皮绳恰好拉直到橡皮 绳的拉力等于重力

18、时的过程中，受到向下的合力做加速运 动，所以速度越来越快，动能越来越大；在橡皮绳的拉力等于重力 时，合力为零；在橡皮绳的拉力等于重力点以下，受到向上的合力做减速运 动，速度越来越小，动能越来越小，最低点 时速度为零。所以蹦极者在橡皮 绳的拉力等于重力的点 动能最大，故 B 错误 。C、蹦极者从最高点到橡皮 绳恰好拉直 时，蹦极者的机械能不 变；此后橡皮绳的弹性势能增大，所以蹦极者的机械能不断减少，故C 错误 。D、从跳台运动到最低点的 过程中，蹦极者重力 势能、弹性势能与动能的总和保持不变，由于动能先增大后减小，所以重力 势能和橡皮 绳弹性势能之和先减小后增大，故 D 错误 。故选：A。先分析

19、该人下落过程中的受力情况，注意合力的大小和方向； 蹦极者从最高点到 a时，只受重力，重力势能转化为动能。从a 点到 c 点的过程中，人受到弹力和重力作用，分成两段：上段受到向下的合力做加速运动，速度越来越快；下段受到向上的合力做减速运动，速度越来越慢，到最低点速度 为零。分析蹦极者的受力情况，特 别是合力的方向，再判断 蹦极者的运 动情况是解本题的关键；D 选项一定看准是 蹦极者的机械能减少，否 则错误 。7.【答案】 D【解析】解：A 、火箭匀速下降阶段，说明阻力等于重力，不止重力做功，阻力做 负功，所以其机械能不守恒，故A 错误；B、火箭在减速阶段，加速度向上，所以处于超重状 态，故 B

20、错误 。C、由动能定理知合外力做功等于动能改变量，不等于火箭机械能的 变化。由功能关系知阻力做功等于火箭机械能的变化，故 C 错误 。D、火箭着地做减速运 动时，加速度向上，处于超重状 态，则地面给火箭的力第9页，共 17页大于火箭重力，由牛 顿第三定律知，火箭对地的作用力大于自身的重力。故D正确。故选：D。根据机械能等于 动能与势能之和，分析机械能是否守恒，也可以根据机械能守恒的条件判断加速度向下 时物体处于失重状 态，加速度向上时物体处于超重状态合力做功等于火箭 动能的变化量火箭着地时，根据牛顿定律分析火箭对地的作用力与自身重力的关系本题需要同学分析清楚火箭的运动过程，根据加速度的方向判断

21、其所 处的运动状态要掌握动能定理和功能原理，明确各种功与能的关系8.【答案】 C【解析】卫卫轨道半径越大，速度越解：A 、根据 星速度的公式 v=，可知， 星的小，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球附近做匀速圆周运动卫的速度， 星绕地球做匀速 圆周运动的最大速度，故 A 错误 。经动和宏观世界，故 B错误。B、 典力学只适用于低速运C、海王星是人们依据万有引力定律 计算的轨道，后来被人观测发现 的，故 C正确。D、牛顿 于 1687 年在自然哲学的数学原理中发 表了万有引力定律，并没有给出引力常量，在 100 多年后由英国的科学家卡文迪许用扭秤实验测出了引力常量，故 D 错误 。故选：C。本题要

22、根据第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做匀速 圆周运动的最大速度、经典力学的适用范 围：低速运动的宏观世界，海王星的发现 和卡文迪 许测出了引力常量等等常 识进行解答本题考查物理学史和一般常 识性问题，关键平时要与主要知 识一起学习，注重积累第10 页，共 17页9.【答案】 BC【解析】解：A 、小球恰好通过最高点 b 时，小球在 b 点的速度 为零，故 A 错误 。B、C、D、在b 点，若轨道对小球的作用力方向向下，根据 N+mg=m，对球的弹力越大，若轨对小球的作用力方知，速度越大，管壁， 道向向上，根据 mg-N=对知，速度越大，管壁 球的作用力越小，故 BC 正确，D错误。故选：BC。

23、小球通过最高点的最小速度为动零，根据 能定理求出最低点的最小速度。根据动结顿第二定律求出能定理， 合最低点的速度求出最高点的速度，根据牛管壁对小球的作用力。在最高点，管壁 对小球的作用力可能向上，可能向下，结合牛 顿 第二定律分析作用力与速度的关系。解决本题的关键知道小球做 圆周运动向心力的来源，运用牛 顿第二定律 进行求解，注意该模型与杆模型 类似，与绳模型不同。10.【答案】 BC【解析】解：A ：图中航天飞机在飞向 B 处的过程中，距离减小，月球引力增大，加速度增大。故 A 错误；B：椭圆轨道和圆轨道是不同的 轨道，航天飞机不可能自主改 变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道。故

24、B 正确；C：对空间站，根据万有引力提供向心力，得：G=m，得M=，根据空间站的轨道半径为 r，周期为 T，万有引力常量为 G 就能计算出月球的 质量 M故C 正确。D：由于空间站的质量不知，根据万有引力定律F=G知，不能求出空间站受到月球引力的大小，故D 错误 。故选：BC。第11 页，共 17页航天飞机在月球引力作用下 经椭圆轨 道向月球靠近的 过程中，月球的万有引力对它做正功，其速度将增大；椭圆轨道和圆轨道是不同的 轨道，必须经过变轨才能进入空间站轨道根据万有引力等于向心力，列式可求得月球的质量对照万有引力定律，分析能否求出空 间站受到月球引力的大小该题考查万有引力与航天，这类问题 的关

25、键思路是万有引力提供向心力属于基础题目11.【答案】 AB【解析】解：A 、当牵引力与阻力相等 时，速度最大，根据 P=fvm 知，最大速度故A 正确。B、当坦克的速度为v时顿第二定律得，故B 正确。，根据牛动2则故C错误。，C、根据 能定理得，Pt-fs= mv为动的过程中，功率不变则牵引力减小，知牵引力不D、因 在运，速度增大，是恒力，不能通过 W=Fs 求解牵引力做功的大小，所以 牵引力做功不等于 Fs，因为功率不变，知牵引力做功 W=Pt故D 错误 。故选：AB。根据 W=Pt 求出 牵 引力做功的大小，当速度最大 时，牵 引力与阻力相等，根据P=Fv=fv 求出最大速度的大小，根据

26、牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出加速度。根据动能定理求出坦克从静止开始达到最大速度vm 所用的时间 。本题考查了机车以恒定功率运 动的问题，注意汽车在启动过程中，牵引力在变化，知道当牵引力等于阻力 时，速度最大。12.【答案】 ABD【解析】解：A 、由图知，物块先向下运 动后向上运 动，则知传送带的运动方向应向上。0t1 内，物块对传送带的摩擦力方向沿 传送带向下，则物块对传送带做负功。故 A正确。第12 页，共 17页B、在t1 t2 内，物块向上运动，则有 mgcosmgsin，得tan 故B 正确。C、0t2 内，由图“面积 ”等于位移可知，物 块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对

27、物块做正功，设为 WG，根据动能定理得：W+W G= mv22- mv12，则传送带对物块做功 W mv22- mv12-WG故C 错误 。D、0t2 内，重力对物块做正功，物块的重力势能减小、动能也减小都 转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系 统产生的热量一定比物 块动能的减少量大。故 D 正确。故选：ABD 。由图看出，物块先向下运 动后向上运 动，则知传送带的运动方向应向上。0t1 内，物块对传送带的摩擦力方向沿 传送带向下，可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运 动，则有 mgcosmgsin根据动能定理研究 0 t2内，传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知，物 块的重力势

28、能减小、动能也减小都 转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大小一定大于物 块动能的变化量大小。本题由速度图象要能分析物 块的运动情况，再判断其受力情况，得到 动摩擦因数的范 围，根据动能定理求解功是常用的方法。13.【答案】 CDABD0.9510.934C【解析】解：（1）本实验需要验证的方程是 mgh=mv2即gh=A 、由上式知，重物的质量可以约去，所以不需要测量重物的 质量，故 A 错误 。B、根据表达式知，需要知道当地的重力加速度g，可查表得到，不需要测量。故 B错误。C、重物下落的高度 h 需要测量，故 C 正确。D、根据 mgh=mv2，知需要测量与重物下落高度所 对应的瞬时速

29、度，故 D 正确。故选：CD。第13 页，共 17页（2）根据实验原理和需要 验证的方程是 mgh=mv2，知实验必须用到的有：打点计时器，重物，毫米刻度尺，不需要天平、秒表和小车。故 ABD 正确，CEF错误。故选：ABD 。（3）从开始下落到打 D 点的过程中重物的重力 势能减少量 为Ep=mgh=0.59.8 19.41 10-2J 0.951J打 D 点时重物的瞬 时速度为：vD=m/s=1.9325m/s，动能的增加量 为：Ek=mvD 2=0.5 1.93252J 0.934J；（4）根据mgh=mv2，得=gh，根据数学知识可知，-h 图象是过原点的直线，故ABD 错误，C 正确

30、。故选：C故答案为：（1）CD（2）ABD （3）0.951，0.934（4）C。（1）根据需要验证机械能守恒定律的表达式 mgh= mv2，来确定需要测量的物理量。（2）根据实验原理和需要 验证的表达式，来确定实验器材。（3）根据下降的高度求出重力 势能的减少量。根据某段 时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打 D 点时重物的瞬 时速度，再求出动能的增加量。（4）根据mgh=2简与 h 的关系，由数学知识分析图象的形状。mv，化 分析解决本题的关键是理解实验的原理，操作步骤以及注意的事项纸带的，掌握处过纸带求解瞬时速度。理，会通14.【答案】 解：（ 1）土星表面的重力等于万有引力：可

31、得 g=（ 2）由万有引力提供向心力：可得：v=第14 页，共 17页（ 3）由万有引力提供向心力：可得： T=答：（ 1）土星表面的重力加速度为（ 2）朱诺号的运行速度是（ 3）朱诺号的运行周期是【解析】（1）土星表面的重力等于万有引力可求得得力加速度（2）（3）由万有引力提供向心力并分 别用速度与周期表示向心力可求得速度与周期。考查圆周运动中各种向心力公式的 变换。要能根据万有引力提供向心力， 选择恰当的向心力的表达式。15.A 至 B 的过程中，【答案】 解：（ 1）运动员离开平台后从在竖直方向有： vy2 =2gh在 B点有：由得： v0=3m/s （ 2）运动员在圆弧轨道做圆周运动，由牛顿第二定律可得由机械能守恒得联立解得 N=2150N（ 3）运动员从 A 至 C 过程有：运动员从 C 至 D 过程有：由解得： L=1.25 m答：