江苏省宝应县2019-2020学年高一物理下学期期中试题（Word版附答案）

2019-2020 学年度第二学期期中检测试题 高 一 物 理 本试卷选择题 12 题，非选择题 5 题，共 17 题，满分为 100 分，考试时间 90 分钟． 注意事项： 1．答卷前，考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡上． 2．将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效． 3．考试结束，只交答题卡． 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 2．一质点做匀速圆周运动，其线速度为 2 m/s，转速为 0.5 r/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 2 rad/s B．该质点做匀速圆周运动的加速度大小为 2π m/s2 C．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 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(　　) A．TA>TB B．vA>vB C．aA>aB D．ωA>ωB 4．下列说法正确的是(　　) 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 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 2×106 J B．重力做负功，重力势能约增加 2×103 J C．重力做正功，重力势能约减少 2×106 J D．重力做负功，重力势能约减少 2×103 J 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(　) A．60∶1 B．16∶1 C． 4∶1 D． 2∶1 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AO>OB，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 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 mgL B．物体 A 的重力势能增加 mgL C．系统增加的机械能小于 mgL D．以上说法都不正确 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. 感应起电的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 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. 2 km/s B．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 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 0 B．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 12. 质量是 2 000 kg、额定功率为 80 kW 的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为 20 m/s.若 汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 2 m/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 4000N B．3 s 末汽车的瞬时功率为 80 kW C．汽车做匀加速运动的时间为 10s D．汽车在匀加速运动中牵引力所做的功 2×105 J 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．（8 分）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．重物应选用密度小的物体 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=1 kg 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 0.02 s，长度单位是 cm，取 g=9.8 m/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). 14. (10 分)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-1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 v2/m2•s-2 1.0 2.25 4.0 6.25 9.0 F/N 0.90 2.00 3.60 5.60 8.10 ③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＝0.4 m，得圆柱体的质量 m＝ ▲ kg． (结果保留两位有效数字) 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. (12 分)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； F/N v2/m2•s-2O 2 4 6 8 10 10 8 6 4 2 乙(3)小球落地时的动能。 16. (14 分)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？ 17.(16 分)如图所示，动摩擦因数均为μ＝0.1 的水平轨道 AB 和 DE 分别长 2.0m 和 10.0m，光 滑圆弧形轨道 CD 半径 R＝0.5 m，光滑斜面 EF 足够长。一质量 m＝0.4 kg 的滑块(可视为质点) 静止于水平轨道上的 A 点，现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为 P＝ 10.0W；经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至 B 点后水平飞出，恰好在 C 点沿切线方向 进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道 CD，轨道的最低点 D 处装有压力传感器，当滑块到 达传感器上方时，传感器的示数为 25.6 N；已知半径 OC 和竖直方向的夹角α＝37°，(空气 阻力可忽略，重力加速度 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求： (1)滑块运动到 C 点时速度 vC 的大小； (2)滑块从 B 点运动到 C 点重力做的功； (3)滑块在水平轨道 AB 段上水平外力作用在滑块上的时间 t 和最终滑块停在距 D 点多远的位 置。 2019-2020 学年度第二学期期中检测试题 高一物理参考答案 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． 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B A D B A D 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 题号 9 10 11 12 答案 BC BD ABD AD 三、简答题：共 18 分. 13．（8 分）（1）交流电 （2 分） （2）B （2 分） （3） 0.48 （2 分） 0.47（2 分） 14. （10 分）（1） BD （2 分） （2）①B （2 分） ②如右图 （2 分） E F ▪ ▪ F/N v2/m2•s-2O 2 4 6 8 10 10 8 6 4 2 ▪ ▪ ▪③F＝0.90v2　（2 分） 0.36（2 分） 四、计算论述题：本题共 3 小题，共 42 分。 15. （12 分） （1）落地瞬间小球竖直分速度 vy=gt (1 分) 落地时重力的瞬时功率 p 瞬=mgvy=mg2t (2 分) （2）小球全过程下落的高度 h= 1 2gt2 (1 分) 此过程中重力做的功为 WG=mgh= 1 2mg2 t2 (1 分) 此过程中重力的平均功率P= WG/t= 1 2mg2 t (2 分) （3）全过程根据动能定理 WG = EK－ 1 2mv02 (3 分) 解得 EK = 1 2mg2 t2＋ 1 2mv02 (2 分) 16. （14 分） (1)砝码在水平面内做匀速圆周运动，合力的方向沿水平方向，所以 mg＝Fcos θ 得 g＝Fcos θ m (3 分) (2)由细线的拉力和重力的合力提供向心力，则 Fsin θ＝mω2Lsin θ，则 ω＝ F mL (4 分) (3)在星球表面的物体有 GMm′ R2 ＝m′g (3 分) 对卫星，根据万有引力提供向心力得 GMm″ (R＋h)2 ＝m″· v2 R＋h (3 分) 联立得 v＝R Fcos θ m(R＋h). (1 分) 17. （16 分） (1) (5 分)滑块运动到 D 点时，由牛顿第二定律得 FN－mg＝m v2D R (2 分) 滑块由 C 点运动到 D 点的过程，由机械能守恒定律得 mgR(1－cos α)＋ 1 2mv2C＝ 1 2mv2D (2 分) 联立解得 vC＝5 m/s (1 分) (2) (4 分) 滑块运动到 B 点时的速度为 vB＝vCcos α＝4 m/s (2 分) 滑块由 B 点运动到 C 点的过程，由动能定理得： WG= 1 2mvC2－ 1 2mvB2 代入数据解得 WG=1.8J (2 分) （或：滑块在 C 点时，速度的竖直分量为 vy＝vCsin α＝3 m/s B、C 两点的高度差为 h＝ v2y 2g＝0.45 m 滑块由 B 运动到 C 重力做的功为 WG=mgh=1.8J ） (3)(7 分) 滑块由 A 点运动到 B 点的过程，由动能定理得 Pt－μmgL＝ 1 2mv2B (2 分) 解得 t＝0.4 s (1 分) 滑块由 D 点运动到停止的过程，由动能定理得 －μmgx=0－ 1 2mvD2 解得 x＝13.5m (2 分) 水平轨道 DE 长 10.0m，滑块冲上斜面 EF 后返回 DE， Δx=10－(13.5－10)m=6.5m (2 分) 最终停在距 D 点 6.5m 的位置上。 其它解法只要正确、合理，相应给分