【KS5U解析】江苏省苏州高新区第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题 Word版含解析

1、苏州高新区第一中学20192020学年第二学期 期中考试试卷高一年级物理注意事项：1.本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间为90分钟。2.将答案全部填涂在答题卡及答题卷的相应位置，否则无效。第i卷（选择题 共41分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分，每小题只有一个选项符合题意。）1.如图所示，a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是()a. b、c的角速度相等，且小于a的角速度b. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度c. b、c的向心加速度相等，且大于a的向心加速度d. b、c的周期相等，且小于a的周期【答案】a【解析】

2、【详解】a根据万有引力提供向心力得到：，所以轨道越大，角速度越小，b、c的角速度相等，且小于a的角速度，a正确b根据万有引力提供向心力得到：，所以轨道越大，线速度越小， b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，b错误c根据万有引力提供向心力得到，轨道越大，向心加速度越小，b、c的向心加速度相等，且小于a的向心加速度，c错误d根据周期公式，结合选项a的分析得到，b、c的周期相等，且大于a的周期，d错误2.2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品流浪地球热播影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道i上运行到远日点

3、b变轨，进入圆形轨道在圆形轨道上运行到b点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚对于该过程，下列说法正确的是a. 沿轨道i运动至b点时，需向前喷气减速才能进入轨道b. 沿轨道i运行时，在a点的加速度小于在b点的加速度c. 沿轨道i运行的周期小于沿轨道运行的周期d. 在轨道i上由a点运行到b点的过程，速度逐渐增大【答案】c【解析】【详解】a.从低轨道i进入高轨道，离心运动，需要在交点b处点火加速，a错误b.从a到b的过程，根据万有引力提供加速度：，得：b点距太阳更远，加速度更小，b错误c.根据开普勒第三定律得：轨道半长轴越大，周期越长，所以轨道上运行周期长，c正确d.从a到b的过程，引力做负功，动

4、能减小，所以b点速度小于a点速度，d错误3.某卡车在公路上与路旁障碍物相撞处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的为了判断卡车是否超速，需要测量的量是（ ）a. 车的长度，车的重量b. 车的高度车的重量c. 车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离d. 车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离【答案】d【解析】【详解】零件被抛出做平抛运动，且平抛运动初速度等于卡车原来的速度，则，解得：，要测量卡车原来的速度，只要测出零件平抛运动的初速度，由上知，需要测量的量是车的高度h，零件脱落点与陷落点的水平距离x，故d正确【点睛】解决本题的关键知

5、道零件离开卡车做平抛运动的初速度等于卡车刹车时的速度，能通过平抛运动的规律求出初速度4.如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在c点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做功和相应的功率为（ ）a. 430j，7wb. 4300j，70wc. 720j，12wd. 7200j，120w【答案】b【解析】设重心上升高度为h，根据几何知识可得，解得h=0.24m，故做一次俯卧撑克服重力做功为mgh=144j，所以一分钟克服重力做功为w=

6、30×144j=4320j，功率约为，故b正确5.以下说法正确的是（）a. 一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒b. 一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒c. 一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒d. 除了重力以外其余力对物体做功为零，它的机械能不可能守恒【答案】c【解析】【详解】ab一个物体所受合外力为零时，物体机械能也可能变化，做匀速运动，机械能也可能变化，如匀速上升的物体，合力为零，机械能增加，故a错误，b错误；c机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，所以物体的合外力肯定不为零，所以合外力不为零，它的机械能可能守恒，如自由下落的物体，只受重力，机械能守恒，故

7、c正确；d机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，所以除了重力以外其余力对物体做功为零，机械能一定守恒，故d错误。故选c。6.如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为l，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力ff视为恒定，则下列关系式中不正确的是（）a. b. c. d. 【答案】b【解析】【详解】作出如下图所示的运动过程示意图由图可知，当木块前进l，子弹进入木块的深度为d时，子弹相对于地发生的位移为l+d，由牛顿第三定律，子弹对木块的作用力大小也为ff。子弹对木块

8、的作用力对木块做正功，由动能定理得木块对子弹的作用力对子弹做负功，由动能定理得联立解得由计算结果可知，b符合题意，acd不合题意。故选b。7.如图所示滑轮光滑轻质，阻力不计，m1=2kg，m2=1kg，m1离地高度为h=0.5mm1与m2从静止开始释放，当m1静止下落0.15m时的速度为（） a. 4m/sb. 3m/sc. 2m/sd. 1m/s【答案】d【解析】【详解】根据系统机械能守恒得：，解得，abc错误，d正确二、多项选择题（本题共5小题，每小题分，共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，错选或不答的得分）8.如图所示，将一质量为m的摆球用长为l的细

9、绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是（）a. 摆球受重力、拉力和向心力的作用b. 摆球的线速度大小为c. 摆球的周期为d. 摆线上的拉力大小为【答案】cd【解析】【详解】a摆球只受重力和拉力作用。向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力，本题中向心力是由重力与绳子拉力的合力提供的，故a错误；b摆球的周期是做圆周运动的周期，摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的。即 所以 故b错误，c正确。d由图可知，摆线上的拉力大小为故d正确

10、故选cd。9.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，称之为双星系统。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的质量一定小于b的质量b. 星球a的线速度一定小于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【答案】ad【解析】【详解】a根据万有引力提供向心力ma2rao = mb2rbo ，rao > rbo所以ma < mb，即a的质量一定小于b的质量，故a正确；b双星运动的角速度

11、相等，由v = r可知：因为rao > rbo，所以va > vb，故b错误；cd设两星体间距为l，根据万有引力提供向心力公式得，又因为解得由此可知双星距离一定，双星总质量越大，其转动周期越小，双星的总质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大，故c错误，d正确。故选ad。10.一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是（ ）a. 汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大b. 汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大c. 汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大d. 当牵引力等于阻力时，速度达到最大值【答案】

12、bd【解析】【详解】根据p=fv知，速度增大，牵引力减小，根据牛顿第二定律知，加速度减小，由于加速度的方向与速度方向相同，则速度增大当加速度减小到零，牵引力等于阻力，速度达到最大，然后做匀速直线运动故bd正确，ac错误11.如图所示，光滑水平面ob与足够长粗糙斜面bc交于b点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，用质量为m1的滑块压缩弹簧至d点，然后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后经b点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。换用相同材料、质量为m2的滑块（m2>m1）压缩弹簧至同一点d后，重复上述过程。不计滑块经过b点时的机械能损失，下列说法正确的是（）a. 两滑块到达b点的速度相同b. m2滑

13、块沿斜面上升的高度小于m1滑块沿斜面上升的高度c. 两滑块上升到最高点的过程中因摩擦产生的热量相同d. 两滑块上升到最高点的过程中质量小的滑块克服重力所做的功比质量大的滑块少【答案】bc【解析】【详解】a弹簧释放的过程，弹簧的弹性势能转化滑块的动能，两次的弹性势能一样，则两滑块到b点的动能相同，但速度不同，故a错误；bd两滑块上升到最高点过程克服重力做的功为由能量守恒可得即两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，重力小的，上升的高度较大，故b正确，d错误；c因摩擦产生的热量可知，两滑块摩擦产生的热量相同，故c正确。故选bc。12.如图所示,质量为m的小车在水平恒力f的推动下,从山坡(粗糙)底

14、部a处由静止运动至高为h的山坡顶部b处,获得的速度为v,a、b之间的水平距离为x,重力加速度为g.下列说法正确的是( )a. 小车克服重力做的功是mghb. 合外力对小车做的功是mv02/2c. 推力对小车做的功是mv02/2+mghd. 阻力对小车做的功是mgh+mv02/2fx【答案】abd【解析】【详解】a项：在上升过程中，重力做功为wg=-mgh，则小车克服重力所做的功为mgh，故a正确；b项：根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量，则合力做功为，故b正确；c、d项：动能定理得，则推力做功为，阻力做功为，故c错误，d正确第卷（非选择题 共59分）三、简答题（本题共2小题，共16分。把

15、答案填在答题纸相应的横线上。）13.验证动能定理的实验装置如图所示，较长的小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定两个完全相同的遮光条a、b，小车放在安装有定滑轮和光电门的轨道d上，光电门可记录遮光条a、b通过它时的挡光时间。用不可伸长的细线将小车与质量为m的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行（滑轮质量、摩擦不计）。实验主要步骤如下：测量小车、传感器及遮光条的总质量m，遮光条的宽度d；按图正确连接器材；由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数f及遮光条a、b 经过光电门的挡光时间ta、tb。(1)实验前用垫块垫高轨道左端平衡摩擦力，若不挂重物

16、，发现遮光条a、b 经过光电门的挡光时间ta>tb，则应将垫块向_（选填“左”或“右”）移动。(2)为验证动能定理还需要测量的物理量是：_a.两遮光条a、b间的距离l b.重物的质量mc.开始释放时遮光片a到光电门的距离s(3)验证动能定理是否成立需要验证的表达式为_（用所测物理量的符号表示）。【答案】 (1). 左 (2). ab (3). 【解析】【详解】(1)1实验前用垫块垫高轨道左端平衡摩擦力，若不挂重物，发现遮光条a、b 经过光电门的挡光时间ta>tb，说明小车加速运动，则应将木板倾角减小，即垫块向左移动。(2)2小车经过光电门时的速度分别为则要验证的

17、关系 则还需要测量两遮光条a、b间的距离l 以及重物的质量m，故选ab。(3) 3验证动能定理是否成立需要验证的表达式为14.利用图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。(1)实验操作步骤如下，请将步骤b补充完整：a按实验要求安装好实验装置；b使重物靠近打点计时器，接着先_，后_，打点计时器在纸带上打下一系列的点；c图为一条符合实验要求的纸带，o点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点a、b、c与o点之间的距离h1、h2、h3。(2)已知打点计时器的打点周期为t，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h2、h3，可得重物下落到b点时的速度大小为_，纸带从

18、o点下落到b点的过程中，重物增加的动能为_，减少的重力势能为_。(3)取打下o点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能ek和重力势能ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示ek和ep，根据数据在图中已绘出图线和图线。已求得图线斜率的绝对值k1=2.94j/m，请计算图线的斜率k2=_j/m（保留三位有效数字）。重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为_（用k1和k2表示）。【答案】 (1). 接通电源 (2). 释放纸带 (3). (4). (5). mgh2 (6). 2.80 (7). 【解析】【详解】(1)12如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车

19、已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小一段能打上点，利用率太低，因此应当先接通电源后释放纸带。(2)345b点的瞬时速度为重物动能的增加量为重力势能减小量为(3)67取在o点重物的重力势能为零，因为初位置的动能为零，则机械能为零，每个位置对应的重力势能和动能互为相反数，即重力势能的绝对值与动能相等，而图像的斜率不同，原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功。根据图中数据可得根据动能定理可得变形后可得又由于由此可以得出即所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力和重物所受重力的比值为。四、计算题（本题共4小题，共43分。解答时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

20、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。）15.2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功实现在月球背面软者陆。探测器在距离月球表面附近高为h处处于悬停状态，之后关闭推进器，经过时间t自由下落到达月球表面。已知月球半径为r，探测器质量为m，万有引力常量为g，不计月球自转。求：（1）月球的第一宇宙速度；（2）“嫦娥四号”探测器自由下落到月球表面时的动能；（3）月球的平均密度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)自由下落过程，根据可得月球表面的重力加速度根据可得月球的第一宇宙速度(2)物体落到月球表面的速度落到月球表面的动能(3)根据可得，月球质量月球密度16

21、.一台起重机将静止在地面上、质量为m=1.0×103kg的货物匀加速竖直吊起，在2s末货物的速度v=4m/s。(取g=10m/s2，不计额外功)求：（1）起重机在2s末的瞬时功率；（2）起重机在第2s内的平均功率；（3）起重机在这2s内做的功。【答案】（1）4.8×104w；（2）3.6×104w；（3）4.8×104j【解析】【详解】(1) 向上运动加速度=2m/s2根据牛顿第二定律 可得，起重机对货物向上的拉力f=1.2×104n起重机在2s末瞬时功率=4.8×104w(2) 起重机在第2s内的平均速度起重机在第2s内的平均功率3

22、.6×104w(3)前2s内上升的高度起重机在这2s内做的功w=4.8×104j17.如图所示，质量为m2kg的小球置于平台末端a点，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，在斜面体的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为x00.3m，斜面体底端c点距挡板的水平距离为d210m，斜面体的倾角为37°，斜面体的高度h4.8m。现给小球一大小为v04m/s的初速度，使之在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端b点无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，经过c点后再沿粗糙水平面运动，过一段时间开始压缩轻质弹簧。小球速度减为零时，弹簧被压缩了x0.1m。已知小球与水平面间的动摩擦因数0.5，设小球经过c点时无能量损失，重力加速度g取10m/s2，求：(1)平台与斜面体间的水平