陕西省2019-2020高一物理下学期期中试卷（Word版含答案）

2019 级高一第二学期期中考试试题 物 理 说明：1.本试题分Ⅰ、Ⅱ两卷，第Ⅰ卷的答案按照 A、B 卷的要求涂到答题卡上 2.全卷共三大题，满分 100 分，100 分钟完成。 第 I 卷 (共 55 分) 一.单项选择题（本题共 10 小题,每题 3 分，共 30 分.在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的.) 1.以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是( ) A. 卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值 B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力 C. 牛顿提出 万有引力定律只适用于天体之间 D. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在轨道上各个地方的速率均相等 2.物体在两个相互垂直的力作用下运动，力 F1 对物体做功 6J，物体克服力 F2 做功 8J，则 F1、 F2 的合力对物体做功为（ ） A. 14J B. 2J C. 10J D. －2J 3.从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一 球平抛，所受阻力都不计，则（ ） A. 三球落地时动量相同 B. 三球落地时动能相同 C. 从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同 D. 从抛出到落地过程，平抛运动小球受到的冲量最小 4.如图所示,下列说法正确的是(所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量)( ) A. 甲图中,火箭升空的过程中,若匀速升空机械能守恒,若加速升空机械能不守恒 B. 乙图中,物块在外力 F 的作用下匀速上滑,物块的机械能守恒 的C. 丙图中,物块 A 以一定的初速度将弹簧压缩的过程中,物块 A 的机械能守恒 D. 丁图中,物块 A 加速下落,物块 B 加速上升的过程中,A、B 系统机械能守恒 5．如图所示，一水平平台可绕竖直轴转动，平台上有 a、b、c 三个物体，其质量之比 ma︰mb︰ mc=2︰1︰1，它们到转轴的距离之比 ra︰rb︰rc=1︰1︰2，三物块与平台间的动摩擦因数相同， 且最大静摩擦力均与其压力成正比，当平台转动的角速度逐渐增大时，物块将会产生滑动， 以下判断正确的是（ ） A.a 先滑动 B.b 先滑动 C.c 先滑动 D.a、b 不一定同时滑动 6.有一个质量为 4kg 的质点在 x－y 平面内运动，在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象分 别如图甲、乙所示，下列说法正确的是( ) A. 质点做匀变速直线运动 B. 质点做匀速直线运动 C. 0 时刻质点的速度为 5m/s D. 质点所受的合外力为 12N 7.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道 1 绕地球 E 运行，在 P 变 轨后进入轨道 2 做匀速圆周运动下列说法正确的是( ) A. 不论在轨道 1 还是在轨道 2 运行，卫星在 P 点的速度都相同 B. 不论在轨道 1 还是在轨道 2 运行，卫星在 P 点的加速度都相同 C. 卫星在轨道 1 的任何位置都具有相同加速度 D. 卫星在轨道 2 的任何位置都具有相同动量 8.以 30m/s 的水平初速度 v0 抛出的物体，飞行一段时间后，打 在倾角 θ 为 30°的斜面上，此时速度方向与斜面夹角 α 为 60°，（如图所示），则物体在空中飞行的时间为（不计空气阻 力，g 取 10m/s2）（　　） A. 1.5s B. s C. 1.5 s D. 3 s 9.如图，在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为 m 的 跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒 为 F，那么在他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是( ) A. 他的动能减少了 Fh B. 他的重力势能减小了(F-mg)h C. 他的机械能减少了 Fh D. 他的机械能减少了(F-mg)h 10.一宇航员到达半径为 R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质 量为 m 的小球，上端固定在 O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕 O 点的 竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力 F 大小随时 间 t 的变化规律如图乙所示．F1＝7F2，设 R、m、引力 常 量 G 以及 F1 为已知量，忽略各种阻力．以下说法 正 确的是( ) A. 该星球表面的重力加速度为 B. 卫星绕该星球的第一宇宙速度为 C. 星球的密度为 D. 小球过最高点的最小速度为 0 二.多项选择题(本题共 5 小题,每题 5 分,共 25 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项 是符合题目要求的，全部选对的得 5 分；选对但不全的，得 3 分；有选错的得 0 分。) 11.如图所示，一轻弹簧一端固定于 O 点，另一端系一重物，将重物从 与悬点 O 在同一水平面且弹簧保持原长的 A 点无初速地释放，让它自 由摆下，不计空气阻力，在重物由 A 点摆向最低点 B 的过程中( ) A. 重力做正功，重力势能减小 B. 重力做正功，重力势能增加 C. 弹力做正功，弹性势能减少 D. 弹力做负功，弹性势能增加 12.对下列几个物理现象的解释，正确的有（ ） A. 击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻 B. 跳远时，在沙坑里填沙，是为了延缓人落地时与地面作用的时间 C. 在水平地面上静止的小车内推车推不动，是因为外力的冲量为零 D. 初动量相同的两个物体受相同制动力作用，质量小的先停下来 13.当汽车通过圆弧形凸形桥时，下列说法中正确的是（　　） A. 汽车在通过桥顶时，对桥的压力一定小于汽车的重力 B. 汽车在通过桥顶时，速度越小，对桥的压力就越小 C. 汽车所需的向心力由桥对汽车的支持力来提供 D. 汽车通过桥顶时，若汽车的速度 （g 为重力加速度，R 为圆弧形桥面的半 径），则汽车对桥顶的压力为零 17 7 F m Gm R 13 28π F GmR v gR=14.如图所示，质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放，传 送带由电动机带动，始终保持以速度 v 匀速运动，物体与传送带 间的动摩擦因数为 μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止， 对于物体从静止释放到相对静止这一过程中，下列说法正确的是( ) A. 产生的摩擦热为 mv2 B. 摩擦力对物体做的功为 mv2 C. 传送带克服摩擦力做的功为 mv2 D. 电动机增加的功率为 μmgv 15. 如图所示，水平光滑长杆上套有小物块 A，细线跨过位于 O 点的轻质光滑定滑轮，一端连 接 A，另一端悬挂小物块 B，物块 A、B 质量相等．C 为 O 点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离 OC＝h，重力加速度为 g.开始时 A 位于 P 点，PO 与水平方向的 夹 角为 ，现将 A、B 由静止释放，下列说法正确的是(　　) A. 物块A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，速度先增大后减 小 B. 物块 A 经过 C 点时的速度大小为 C. 物块 A 在杆上长为 2 h 的范围内做往复运动 D. 在物块 A 由 P 点出发第一次到达 C 点过程中，物块 B 克服细线拉力做的功小于 B 重力势能 的减少量 第Ⅱ卷（共 45 分） 三.填空题（每空 2 分，共 22 分) 16.如图所示是“用圆锥摆验证向心力公式”的实验，细线下悬挂了一个质量为 m 的小钢球， 细线上端固定在 O 点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张 紧）位于同心圆圆心。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球 分离（当地的重力加速度为 g）。 （1）用秒表记录小钢球运动 n 圈的时间 t，从而测出此时钢球做匀 速 圆周运动的周期 T=_____； （2）再通过移动纸上的圆，测出小钢球的做匀速圆周运动的半径 R； 可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力 F 需=______； （3）测量出细绳长度 L，小钢球做匀速圆周运动时提供的向心力 F 供=______（小钢球的直径 与绳长相比可忽略）(用 m、L、R、g 表示) 30° 2gh 317. 某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。图中 小车是在一条橡皮筋作用下弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对 小车做的功记为 W。当用 2 条、3 条……完全相同的橡皮筋 并在一起进行第 2 次、第 3 次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每 次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。 (1) 实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操作正确 的是 。 A．放开小车，能够自由下滑即可 B．放开小车，能够匀速下滑即可 C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可 (2)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的 状态与小车所在的位置，下列说法正确的是 。 A．橡皮筋处于原长状态 B．橡皮筋仍处于伸长状态 C．小车在两个铁钉的连线处 D．小车已过两个铁钉的连线 (3)在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选 用纸带上的哪两点之间的部分进行测量_________（根据如下图所示的纸带回答，填写字母）。 (4)实际情况是：橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量。这一情况造成的原因可能是 _____________________________________________________________________。 18．某次“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学按照如图所示的实验装置进行试验。 （1）下面列出的实验步骤中正确的是（ ） A．用天平测出重锤的质量 B．把电磁打点计时器接在电压为 220V 的交流电源上 C．用秒表测出重物下落时间 D．接通电源，待打点计时器工作稳定后释放纸带 E．可以用 v=gt 或 计算各点速度 （2）用打点计时器打出的一条无漏点的纸 带，如图所示，O 点为重锤下落的起点，选 取的计数点为 A、B、C、D，各计数点到 O 点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力 加速度取 9.8m/s2，重锤质量为 1kg。 2v = 2gh打点计时器打出 B 点时，重锤的动能 EkB＝______J。（结果均保留到小数点后两位） （3）从开始下落算起，打点计时器打 B 点时，重锤的重力势能减小量为______J。得到的结 论是：_____________________________________。 四.计算题（共三道大题，总分 23 分.要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤， 有数字计算的写出明确的数字和单位） 19（6 分）.2018 年 12 月 08 日凌晨 2 时 23 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火 箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程．嫦娥四号探测器后续将经历地月转 移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆．设环月飞行阶段嫦娥四号探 测器在靠近月球表面的轨道上做匀速圆周运动，经过 t 秒运动了 N 圈，已知该月球的半径为 R，引力常量为 G，求： （1）探测器在此轨道上运动的周期 T； （2）月球的质量 M； （3）月球表面的重力加速度 g． 20（7 分）.质量 的篮球从距地板 高处由静止释放，与水平地板撞击后反 弹上升的最大高度 ，从释放到弹跳至 h 高处经历的时间 ，忽略空气阻力，重 力加速度 ，求： （1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能； （2）篮球对地板的平均撞击力。 21（10 分）如图所示，在高 h1＝30 m 的光滑水平平台上，质量 m＝1 kg 的小物块压缩弹簧后 被锁扣 K 锁住，储存了一定量的弹性势能 Ep。若打开锁扣 K， 小物块将以一定的水平速度 v1 向右滑下平台，做平抛运动，并恰好能沿光滑圆弧形轨道 BC 的 B 点的切线方向进入圆弧形轨 道。B 点的高度 h2＝15 m，圆弧轨道的圆心 O 与平台等高，轨道最低点 C 的切线水平，并与 地面上长为 L＝50 m 的水平粗糙轨道 CD 平滑连接，小物块沿轨道 BCD 运动并与右边墙壁发 生碰撞，取 g＝10 m/s2： (1)求小物块由 A 到 B 的运动时间 t； (2)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能 Ep 的大小； (3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出 B 点，最 后停在轨道 CD 上的某点 P（P 点未画出）。设小物块与轨道 CD 之间的动摩擦因数为 μ，求 μ 的取值范围。 2019 级高一第二学期期中考试参考答案 物理 A 卷 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D B D C C B B 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 C C AD BC AD CD BC 16（1） ； （2）；（3） ； 17(1)D (2)B (3)GJ (4)木板倾角偏小，平衡摩擦力不足 18（1）D （2）0.68 （3）0.69 在实验允许的误差范围内，重锤下落过程中，机械能守恒。 19（1）探测器在轨道上运动的周期 ； （2 分） （2）根据 得， （1 分） 行星的质量 ； （1 分） （3）根据万有引力等于重力得， ， （1 分） 解得 （1 分） 20 解：（1）篮球与地板撞击过程中损失的机械能为：△E=mgH-mgh=0.6×10×（0.8-0.45） J=2.1J； --------- （2 分） （2）设篮球从 H 高处下落到地板所用时间为 t1，刚接触地板时的速度为 v1； t n 2 2 mgR L R− tT N = 2 2 2 4mMG mR RT π＝ 2 2 3 2 4 N RM Gt π= 2 mMG mgR ＝ 2 2 2 4 N Rg t π= 2 2 2 4m n R t π反弹离地时的速度为 v2，上升的时间为 t2，由动能定理和运动学公式 下落过程：mgH= ，解得：v1=4m/s， （1 分） 上升过程：-mgh=0- ，解得：v2=3m/s， （1 分） 篮球与地板接触时间为△t=t-t1-t2=0.4s 设地板对篮球的平均撞击力为 F，取向上为正方向，由动量定理得： （F-mg）△t=mv2-（-mv1） （2 分） 解得：F=16.5N 根据牛顿第三定律，篮球对地板的平均撞击力 F′=F=16.5N，方向向下。 (1 分 ) 21【解析】(1)设从 A 运动到 B 的时间为 t，由平抛运动规律得 h1－h2= gt2 解得 t= s （2 分） (2)由 ， ，所以∠BOC=60°，设物块平抛到 B 点的水平初速度为 v1，将 B 点速 度分解可得 （1 分） 解得 v1=10m/s （1 分） 根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化给物块的动能。得 （1 分） (3)设小物块在水平轨道 CD 上通过的总路程为 s，根据题意，该路程的最大值是 smax=3L （1 分） 路程的最小值是 smin=L （1 分） 路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，由能量守恒知 （1 分） （1 分） 解得 ， 由小物块与墙壁只发生一次碰撞可知 （1 分） 1 2 3 1R h= 2 15mh = 1 tan 60gt v = ° 2 p 1 1 50J2 vE m= = min max 11 21 2mgs m vgh mµ += max min 11 21 2mgs m vgh mµ += max 7 10 µ = min 7 30 µ = 7 7 30 10 µ≤