武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019-2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析

湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019_2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019_2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析PAGE20-湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019_2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題含解析湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019—2020學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題(含解析）一、選擇題1。在科學(xué)的發(fā)展歷程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。下列敘述符合物理學(xué)史實(shí)的是（）A.伽利略在前人的基礎(chǔ)上通過觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動三大定律B.開普勒以行星運(yùn)動定律為基礎(chǔ)總結(jié)出了萬有引力定律C.卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量D.牛頓提出了萬有引力定律,并通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量【答案】C【解析】【詳解】A．開普勒在前人的基礎(chǔ)上通過觀察總結(jié)得到行星運(yùn)動三大定律，故A錯誤；B．牛頓以行星運(yùn)動定律為基礎(chǔ)總結(jié)出了萬有引力定律，故B錯誤；C．卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，故C正確；D．牛頓提出了萬有引力定律,卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，故D錯誤。故選C.2。如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動,P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M、N為軌道短軸的兩個端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為T0,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過M、Q到N的運(yùn)動過程中()A。從P到M所用的時間等于B。從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C。從P到Q階段，速率逐漸變小D從M到N階段,萬有引力對它先做負(fù)功后做正功【答案】CD【解析】【詳解】A．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，則PM段的時間小于MQ段的時間，所以P到M所用的時間小于,故A錯誤;B．從Q到N的過程中，由于只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故B錯誤；C．從P到Q階段，萬有引力做負(fù)功，速率減小，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力方向與速度方向的關(guān)系知,從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功,故D正確.故選D。3.歐洲天文學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星,命名為“格利斯581c”.該行星的質(zhì)量約是地球的5倍，直徑約是地球的1.5倍，現(xiàn)假設(shè)有一艘宇宙飛船繞該星球在其表面附近軌道上做勻速圓周運(yùn)動,下列說法正確的是(）A.飛船在“格利斯581c”表面附近運(yùn)行時的周期要比繞地球表面附近運(yùn)行時的周期小B?！案窭?81c”的平均密度比地球的平均密度小C。“格利斯581c"表面處重力加速度小于9.8m/s2D。飛船在“格利斯581c”表面附近運(yùn)行時的線速度小于7。9km/s【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)得，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍，直徑是地球的1.5倍,則周期是地面運(yùn)行的周期的倍，周期比地球表面運(yùn)行的周期小，故A正確;B．根據(jù)密度行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍，直徑是地球的1。5倍，所以密度大約是地球的1.5倍，比地球密度大,故B錯誤。C．在星球表面,根據(jù)得，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍,直徑是地球的1。5倍,知表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2.2倍,大于9.8m/s2，故C錯誤。D．根據(jù)得，行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的5倍,直徑是地球的1.5倍，則線速度是地球表面運(yùn)行速度的1.8倍，大于7.9km/s，故D錯誤。故選A。4。人造飛船首先進(jìn)入的是近地點(diǎn)距地面高度為200km、遠(yuǎn)地點(diǎn)距地面高度為340km的橢圓軌道,在飛行第五圈的時候,飛船從橢圓軌道運(yùn)行到以遠(yuǎn)地點(diǎn)與地心間距為半徑的圓形軌道上,如圖所示，飛船在橢圓軌道1上運(yùn)行,Q為近地點(diǎn)，P為遠(yuǎn)地點(diǎn)，當(dāng)飛船運(yùn)動到P點(diǎn)時點(diǎn)火加速,而后沿圓軌道2運(yùn)行，以下說法正確的是(）A.飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度大于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度B。飛船在Q點(diǎn)受到的萬有引力大于該點(diǎn)所需的向心力C.飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時受到的萬有引力小于該點(diǎn)所需的向心力D.飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的速度小于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的速度【答案】D【解析】【詳解】A．飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時所受的萬有引力與在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時所受的萬有引力相等，則飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度等于在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度，故A錯誤；BC．萬有引力大于該點(diǎn)所需的向心力會做近心運(yùn)動，萬有引力小于該點(diǎn)所需的向心力會做離心運(yùn)動。即飛船在Q點(diǎn)的萬有引力小于該點(diǎn)所需的向心力，飛船在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)的萬有引力大于該點(diǎn)所需的向心力，故BC錯誤；D．當(dāng)飛船運(yùn)動到軌道1上的P點(diǎn)時點(diǎn)火，使飛船沿圓軌道2運(yùn)行，使萬有引力不夠提供向心力,做離心運(yùn)動。所以飛船在軌道1上P的速度小于在軌道2上P的速度，故D正確。故選D.5。半徑分別為r和R（r＜R）的兩個光滑半圓形槽的圓心在同一水平面上，如圖所示,質(zhì)量相等的兩小球分別自兩個半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)由靜止釋放，在下滑過程中兩小球(）A。機(jī)械能總是相等的B機(jī)械能均逐漸減小C。經(jīng)過最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小相等D。在最低點(diǎn)時的向心加速度大小不相等【答案】AC【解析】【詳解】AB．半圓形槽光滑，兩個物體在下滑過程中，均只有重力做功，機(jī)械能均守恒；因開始時兩球機(jī)械能相等，則兩球的機(jī)械能總是相等且是不變的，故A正確，B錯誤;CD．根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得則到達(dá)最低點(diǎn)時的向心加速度即在最低點(diǎn)時的向心加速度大小相等,與軌道半徑無關(guān)；由牛頓第二定律解得N=3mg即經(jīng)過最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小相等,與軌道半徑無關(guān)，故C正確,D錯誤。故選AC。6。如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，軌道半徑r=0.4m，軌道最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小很多）?，F(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動，下列v0取值合適的是（g取10m/s2）（）A.v0≤2m/s B.v0≥0C。v0≥4m/s D.v0≥2m/s【答案】AD【解析】【詳解】在最高點(diǎn)的臨界情況解得根據(jù)動能定理得解得若不通過四分之一圓周，根據(jù)動能定理有解得所以或故選AD。7。如圖所示，一個長為L、質(zhì)量為M的長方形木板靜止在光滑水平面上，一個質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0從木板的左端滑向另一端，設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)物塊與木板達(dá)到相對靜止時,物塊仍在長木板上，物塊相對木板的位移為d,木板相對地面的位移為s，重力加速度為g。在此過程中（）A。系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為μmgdB。摩擦力對物塊做功為－μmg（s＋d）C。摩擦力對木板做功為－μmgsD。木板動能的增量為μmgs【答案】ABD【解析】【詳解】A．系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移,即為Q=μmgd故A正確；B．物塊相對于地運(yùn)動的位移x1=s+d,則摩擦力對物塊做功為Wf=-μmg(s+d）故B正確；C．木板受到的摩擦力方向與運(yùn)動方向相同，則該摩擦力對木板做正功,則摩擦力對木板做功為W板=μmgs故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知,木板動能的增量等于摩擦力對木板做的功，即為μmgs，故D正確.故選ABD。8.如圖所示，小球在豎直向下的力F作用下，將豎直輕彈簧壓縮，若將力F撤去,小球?qū)⑾蛏蠌椘鸩㈦x開彈簧，直到速度為零時為止，不計空氣阻力，則小球在上升過程中A。小球的動能先增大后減小，彈簧彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動能B.小球在離開彈簧時動能達(dá)到最大值C.小球動能最大時彈簧彈性勢能為零D。小球、彈簧與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】D【解析】【詳解】A．撤去外力剛開始的一段時間內(nèi)，小球受到的彈力大于重力，合力向上，小球向上加速運(yùn)動，隨著彈簧形變量的減小，彈力減小,后來彈力小于重力，小球做減速運(yùn)動，離開彈簧后,小球僅受重力作用而做豎直上拋運(yùn)動,由此可知，小球的動能先增大后減小，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能，故A錯誤;BC．由A分析可知,小球先做加速度減小的加速運(yùn)動,當(dāng)彈力等于重力時，a=0，速度最大，動能最大,此后彈力小于重力，小球做加速度增大的減速運(yùn)動，直到彈簧恢復(fù)原長時，小球飛離彈簧,故小球在離開彈簧時動能不是最大，小球動能最大時彈性勢能不為零,故BC錯誤；D．由于整體所受外力不做功，故小球、彈簧與地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。9.某測試員測試汽車啟動、加速、正常行駛及剎車的性能．前4s逐漸加大油門，使汽車做勻加速直線運(yùn)動，4-15s保持油門位置不變,可視為發(fā)動機(jī)保持恒定功率運(yùn)動，達(dá)到最大速度后保持勻速，15s時松開油門并踩剎車，經(jīng)3s停止．已知汽車的質(zhì)量為1200kg，在加速及勻速過程中汽車所受阻力恒為f，剎車過程汽車所受阻力為5f，根據(jù)測試數(shù)據(jù)描繪v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是A。f=1200NB。0—4s內(nèi)汽車所受牽引力36×l0NC。4～15s汽車功率為360kWD。4~15s內(nèi)汽車位移為141m【答案】D【解析】【詳解】A．汽車剎車時的加速度則根據(jù)牛頓定律可知5f=ma1解得f=2400N故A錯誤;B．0-4s內(nèi)汽車的加速度則所受牽引力為故B錯誤；C．4~15s汽車功率為P=Fv=fv=2400×30W=72kW故C錯誤；D．4-15s內(nèi)由動能定理代入數(shù)據(jù)可得x=141m故D正確。故選D10.質(zhì)量為M和m0的滑塊用輕彈簧連接，以恒定速度v沿光滑水平面運(yùn)動,與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖所示，碰撞時間極短,在此過程中,下列情況可能發(fā)生的是（）A.M、m0、m速度均發(fā)生變化，M和m0的速度都變?yōu)関1,m的速度變?yōu)関2，且滿足(M＋m0）v=（M＋m0)v1＋mv2B.M、m0、m速度均發(fā)生變化，碰后分別為v1、v2、v3，且滿足(M＋m0)v=Mv1＋mv2＋m0v3C。m0的速度不變，M和m的速度變?yōu)関1和v2，且滿足Mv=Mv1＋mv2D.m0的速度不變，M和m的速度都變?yōu)関′,且滿足Mv=（M＋m）v′【答案】CD【解析】【詳解】碰撞的瞬間M和m組成的系統(tǒng)動量守恒，m0的速度在瞬間不變，以M的初速度方向?yàn)檎较?，若碰后M和m的速度變v1和v2,由動量守恒定律得Mv=Mv1+mv2若碰后M和m速度相同，由動量守恒定律得故CD正確，AB錯誤。

故選CD。11.兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車A上，兩車靜止，如圖所示．當(dāng)這個人從A車跳到B車上，接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止，則A車的速率A.等于零B.小于B車的速率C。大于B車的速率D.等于B車的速率【答案】B【解析】【詳解】分析系統(tǒng)受力情況可知，系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動量守恒，規(guī)定水平向右為正方向，由系統(tǒng)動量守恒可得：因?yàn)橘|(zhì)量關(guān)系：故速度關(guān)系：故B選項(xiàng)正確．12。如圖所示，質(zhì)量為M的盒子放在光滑的水平面上,盒子內(nèi)表面不光滑，盒內(nèi)放有一塊質(zhì)量為m的物體．從某一時刻起給m一個水平向右的初速度v0,那么在物塊與盒子前后壁多次往復(fù)碰撞后（）A。兩者的速度均為零B。兩者的速度總不會相等C。車的最終速度為，向右D.車的最終速度為，向右【答案】C【解析】【詳解】選物體與小車組成的系統(tǒng)為研究對象，由水平方向動量守恒得：mv0=(M+m）v所以v方向與v0同向，即方向水平向右,故C正確,ABD錯誤.二、實(shí)驗(yàn)題13.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1。00kg．若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個點(diǎn)的距離如圖所示（相鄰計數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02s）．按要求將下列問題補(bǔ)充完整．(1)紙帶的________（左、右）端與重物相連;（2）打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時,物體的速度vB=________________m/s；（3）從起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep=______________J，此過程中物體動能的增加量△Ek=_____________J；（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)（4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____________________．【答案】（1).左(2）。(3)。(4).（5)。在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律成立【解析】【詳解】（1)［1]物體做加速運(yùn)動，由紙帶可知,紙帶上所打點(diǎn)之間的距離越來越大,這說明物體與紙帶的左端相連．(2)[2]勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可知（3）［3］［4]從起點(diǎn)O到B點(diǎn)的過程中重力勢能減少量是△Ep=mgh=1×9。8×0。0501J≈0.49J動能的增加量（4）［5]由(3）可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律成立。三、計算題14.宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，經(jīng)過時間3t小球落回原處。（地球表面的重力加速度g取10m/s2，空氣阻力不計）(1)求該星球表面附近的重力加速度g′的大小;（2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為，求該星球的質(zhì)量與地球的質(zhì)量之比?！敬鸢浮?1)；（2).【解析】【詳解】（1)設(shè)初速度為v0；小球運(yùn)動過程只受重力作用，故小球做勻變速運(yùn)動；由勻變速運(yùn)動規(guī)律可知:小球回到原點(diǎn)時的速度和初速度大小相同,方向相反;故加速度（2）由星球表面物體重力等于萬有引力可得所以該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比15。如圖所示，傳送帶的水平部分AB的長度為L=1。00m，AB與一圓心在O點(diǎn)、半徑為R=1m的豎直光滑圓軌道的末端相切于A點(diǎn)，AB高出水平地面H=1。25m，一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在圓軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，OP與豎直線的夾角θ=37°.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0。1，不計空氣阻力。(1)求滑塊滑到圓軌道末端時對軌道的壓力；(2)若傳送帶一直保持靜止，求滑塊的落地點(diǎn)與B間的水平距離；(3）若傳送帶以v0=0。5m/s的速度沿逆時針方向運(yùn)行（傳送帶上部分由B到A運(yùn)動），求滑塊在傳送帶上滑行過程中產(chǎn)生的內(nèi)能.【答案】(1）1。4N；（2）；（3）0.154J【解析】【詳解】(1）從P到圓軌道末端的過程中，由動能定理可得可得滑塊到達(dá)A點(diǎn)時的速度在軌道末端根據(jù)牛頓第二定律有

可得根據(jù)牛頓第三定律得:滑塊對圓軌道末端的壓力大小為1.4N,方向豎直向下；(2）從A到B的過程中,只有摩擦力對滑塊做功，根據(jù)動能定理得:代入數(shù)據(jù)可解得滑塊到達(dá)B時的速度vB=m/s滑塊恰好從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動，所以滑塊落地點(diǎn)距B點(diǎn)的水平距離(3)傳送帶向左運(yùn)動和傳送帶靜止對滑塊的受力情況沒有變化，滑塊從A至B的運(yùn)動情況沒有改變，所以滑塊對傳送帶間的相對位移為所以滑塊在皮帶上滑行過程中產(chǎn)生的內(nèi)能Q=μmg△x=0。1×0。1×10×1.54J=0。154J16.如圖所示，甲車質(zhì)量m1=30kg，車上有質(zhì)量M=50kg的人,甲車（連同車上的人）以v=3m/s的速度向右滑行.此時質(zhì)量m2=50kg的乙車正以v0=1。8m/s的速度迎面滑來，為了避免兩車相撞，當(dāng)兩車相距適當(dāng)距離時，人從甲車跳