2019-2020学年江苏省苏州市常熟市高一(下)期中物理试卷

1、2019-2020学年江苏省苏州市常熟市高一（下）期中物理试卷一.单项选择题：本题共 8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意.1 . （3分）在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了巨大的贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A.牛顿提出了 “日心说”B.开普勒发现了万有引力定律C.卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值D.第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律2. （3分）美国科学家2016年2月11日宣布，他们探测到引力波的存在.引力波是实验验证爱因斯坦相对论的最 后一块缺失的“拼图”，相对论在一定范围内弥补了经典力学的局限性.关于经

2、典力学，下列说法正确的是（）A.经典力学完全适用于宏观低速运动B.经典力学取得了巨大成就，是普遍适用的C.随着物理学的发展，经典力学将逐渐成为过时的理论D.由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的应用价值3. （3分）“天宫一号" （I）主要是和载人飞船配合完成空间交会对接实验任务，而“天宫二号”（n）则是我国第一个具备太空补加功能的载人航天实验室。已知“天宫二号”的轨道高度为393km，比“天宫一号”高了 50km。关于两者运行情况的比较，以下结论正确的是（）A.线速度的vn>viB.加速度an>aiC.角速度 con> 031D.周期 Tn>Ti4

3、. （3分）2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，世界第一张近距离拍摄的月背影像图通过 “鹊桥”中继星传回地球。已知地球半径约为月球的4倍，地球表面重力加速度约为月球的6倍，则地球质量的为月球的（）A. 24 倍B . 64 倍C. 96 倍D . 144 倍A .质量5. （3分）自由下落的物体，其动能与位移的关系如图所示.则图中直线的斜率表示该物体的（）B.机械能C.重力大小D.重力加速度大小6. （3分）如图所示，质量相同的两个物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为WA和WB,滑到斜面底部C

4、点时的动能分别为 EkA和C. WA>WB, EkA= EkBB. WA=WB, EkA > EkBD. WA=WB, EkA < EkB7. （3分）两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球A和B （mAvmB）,细线上瑞固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确v。横梁下边缘离地面8. （3分）假设某足球运动员罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为的高度为h,足球质量为 m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做功为W2.选地面为零势能面，下列说法正确的是（）A

5、 .运动员对足球做的功 W1= mgh+Tj-mv2B .足球克服空气阻力做的功 W2= mgh+-mv2- W1C.足球在整个过程中机械能的变化量为W1-W2- mghD .足球离开运动员脚的瞬间机械能为mgh+mv2+W2二、多项选择题：本题共 5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得 0分.9. （4分）在如下四种情形中，物块的机械能守恒的是（A.如甲图所示，物块向下运动压缩弹簧B.如乙图所示，物体沿光滑斜面自由下滑C.如丙图所示，物体在推力F作用下沿光滑斜面匀速下滑D.如丁图所示，物体在拉力F （大小等于所受斜面摩擦

6、力）作用下沿斜面下滑10. （4分）1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行 .2020年3月9日，我国成功发射北斗系统第 54颗导航卫星，以大约3.08km/s的速度运行在高度约为 35786km的地球同步轨道上。则关于这两颗卫星，下列说法正确的是（）A .“东方红一号”和“北斗 54 ”的轨道平面都经过地心B .“东方红一号”和“北斗 54 ”都有可能经过常熟的正上空C.”东方红一号”在近地点的运行速度大于11.2km/sD.根据题中信息，若再已知地球自转周期和表面重力加速度，可以求出第一宇宙速度11. （4分）如图所示，一长度为 L的轻杆一端

7、固定质量为 m的小球，给小球一定的初速度，使小球以轻杆的另一端为圆心，在竖直面内做圆周运动。其中 A点为最高点，B点为最低点，C点与圆心等高、则下列说法错误的是（）A.小球过A点时，速度的最小值为B.小球过C点时，杆对球的弹力等于零C.小球过B点时，杆对球的弹力大于球的重力D.小球过A点时，杆对球的弹力一定随速度增大而增大12. （4分）某卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道，如图所示为第四次变轨的示意图，卫星先沿椭圆轨道B点为远地点）飞行，后在 B点实现变轨，进入同步轨道n.则关于该卫星，下列说法中I （ A点为近地点，正确的是（依道II /F,- fc . ,轨遒/， 亭 ja .在轨

8、道n上的运行周期比在轨道i上小B .在B点变轨时需要通过点火使卫星加速C.在轨道n上的机械能比在轨道I上任意一点的机械能大D.在轨道n上经过 B点时的加速度比在轨道I上经过B点时大13. （4分）如图所示为质量为 m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图象，Oa段为过原点的倾斜直线,vab段表示以额定功率 P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：（）Q h h h一，一，一一一, PA.在全过程中汽车所受摩擦力为 8. t1t2时间内汽车牵引力做功为 P （t2-t1）C . t2时刻汽车牵引力及其功率都是最大值D.利用题中所给物理量，无法求出0t3时间内汽

9、车的总位移三、简答题：（本题共有2小题，共计18分.）14. （8分）用如图甲所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度3和半径r之间的关系，转动手柄 1使长槽4和短槽5分别随交速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8,标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，小球有钢球、橡胶球两种规格。（1）本实验采用的实验方法主要是 、转换法；在探究向心力的大小 F与半径r的关系时，要保持 相同。A . 0 和 rB. "DmC. m 和 rD

10、 . m 和 F（2）如图乙所示是某次实验时的情景，这是在研究向心力的大小F与 的关系。若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1： 4,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为。15. （10分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重物从高处由静止开始下落， 打点计时器在纸带打出一系列的点，对点迹进行测量和相关计算，即可验证机械能守恒定律。下面是该实验的操作步骤：A.按照图示的装置安装器件B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上C.用天平测出重物的质量D.先释放悬挂纸带的夹子，然后接通

11、电源打出一条纸带E.测量纸带上某些点间的距离F .根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能（1）其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 （填字母序号）。（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s,则：纸带的 （选填" O ”或” C ”）端与重物相连；某同学从起点 O到打下计数点B的过程中，计算出重物的动能增加量Ek=J,重力势能减少量 Ep=J.（已知重物质量为 1kg, g取9.8m/s2,结果保留两位有效数字）(3)另一名同学用 VB2=2gh0B计算出B的动能，恰好与重力势能减少量Ep相等，于是该同学得出结论“重物下落过程

12、中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？ 。四、计算题：本题共 3小题，共计38分.解答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彳#分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16. (12分)航天员在某一星球离表面h高度处，以初速度 v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R,引力常量为G,星球自转可忽略，求：(1)该星球表面重力加速度 g的大小；(2)该星球的质量；(3)要使小球抛出后不再落回星球表面，初速度v至少为多大？17. (12分)如图所示，圆盘半径为 r= 0.25m, 一质量为m= 0.2kg的木块放置在圆盘的

13、边随圆盘一起绕圆心0在水平面内做匀速圆周运动。圆盘转动的角速度为co=2rad/s。取g= 10m/s2,求：(1)木块的线速度大小；(2)若木块与玻璃板间的动摩擦因数科=0.4,将角速度缓慢增大到多少时木块刚好要与圆盘发生滑动？(设最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等)(3)在第(2)题所描述的过程中，圆盘对小木块所做的功为多少？18. (14分)如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于 B点.水平桌面右侧由一竖直放置的轨道 MNP,其形状为半径 R= 1.0m的圆环剪去了左上角 120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是 h=2.4m.用

14、质量m= 0.4kg的小物块将弹簧缓慢压缩到 C点，释放弹簧后物块沿粗糙水平桌面运动，从D飞离桌面后恰好由 P点沿切线落入圆轨道.(不计空气阻力，g取10m/s2)求：(1)小物块飞离 D点时速度VD大小；(2)若轨道MNP光滑，小物块经过轨道最低点 N时对轨道的压力 FN;(3)若小物块 m刚好能达到轨道最高点 M,整个运动过程中其克服摩擦力做的功为8J,则开始被压缩的弹簧的弹性势能EP至少为多少焦耳？2019-2020学年江苏省苏州市常熟市高一（下）期中物理试卷参考答案一.单项选择题：本题共 8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意.1 .解：A、哥白尼提出了 “日心说”

15、，故A错误；B、牛顿发现了万有引力定律，故 B错误；C、卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量的数值，故 C正确；D、第谷通过对天体运动的长期观察，积累了大量的天文数据，但他没有发现行星运动三定律，行星运动三定律是开普勒发现的，故 D错误。故选：Co2 .解：A、经典力学完全适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的，故A正确;B、经典力学取得了巨大的成就，但它也具有一定的局限性，并不是普遍适用的，故B错误C、在微观高速情况下，要用量子力学和相对论来解释，但是并不会因为相对论和量子力学的出现，就否定了经典力学，经典力学仍然是正确的；故不会过时也不会失去价值；故 CD错误；故选：

16、A。3 .解：“天宫”飞行器绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有:解得线速度:D正确，ABC错误。“天宫二号”的轨道半径大，则线速度小，加速度小，角速度小，周期大，故故选：D。4 .解：在星球表面上引力等于重力：G- 必解得中心天体的质量 M =星，则詈*二三坦?=毕，故C正确，ABD错误。北月吕月凡自1故选：Co5 .解：自由下落的物体，只受重力，根据动能定理得：Ek= mgh则图中斜率k= mg故选：Co6 .解：设斜面的倾角为以斜面的长度为s,则物体受到的滑动摩擦力大小为pmgcosQ,物体在斜面上克服摩擦力所做的功为pmgscos 0,而scos。是斜面底边的长度，由图知 sc

17、os。相同，所以物体克服摩擦力做功相等，即Wa=Wb。根据动能定理得：mgh - pmgscos0= Ek-0,滑块在 AC斜面上下滑时重力做功多，而克服摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即EkA > EkB ,故B正确，A、C、D错误。故选：B。7 .解：小球做匀速圆周运动，有：mgtan 0= m w2Lsin 0整理得：Lcos。=各一是常量，即两球处于同一高度，故 B正确，ACD错误。故选：B。、8 .解：A、根据功能关系可知运动员对足球做的功为：W1 = W2+mgh+-i-mv2,故A错误；B、整个过程中根据动能定理可得：W1 - W2-

18、 mgh=mv2,则足球克服阻力做功为： W2= W1 - ( mgh+ mv2),故B错误；C、足球运动过程中克服空气阻力做功为W2,故足球机械能变化量为- W2,故C错误；D、运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能即为足球的机械能，也就是运动员对足球做的功，所以机械能为：E =W1= W2+mgh+，mv2,故 D 正确。故选：D。二、多项选择题：本题共 5小题，每小题4分，共计20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得 0分.A错误;9 .解：A、如甲图所示，物块向下运动压缩弹簧时，弹簧对物块要做功，所以物块的机械能不守恒，故B、如乙图所示，物体沿光

19、滑斜面自由下滑过程中，斜面的支持力对物块不做功，只有重力做功，其机械能守恒，故B正确；C、如丙图所示，物体在推力 F作用下沿光滑斜面匀速下滑的过程中，推力F对物块要做功，则物块的机械能不守恒，故C错误；D、如丁图所示，由于拉力 F与物块所受斜面的摩擦力大小相等，方向相反，两者的合力为零，则拉力和摩擦力对物块做功的代数和为零，相当于只有重力做功，故物块的机械能守恒，故D正确。故选：BD。10 .解：A、卫星绕地球运动，轨道平面必须经过地心，故 A正确；B、同步卫星的轨道平面必须位于赤道平面，则“北斗54”不能通过常熟的正上空，故 B错误；C、11.2km/s是脱离速度，是卫星脱离地球引力束缚的最

20、小发射速度，“东方红一号”卫星在近地点的运行速度小于11.2km/s,故C错误;2D、近地卫星绕地球做匀速圆周运动，运行速度即第一宇宙速度，根据重力提供向心力，mg=m-V，解得：vR2= h/gR,同步卫星受到的万有引力提供向心力，二1rLp.,已知同步卫星的离地高度h,可以(R+-h)2 T2求出地球半径，已知地球表面重力加速度，可以求出第一宇宙速度，故 D正确。故选：AD 。11 .解：A、轻杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的最小速度为零，故 A错误;B、小球过C点时，由牛顿第二定律得:W0,杆对球的弹力不等于零，故B错误;,解得杆对C、假设小球过 A点时速度最小为零时，对小球从

21、A至ij B,有：mg?2L = ynlv2，又F- mg球的弹力F=5mg,随着过A点的速度增大，F增大，则小球过B点时，杆对球的弹力大于球的重力， 故C正确;D、小球过A点时，当 Fi>v>0时，杆对球的弹力竖直向上，随速度增大而减小，故 D错误。本题选错误的，故选：ABD。312 .解：A、根据开普勒第三定律：-2y=k,椭圆轨道I的半径小于圆轨道n的半径，则椭圆轨道I的周期小于圆T w轨道n的周期，故A错误；B、根据卫星变轨的原理可知，在B点由椭圆轨道I变轨到圆轨道n ,需要加速做离心运动，故B正确；C、由椭圆轨道I变轨到圆轨道n,除重力以外的其他力做卫星做正功，根据功能关

22、系可知，卫星的机械能增大，在椭圆轨道I和圆轨道n上稳定运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，故在轨道n上的机械能比在轨道I上任意一点的机械能大，故 C正确。D、根据万有引力定律结合牛顿第二定律可知，号 =ma,解得加速度：a= 普，在轨道n上经过 B点时的加rr速度和在轨道I上经过 B点时的加速度相同，故 D错误。故选：BC。13 .解：A、当汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，有f=F=一，故A正确；B、tlt2时间内汽车在额定功率下运动，故牵引力做功W=P (t2-tl),故B正确；C、在0-tl时间内，汽车做匀加速度运动，牵引力 F不变，速度增大，则 P=Fv增大，在tl时刻，汽车达到额

23、定功率，此后在额定功率下运动，故 C错误；D、在0-tl时间内通过的位移为 耳,从tt3,根据动能定理可得t 1)-f算2Mm-1理“；可求得X2,故求出0t3时间内汽车的总位移，故 D错误；故选：AB。三、简答题：(本题共有2小题，共计18分.)14 .解：(1)在研究向心力的大小 F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法；在探究向心力大小和半径的关系时，需要控制质量和角速度不变；(2)图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系；根据Fn=mrL,两球的向心力之比为1: 4,半径和质量相等，则转动的角速

24、度之比为 1: 2,因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v= r 3知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为2： 1。故答案为：(1)控制变量法；B; (2)角速度 3 2: 1。15 .解：(1) B、打点计时器使用交流电源，将打点计时器接到电源的“直流输出”上是错误的；C、由机械能守恒定律得：mgh= mv2,整理得：gh = v2,实验需要验证：gh=v2,实验不需要测量重物的质量m, C步骤是不必要的；D、为充分利用纸带，应先接通电源，然后释放悬挂纸带的夹子，步骤 D操作不当；故选：BCD 。(2)从纸带上可以看出 。点为打出来的第一个点，速度为 0,重物自由下落，初速度为 0

25、,所以应该先打出。点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点O,所以纸带的。端应与重物相连。打B点时的速度：vB= =(7.06-3. U)x IQ'22X0,02m/s = 0.98m/s；从。点到B点，物体的动能增加量 Ek =inv|=yx9g2j=0.48J,从。点到B点，物体重力、势能减少量Ep= mgh= 1.0X 9.8X 0.0501 = 0.49J;(3)若用VB2=2gh0B计算B的动能，则 _mvB2=mgh0B,相当于用机械能守恒定律来证明机械能守恒定律,不合理。故答案为：(1) BCD; (2)0; 0.48; 0.49; (3)不合理。四、计算题：本题共 3小题，共计38分.解答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 不能彳#分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位16 .解：(1)平抛运动的物体在竖直方向做自由落体运动，根据h=/gt2,得星球表面的重力加速度为：g=r°(2)根据G粤=Dg,得星球的质量为： M=呈言=孝£。(3)要使小球抛出后不再