人教版高一下学期期中考试物理试卷（带答案解析）

第页答案第=page88页，共=sectionpages1717页人教版高一下学期期中考试物理试卷（带答案解析）（本试卷满分100分，考试时间75分钟）一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分）1．真空中有两个点电荷，一个带+Q，一个带﹣2Q，相距r，相互作用力为F，将两点电荷接触一下再放回原位置，相互作用力是（）A．，斥力 B．，斥力 C．，斥力 D．零2．如图所示，某钓鱼爱好者在收线过程中，将鱼沿水平直线从A点拉到B点。已知线与杆的交点O保持不动，O点与鱼之间的线始终拉直，线对鱼的拉力为F，水对鱼的阻力f水平向右。下列说法正确的是（

）A．若加速收线，鱼一定做加速直线运动B．若匀速收线，鱼一定做匀速直线运动C．若减速收线，鱼一定做减速直线运动D．无论怎样收线，F的水平分力始终大于f3．如图所示，用扳手拧螺丝，扳手上A、B两点绕螺丝中心轴转动的角速度分别为ωA和ωB，线速度大小分别为vA和vB.向心加速度大小分别为aA和aB，则（

）A．， B．C．， D．4．据报道，中国新一代载人运载火箭和重型运载火箭正在研制过程中，预计到2030年左右，中国将会具备将航天员运上月球的实力，这些火箭不仅会用于载人登月项目，还将用在火星探测、木星探测以及其他小行星的探测任务中。中国宇航员在月球表面将小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为，已知月球的半径为，引力常量为。下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度大小为B．月球的第一宇宙速度为C．月球的质量为D．月球的密度为5．木匠师傅用铁锤把钉子砸进木梁，每次砸钉的动作完全相同（每次击打后瞬间钉子获得的动能相同）。木匠第一次砸钉就将钉子砸进了五分之一。已知钉子所受阻力与其进入木梁中的深度成正比，铁锤砸钉的能量全部用来克服钉子前进中的阻力做功，则（）A．木匠要把一枚钉子全部砸进木梁，他共需砸钉2次B．木匠要把一枚钉子全部砸进木梁，他共需砸钉3次C．打击第次与打击第一次钉子进入木梁的深度之比为D．打击第次与打击第一次钉子进入木梁的深度之比为6．总质量为2000kg的某小型货车由静止开始做直线运动，其受到的牵引力F随时间t变化的关系如图所示。已知t=6s时功率达到额定值之后货车的功率保持不变，25s后牵引力F不再变化。设整个运动过程中货车受到的阻力不变，下列判断正确的是（）A．25s后货车做匀速运动 B．0–6s时间内货车加速度大小为3m/s2C．货车的额定功率为36kw D．25s内牵引力做功为1.8×106J7．小球A和小球B在同一高度分别以速度5和水平抛出，已知小球落地碰撞反弹前后，竖直方向速度反向（大小不变），水平方向速度方向和大小均不变，小球A从抛出到第一次落地过程中，两小球的轨迹的交点a、b、c、d、e分布如图所示，其中两小球刚好在位置b相遇（不发生碰撞，互不影响各自的运动）。下列说法正确的是（）A．两小球将在c处再次相遇B．a、c两点的竖直距离与c、e两点的竖直距离之比为3：1C．b、c两点的水平距离大于c、d两点的水平距离D．小球A从b到d的平均速度等于它经过c时的瞬时速度二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分，全对得6分，不全得3分，有错不得分）8．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（

）A．甲图中，物体A竖直向下压缩弹簧，不计空气阻力，物体A、弹簧和地球组成的系统机械能守恒B．乙图中，物体B沿固定斜面匀速下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，物体A竖直加速下落，物体B竖直加速上升，不计滑轮质量和任何阻力，物体A的机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动，小球的机械能不变9．如图所示，发射静止卫星的一般程序是:先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道上运行的速率为，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为，在同步轨道上的速率为，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是（

）A．发射静止卫星时在P点变轨时需要加速，Q点变轨时则要减速B．发射静止卫星时在P点变轨时需要加速，Q点变轨时也要加速C．T1>T2>T3D．>>>10．如图甲所示，一轻弹簧竖立在水平地面上，质量为0.5kg的小球在外力的作用下，从接触弹簧开始缓慢向下运动到某一位置。撤去外力后，小球被弹起上升至最高点的过程中，其速度平方随位移的变化图像如图乙所示，其中0.2~1.0m的图像为直线，空气阻力忽略不计，重力加速度，则（）A．小球与弹簧分离时位移小于0.2mB．小球的最大速度为C．弹簧弹性势能的最大值为D．小球压缩弹簧的过程中，外力做功为三、实验题11．如图甲，小张同学做“验证机械能守恒定律”的实验。(1)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减小量ΔEp=_______，动能增加量ΔEk=_______。(2)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。A．利用公式v=gt计算重物速度 B．利用公式计算重物速度C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法(3)小张同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h，计算出相应点对应的速度v，以h为横轴、v2为纵轴作出了如图丙的图线，当地重力加速度为g，该图线的斜率应_______。A．等于g B．小于2g C．等于2g D．大于2g12．为了探究做平抛运动的物体的运动规律，某同学设计了下面一个实验。(1)如图甲所示，OD为一竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开O点后做平抛运动。右侧用一束平行光照射小球，小球在运动过程中便在木板上留下影子。用频闪照相机拍摄小球在运动过程中的位置以及在木板上留下的影子的位置，如图中A、B、C、D点。现测得各点到O点的距离分别为5.0cm，19.8cm，44.3cm，78.6cm。根据影子的运动情况可知小球在竖直方向上的运动为______运动。其加速度为______（已知照相机的闪光频率为10Hz）（计算结果保留两位有效数字）(2)若将平行光改为沿竖直方向，小球在运动过程中会在地面上留下影子，如图乙所示，用频闪照相机拍摄的影子的位置如图中的点。现测得各点到点的距离分别为19.6cm、39.8cm、60.2cm、79.6cm。根据影子的运动情况可知小球在水平方向上的运动为______运动。其速度为______m/s。（计算结果保留两位有效数字）四、解答题13．如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的斜面上以的加速度由静止开始下滑，已知：，取，求：(1)前内重力所做的功；(2)前内摩擦力所做的功；(3)4s末重力的瞬时功率。14．地球对其周围的物体产生的万有引力是通过地球周围的引力场产生的，物体在引力场中具有的势能我们称为引力势能。一卫星在半径为r的轨道上做匀速圆周运动。已知在半径为r的轨道上做匀速圆周运动的人造地球卫星引力势能的表达式，离地心无穷远处引力势能为0，其中M为地球的质量，m为卫星的质量，G为引力常量。(1)求该卫星的动能和机械能；(2)由于地球自转的影响，在地球表面不同的地方，物体的重量会随纬度的变化而有所不同。将地球视为质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。用弹簧秤称量一个相对于地面静止的质量为m的小物体的重量，设在地球南极地面称量时弹簧秤的读数是F1；在赤道地面称量时弹簧秤的读数是F2，求在赤道地面，小物体随地球自转的向心加速度；(3)已知在地球表面附近，对于质量为m的物体离开地面高度为h时，若规定地球表面为重力势能零点，物体重力势能的表达式E0=mgh（g为重力加速度），这个表达式虽然与题干中引力势能的表达式在形式上有很大的差别，但二者本质相同，试证明在忽略地球自转的情况下，当h远小于地球半径R时，重力势能和引力势能的表达式是一致的。15．如图所示，水平传送带AB长，以的速度顺时针转动，传送带与半径可调的竖直光滑半圆轨道BCD平滑连接，CD段为光滑管道，小物块（可视为质点）轻放在传送带左端，已知小物块的质量，与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。(1)求小物块到达B点时的速度大小；(2)若要使小物块从D点飞出后落回传送带的水平距离最大，求半圆轨道半径R的大小；(3)若小物块在半圆轨道内运动时始终不脱离轨道且不从D点飞出，求半圆轨道半径R的取值范围。参考答案与解析1．B【详解】开始时，库仑力：两电荷接触后再分开时，各自带电量为，相互排斥，大小：联立解得：A.，斥力，与分析结果不符，故A不符合题意．B.，斥力，与分析结果相符，故B符合题意．C.，斥力，与分析结果不符，故C不符合题意．D.零与分析结果不符，故D不符合题意．2．A【详解】A．设线与水面的夹角为，由题意可知若加速收线，增大，增大，减小，则一定增大，A正确；B．若匀速收线，不变，增大，减小，则一定增大，B错误；CD．若减速收线，减小，增大，减小，则可能增大，可能减小，也可能不变，减小时，F的水平分力小于，C错误，D错误。故选A。3．D【详解】根据题意得根据得根据得故选D。4．D【详解】A．月球表面的重力加速度大小为选项A错误；B．根据月球的第一宇宙速度为选项B错误；C．根据月球的质量为选项C错误；D．月球的密度为选项D正确。故选D。5．D【详解】AB．钉子所受阻力（为进入深度，为比例系数），克服阻力做功等于图像与横轴围成的面积，即每次击打做功相同，设为第一次击打后进入深度（为钉子总长度），因此钉子全部进入时总深度为，总克服阻力做功所需击打次数次，故AB均错误；CD．设次击打后总深度为，则得同理次击打后总深度第次进入深度第一次进入深度因此二者比值为，故C错误，D正确。故选D。6．A【详解】A．由图可知，货车在前6s内的牵引力不变，做匀加速直线运动，6~25s内货车的牵引力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知车的加速度逐渐减小，做加速度减小的加速运动，加速度为零时车的速度达到最大值，25s以后做匀速直线运动，故A正确；BC．25s以后做匀速直线运动，可知f=2000N，0–6s时间内货车加速度大小为因t=6s时功率达到额定值可知，故BC错误；D．0–6s时间牵引力做功6−25s内牵引力做功25s内牵引力做功为W=W1+W2=1.584×106J，故D错误。故选A。7．D【详解】A．两球水平速度不变，小球A水平速度更大，它会先经过c点，A错误；B．设小球A从a到b、c、d、e的时间分别为、和、t，则故因此从a到c的时间等于a到e时间的一半，故a、c两点的竖直距离与c、e两点的竖直距离之比为1：3，B错误；C．b到c的时间等于c到d的时间，故b、c两点的水平距离等于c、d两点的水平距离，C错误；D．c是b到d的中间时刻，A从b到d的竖直方向平均速度等于它经过c时的瞬时速度，而实际速度还包括水平速度，水平速度不变，则小球A从b到d的平均速等于它经过c时的瞬时速度，D正确。故选BD。8．AD【详解】A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能转化为弹簧的弹性势能，物体A的重力势能是物体A与地球所共有，所以物体A、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，故A正确；B．乙图中，物体B沿固定斜面匀速下滑，说明B受到向上的摩擦力作用，对物体B做负功，物体B机械能减少，故B错误；C．丙图中，不计任何阻力和定滑轮质量时A加速下落，B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒，B物体的机械能增加，所以A物体的机械能减少，A的机械能不守恒，故C错误；D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的动能和重力势能都不变，故小球的机械能不变，故D正确。故选AD。9．BD【详解】A．由离心运动条件，则知卫星在P点做离心运动，变轨时需要加速，在Q点变轨时仍要加速，A错误，B．由离心运动条件，则知卫星在P点做离心运动，变轨时需要加速，在Q点变轨时仍要加速，B正确；C．根据开普勒第三定律可知，轨道半径或椭圆的半长轴越大的，周期越大，因此T1＜T2＜T3，C错误；D．卫星从近地圆轨道上的P点需加速，使得万有引力小于向心力，进入椭圆转移轨道，所以在卫星在近地圆轨道上经过P点时的速度小于在椭圆转移轨道上经过P点的速度，v1＜v2。沿转移轨道刚到达Q点速率为v3，在Q点点火加速之后进入圆轨道，速率为v4，所以在卫星在转移轨道上经过Q点时的速度小于在圆轨道上经过Q点的速度，即v3＜v4，根据解得知同步轨道的半径大于近地轨道的半径，则v1＞v4，综上可知v2＞v1＞v4＞v3，D正确；故选BD。10．CD【详解】A．小球的图像中0.2~1.0m的图像为直线，且不计空气阻力，说明小球在位移为时刚好回到弹簧原长位置，小球与弹簧分离，故A错误；B．分离后小球做竖直上抛运动，则有小球速度最大时所处的位置为弹力和重力平衡的位置，所以小球最大速度满足故B错误；C．小球弹起的过程中小球和弹簧组成的系统的机械能守恒，则弹簧弹性势能的最大值为故C正确；D．质量为0.5kg的小球在外力的作用下，从接触弹簧开始缓慢向下运动到某一位置，由图像可知该过程小球下降的高度为，根据功能关系可得可得外力做功为故D正确。故选CD。11．(1)(2)C(3)B【详解】（1）[1]重力做正功，重力势能减小，重力势能减小量[2]B是AC段的时间中点，B点的速度等于AC段的平均速度，即动能增加量联立，解得（2）AB．该实验中存在摩擦、空气阻力，实际加速度不是g，不能用运动学公式计算瞬时速度，只能通过纸带上点迹求该点相邻两点间平均速度，故AB错误；C．因存在空气阻力和摩擦阻力的影响，减少的重力势能一部分转化为重物的动能，还有一部分转化为内能，说明重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确；D．该实验误差属系统误差，采用多次实验取平均值的方法不能改变误差大小，故D错误。故选C。（3）根据动能定理可知可得由此可知，在丙图图像中，斜率为故选B。12．(1)匀加速9.8(2)匀速直线2.0【详解】（1）[1]根据题中数据有则有相邻相等时间内的位移差近似相等，可知小球在竖直方向上的运动为匀加速运动；[2]加速度为（2）[1]根据题中条件可知