江苏省扬州市宝应县2019-2020学年高一物理下学期期中调研试题含解析

江苏省扬州市宝应县2019_2020学年高一物理下学期期中调研试题含解析江苏省扬州市宝应县2019_2020学年高一物理下学期期中调研试题含解析PAGE22-江苏省扬州市宝应县2019_2020学年高一物理下学期期中调研试题含解析江苏省扬州市宝应县2019-2020学年高一物理下学期期中调研试题（含解析）第Ι卷（非选择题共40分）一、单项选择题：本题共8小题,每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1。火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知：A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C。火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D。相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【答案】C【解析】太阳位于木星运行轨道的焦点位置，选项A错误;根据开普勒行星运动第二定律可知，木星和火星绕太阳运行速度的大小不是始终相等，离太阳较近点速度较大,较远点的速度较小,选项B错误；根据开普勒行星运动第三定律可知，木星与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方,选项C正确;根据开普勒行星运动第二定律可知，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等，但是不等于木星与太阳连线扫过面积，选项D错误；故选C。2。一质点做匀速圆周运动,其线速度为2m/s,转速为0.5r/s，下列说法中正确的是（）A。该质点做匀速圆周运动的角速度为2rad/sB。该质点做匀速圆周运动的加速度大小为2πm/s2C。匀速圆周运动是一种匀速运动D.匀速圆周运动是一种加速度不变的运动【答案】B【解析】【详解】A．该质点做匀速圆周运动的角速度为故A错误;B．该质点做匀速圆周运动的加速度大小为故B正确；CD．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻变化，则匀速圆周运动是一种变加速运动，故CD错误.故选B.3。2020年5月5日，为我国载人空间站研制的“长征五号B”运载火箭，首次飞行任务取得圆满成功，我国载人航天工程“第三步”任务拉开序幕。火箭搭载的载荷组合体成功进入预定轨道,如图所示，载荷组合体B在轨运行时，与地球卫星A均绕地球做匀速圆周运动，用ω、T、v、a分别表示卫星A和载荷组合体B运动的角速度、周期、运行速率、向心加速度。下列关系正确的是（）ATA〉TB B。vA>vB C。aA〉aB D.ωA>ωB【答案】A【解析】【详解】A。根据开普勒第三定律可知，因为A的轨道半径大，则A的周期大，即A正确；B。根据万有引力提供向心力得线速度公式可知半径越大，线速度越小，因为A的轨道半径大，所以B错误;C。根据卫星的加速度公式因为A的轨道半径大，所以C错误；D.根据万有引力提供向心力得卫星角速度因为A的轨道半径大，所以D错误。故选A.4.下列说法正确是（)A。秋千的吊绳最容易断裂的时候是秋千摆到最高点时B.可以发射一颗定点于扬州上空的地球同步卫星C。作用力做正功，反作用力一定做负功D.弹簧弹力做正功,弹簧的弹性势能减小【答案】D【解析】【详解】A．因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为θ，则有因为最低点时，速度最大，θ最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂．故A错误；B．地球同步卫星只能位于赤道上空，不可能位于扬州上空，故B错误；C．作用力与反作用力分别作用于两个物体上，所以作用力做正功时,反作用力可能做正功，也可能做负功，还可能不做功,故C错误；D．根据弹力做功与弹性势能的关系可知，弹簧弹力做正功,弹簧的弹性势能减小,故D正确；故选D.5.把一桶20L的纯净水从一楼搬到四楼，在这个过程中，下列说法中正确的是（)A.重力做正功,重力势能约增加2×106JB.重力做负功，重力势能约增加2×103JC.重力做正功，重力势能约减少2×106JD。重力做负功，重力势能约减少2×103J【答案】B【解析】【详解】20L的纯净水的质量m=20kg，四层楼高约为h=10m,把一桶20L的纯净水从一楼搬到四楼，高度变大，重力做负功，重力势能增加，所以重力势能约增加A．重力做正功,重力势能约增加2×106J与上述计算结果不相符，故A错误；B．重力做负功，重力势能约增加2×103J与上述计算结果相符,故B正确；C．重力做正功，重力势能约减少2×106J与上述计算结果不相符，故C错误;D．重力做负功，重力势能约减少2×103J与上述计算结果不相符,故D错误；故选B。6。使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－3Q和＋5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1。现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2。则F1与F2之比为A。2∶1 B.4∶1 C.16∶1 D。60∶1【答案】D【解析】【详解】开始时由库仑定律得:；现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为Q,因此此时:；联立得：F2=F1，则F1与F2之比为60：1，故选D.7.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示.若，则（）A.星球A的质量大于B的质量B。星球A的线速度等于B的线速度C。双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D.双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大【答案】D【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力mAω2rAO=mBω2rBO,rAO〉rBO所以mA〈mB,即A的质量一定小于B的质量,故A错误;B．双星运动的角速度相等，由v=ωr可知:因为rAO>rBO,所以vA>vB，故B错误；CD．设两星体间距为L,根据万有引力提供向心力公式得又因为解得由此可知双星距离一定，双星总质量越大，其转动周期越小，双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故C错误，D正确.故选D。8.如图所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L，劲度系数为k.现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是(）A.提弹簧的力对系统做功为mgLB。物体A的重力势能增加mgLC。系统增加的机械能小于mgLD。以上说法都不正确【答案】C【解析】【详解】ACD．将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起,由于开始时有支持力，故拉力先小于mg,物体离地后等于mg;拉力的位移为L，所以提弹簧的力对系统做功小于mgL，根据功能原理可知，系统增加的机械能小于mgL，故C正确，AD错误；B.提弹簧的力对系统做功小于mgL，弹簧的弹性势能也要增加，所以物体的重力势能的增加量小于mgL，故B错误；故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有不少于两个选项符合题意。全部选对得4分，漏选得2分，错选和不答的得0分9。以下说法正确的有（）A.元电荷就是点电荷B。感应起电本质是自由电子的移动C.点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍D.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的库仑力大于q2对q1的库仑力【答案】BC【解析】【详解】A．元电荷是电荷量的最小值，不是点电荷。故A错误；B．感应起电的本质是自由电子的移动，故B正确；C．点电荷所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故C正确；D．q1对q2的库仑力与q2对q1的库仑力是一对相互作用力，大小相等，故D错误.故选BC.10。如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,下列说法正确的是(）A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB.卫星在同步轨道II上的周期大于在椭圆轨道I上的周期C。在轨道I上，卫星在P点的加速度等于在Q点的加速度D.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．11.2km/s是第二宇宙速度，卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动,发射速度要小于11.2km/s,故A错误；B．椭圆轨道Ⅰ的半长轴小于同步圆轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律知，卫星在同步圆轨道Ⅱ上运动的周期大于在椭圆轨道Ⅰ上运动的周期，故B正确；C．P点是近地点，Q点是远地点，所以在轨道Ⅰ上经过P点所受的万有引力大于在轨道Ⅰ上经过Q的万有引力，根据牛顿第二定律知，在轨道I上，卫星在P点的加速度大于在Q点的加速度，故C错误;D．从轨道I变轨到轨道II，需要在Q点加速逃逸，在轨道I上卫星在Q点的速度小于在轨道Ⅱ卫星在Q点的速度，故D正确;故选BD。11.如图所示，质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动，小球半径不计，重力加速度为g，下列说法中正确的有（）A。小球通过最高点的最小速度为0B.小球通过最低点的最小速度为C.小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球不一定有作用力D.小球在水平线ab以上管道中运动时，外侧管壁对小球不一定有作用力【答案】ABD【解析】【详解】A．在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，故A正确；B．小球从最低点运动到最高点过程中，根据机械能守恒定律可知最高点的最小速度v1=0,解得最低点的最小速度故B正确；C．小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力,内侧管壁一定没有作用力，故C错误；D．小球在水平线ab以上管道中运动时,当速度非常大时,内侧管壁没有作用力,此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内侧管壁有作用力，外侧管壁没有作用力，故D正确；故选ABD.12。质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变，下列说法正确的是（）A。汽车所受阻力为4000NB。3s末汽车的瞬时功率为80kWC。汽车做匀加速运动的时间为10sD。汽车在匀加速运动中牵引力所做的功2×105J【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．当汽车匀速直线运动时，速度达到最大,此时牵引力与阻力大小相等,则得阻力故A正确BC．当汽车的实际功率达到额定功率时，匀加速运动结束，设汽车做匀加速运动的时间为t,末速度为v．汽车做匀加速运动的末速度为根据牛顿第二定律得由运动学公式得联立得则t1=3s末汽车在匀加速运动，则3s末汽车的瞬时功率为故BC错误;D．匀加速运动的位移所以汽车在匀加速运动中牵引力所做的功故D正确；故选AD。第Ⅱ卷(非选择题共60分）三、简答题：本题共2小题，共18分。把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答。13。如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。（1)实验中使用的电源是__________。（选填“交流电”或“直流电”）（2）关于这一实验，下列说法中正确的是_________.A．重物应选用密度小物体B．两个限位孔应在同一竖直线上C．实验中必须测出重锤的质量D．应先释放纸带，后接通电源（3)若质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O为第一个点,A、B、C为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,取g=9.8m/s2，求从点O到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减少量ΔEp=_________J,动能的增加量ΔEk=_________J(结果均保留两位有效数字）。【答案】(1）。交流电(2）.B（3).0.48(4）.0。47【解析】【详解】（1）[1]打点计时器使用交流电；（2）[2］A．为了减小空气阻力的影响，重物应选用体积小、密度大的物体,故A错误；B．为了减小纸带与打点计时器的阻力，两个限位孔应在同一竖直线上,故B正确;C．验证机械能守恒定律，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要测量重物的质量，故C错误；D．先接通电源,后释放纸带，故D错误;故选B。（3）[3]［4]B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,故有：从O到B重力势能减小量为增加的动能为14.甲乙两同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小.(1)甲同学利用细绳系一小物体在空气中甩动，使物体在水平面内做圆周运动，来感受向心力大小，则下列说法中正确的是__________A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变B．保持质量、绳长不变，增大转速,绳对手的拉力将增大C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大(2)乙同学利用如图甲所示的实验装置，探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度的定量关系。圆柱体放置在水平光滑圆盘（图中未画出）上做匀速圆周运动，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系：①该同学采用的实验方法为__________A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法D．微小量放大法②改变线速度v,多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示,请在图乙中作出F—v2图线__________;v/m•s—11.01。52.02.53。0v2/m2•s-21.02。254。06259.0F/N0.902.003。605。608.10③由作出的F-v2的图线，可得出F和v2的关系式：__________,若圆柱体运动半径r=0。4m，得圆柱体的质量m=_______________kg。（结果保留两位有效数字）【答案】（1)。BD(2）。B（3).（4)。F=0.90v2（5)。0.36【解析】【详解】（1）［1]AB．保持质量、绳长不变，增大转速，角速度变大，根据向心力公式可知，绳对手的拉力将增大，故A错误,B正确；CD．保持质量、角速度不变,增大绳长，据向心力公式可知，绳对手的拉力将变大，故C错误,D正确；故选BD.（2）①[2]实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变,采用的实验方法为控制变量法，故选B;②[3］在图乙中作出F–v2图线如图所示;③［4][5]根据向心力公式得则因为r=0.4m，则m=0。36kg.四、计算论述题：本题共3小题,共42分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15。一质量为m的小球以速度v0水平抛出，经时间t落地，不计空气阻力,求:（1)小球落地时重力的瞬时功率；(2)此过程中重力的平均功率；（3）小球落地时的动能。【答案】（1)mg2t；（2）；（3)【解析】【详解】（1）落地瞬间小球竖直分速度落地时重力的瞬时功率（2）小球全过程下落的高度此过程中重力做的功为此过程中重力的平均功率（3）全过程根据动能定理解得16。某航天员在一个半径为R的星球表面做了如下实验：取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端拴一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上,手握直管抡动砝码,使它在水平面内做圆周运动,停止抡动细直管并保持细直管竖直。砝码继续在一水平面绕圆心O做匀速圆周运动，如图所示，此时测力计的示数为F，细直管下端和砝码之间的细线长度为L且与竖直方向的夹角为θ。（1）求该星球表面重力加速度g的大小；（2)求砝码在水平面内绕圆心O做匀速圆周运动时的角速度大小；（3)若某卫星在距该星球表面h高处做匀速圆周运动,则该卫星的线速度为多大？【答案】（1)；（2)；（3）【解析】【详解】（1)砝码在水平面内做匀速圆周运动,竖直方向处于