2019-2020学年山东省青岛市胶州市高一(下)期中物理试卷

2019-2020学年山东省青岛市胶州市高一（下）期中物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，1〜8题只有一个选项符合题意，9〜12题有多个选项符合题意，全选对的得4分，对但不全的得2分，选错或不答的得0分.（4分）对于一定质量的物体，下列说法正确的是（）动能不变时，一定处于平衡状态处于平衡状态时，动能一定不变做曲线运动时，动能一定变化D•所受的合外力不为零时，动能一定变化（4分）一颗卫星在离地面高h时所受重力正好是其在地球表面处所受重力的4■，地球半径为R,忽略地球自转4带来的影响，则h为（）A.2RB.一2RC.RD.（_：2-l）R（4分）一条河流宽为100m，水流的速度为4m/s，船在静水中的速度大小恒为3m/s，下列说法正确的是（）渡河的最短时间为20s保持船头一直垂直于河岸，渡河时间最短船实际运动的速度大小一定是5m/s渡河的最短位移为100m（4分）悬崖秋千是一种悬崖边的极限刺激运动。秋千的座椅，被电吸铁拉到悬崖内侧于5层楼高的地方，吸铁忽然松开，长长的秋千瞬间向悬崖外荡去，带给人以刺激感觉。秋千摆动过程中，摆绳始终与横梁垂直，摆绳与竖直方向夹角最大可达86°，若游客乘坐秋千时以最大摆角摆动，已知座椅及游客装备的总质量为90kg，摆动过程中游客经过最低点时摆绳受到的总拉力约为（）1800NB.2600NC.3200ND.3600N（4分）我国自主研制的高分辨率对地观测系统包含至少7颗卫星和其他观测平台，分别编号为“高分一号”到“高分七号”2013年4月发射成功的“高分一号”是一颗低轨遥感卫星，其轨道高度为645km。关于“高分一号”卫星，下列说法正确的是（）发射速度为7.9km/s卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大可以定点在相对地面静止的同步轨道上卫星绕地球运行的线速度比月球绕地球运行的线速度大（4分）一辆汽车由静止开始以恒定功率开始启动，沿着直线轨道运动行驶20秒后速度达到72km/h，设列车所受阻力恒定，该列车在这段时间内行驶的距离（）可能等于200mB.—定小于200mC.一定大于200mD.条件不足，无法确定（4分）如图一直角斜劈ABC绕其竖直边BC做匀速圆周运动，放在斜劈上物块始终与它保持相对静止，下列说法正确的是（）斜劈对物块的支持力不可能等于零B•斜劈对物块的支持力可能为零斜劈对物块的摩擦力保持不变物块受到的合外力大小不变，方向指向B点（4分）将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m的小物体轻放在弹簧上端，小物体由静止向下运动，小物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图所示。下列说法正确的是（）当地重力加速度为2a0小物块机械能守恒mann小物体向下运动过程中最大动能为——当小物体运动到2x0的位置时弹簧的弹性势能为maoXo（4分）如图，水平面上有甲乙两个质量均为m的物体在力F的作用下由静止开始运动了相同的位移，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，F的大小等于mg,与水平方向的夹角为a下列说法中正确的是（）力F对甲物体做功多甲物体获得的动能比乙大甲、乙两个物体获得的动能相同力F对甲、乙两个物体做的功一样多（4分）质量为m的小球从离水平地面H高处以初速度v0水平抛出，下列图象分别描述了小球在空中运动的速率V、重力的瞬时功率P随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随小球距地面高度h的变化关系，选地面重力（4分）如图，我国发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道1,然后在P点经极短时间点火变速后进入椭圆形转移轨道2（该椭圆轨道2的近地点为近地圆轨道1上的P点，远地点为同步轨道3上的Q点），到达远地点时再次经极短时间点火变速后，进入同步轨道3,设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点经极短时间变速后的速率为v2,沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3,在Q点经极短时间变速后进入同步轨道后的速率为v4,下列说法正确的是（）TOC\o"1-5"\h\zV2>V]V3>V4卫星在轨道2的运行周期大于在轨道3的运行周期卫星在轨道2上运行时机械能守恒(4分)如图，质量相同的两个小球a、b由斜面底端斜向上拋出，两球恰好分别沿水平方向击中斜面顶端A和斜面上点B,hA=4hB，不计空气阻力，这个过程中下列说法正确的是()小球a、b的初速度方向相同在抛出时小球a、b重力的瞬时功率之比为4：1小球a、b分别击中A、B时的速度之比为4：1小球a、b空中运动时间之比为2：1二、实验题：本题共2小题，共12分.(6分)利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO'=h(h>L)。电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O'C=s，则小球做平抛运动的初速度为v0(6分)用如图甲所示实验装置验证m「m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，mx上拖着的纸带打出一系列的点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未标出，交流电的频率为50Hz,计数点间的距离如图乙所示，已知m1=100g,m2=300g,g取9.8m/s该行星表面的重力加速度大小；该行星的密度。(12该行星表面的重力加速度大小；该行星的密度。(12分)如图，倾斜传送带与水平面的夹角为37°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0=2.4m/s的速率运行,将质量m=20kg的小物体无初速地轻放在A处，若物体与传送带间的动摩擦因数=0.9,A、B间的距离L=6m，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物体从A运动到B过程中所用的时间；题结果均保留3位有效数字)世匚两在打点0〜5过程中系统动能的增加量△Ek=J,系统势能的减少量△EP=J；若某同学作出v2-h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度g=m/s2。三、计算题：本题共4小题，共40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位.(8分)如图为北京2022年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地的简化示意图，某滑雪运动员从跳台O处沿水平方向飞出，在斜坡A处着陆，测得OA间的距离为75m，斜坡与水平方向的夹角为9=37°，不计空气阻力，g=10m/s2，求：(1)从O处飞出的速度大小；

(2)从A运动到B过程中物体与传送带摩擦产生的热量;(12分)如图甲，O点处固定有力传感器，长为l=0.4m的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为。(如图甲所示)，图乙为轻绳弹力大小F随cos9变化的部分图象，忽略空气阻力的影响，重力加速度g=10m/s2，求：(1)小球质量;小球在最低点时的速度;判断小球能否做完整的圆周运动，写出证明过程。2019-2020学年山东省青岛市胶州市高一（下）期中物理试卷参考答案一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分•在每小题给出的四个选项中，1〜8题只有一个选项符合题意，9〜12题有多个选项符合题意，全选对的得4分，对但不全的得2分，选错或不答的得0分.解：A、做匀速圆周运动的物体动能不变，物体做变速运动，不处于平衡状态，故A错误；B、物体处于平衡状态时所受合外力为零，合外力对物体做功为零，动能不变，故B正确；C、匀速圆周运动是曲线运动，物体做匀速圆周运动时动能保持不变，故C错误；D、物体做匀速圆周运动时所受合外力不为零，物体的动能不变，故D错误。故选：B。解：设卫星的质量为m,地球的质量为M,根据万有引力提供重力得：G鑒=mg，解得：g=，当g变为原来的土，则R变为原来的2倍，故卫星在离地面高h=R，故C正确，ABD错误。护4故选：C。解：AB、当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，t==s,故A错误，B正确；C、当船在静水中的速度垂直河岸时，合速度才为：v生..说+中訐'-'护十4?m/s=5m/s，故C错误；D、船在静水中的速度大小小于水流的速度，因此不能垂直渡河，所以当合速度的方向与静水速的方向垂直，渡河位移最短，设此时合速度的方向与河岸的夹角为0，sin0==羊，则渡河的最小位移x==m=m>vs4sin0A34100m,故D错误。故选：B。解：根据题中数据，摆角最大为86°，因此游客上升的最大高度和摆绳长度r接近，若摆起高度为r，由动能定理得：mgr=*mv2，2在最低点由牛顿第二定律得：T-mg=-，T解得：T=2700N，由于摆起高度略小于r，故拉力略小于2700N,故B正确，ACD错误。故选：B。解：A、7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星做匀速圆周运动的最大环绕速度，也是最小发射速度，所以“高分一号”发射速度一定大于7.9km/s，故A错误；BD、根据万有引力提供向心力，，解得线速度：v=型，周期：T=2，“高分r2rT2VrVGM一号”是一颗低轨遥感卫星，其轨道高度为645km，则线速度大于月球的线速度，周期小于月球的周期，故B错误，D正确；C、“高分一号”的轨道半径小于地球同步卫星的半径，不能定点在相对地面静止的同步轨道上，故C错误。故选：D。解：72km/h=20m/s汽车以额定功率启动时做加速度逐渐减小的变加速运动，根据运动过程，画出速度-时间图象如图所示：根据速度-时间图象曲线与坐标轴围成的面积表示位移可知，如果物体做初速度为零，末速度为20m/s的匀加速直线运动，位移等于三角形的面积大小，即20m直线运动，位移等于三角形的面积大小，即20m=200m,而此时实际曲线形成面积大于200m,所以汽车的位移大于200m,故C正确，ABD错误。故选：C。7•解：AB、对物体受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，当支持力为零时，物体与斜面的摩擦力为零，此时只受到重力，不可能时物体做匀速圆周运动，故斜劈对物块的支持力不可能等于零，故A正确，B错误;C、斜劈对物块的摩擦力始终沿斜劈向上，大小不变，方向时刻变化，故C错误;D、物块受到的合外力提供物块做圆周运动的向心力，大小不变，方向始终指向转轴，而不是B点，故D错误;故选：A。8.解：A、当弹簧的压缩量为零时，小物体只受重力，则有mg=ma0，解得当地重力加速度为g=a0，故A错误;

B、小物块运动过程中除重力做功之外，弹簧的弹力也做功，小物块的机械能不守恒，小物块和弹簧组成的系统机械能守恒，故B错误；C、由于合外力做的功等于动能的变化，当加速度为零时动能最大，所以在x=x0处的动能最大，根据a-x关系图象可知，a-x关系图象与坐标轴围成的面积乘以物体的质量等于合外力做的功，所以小物体向下运动过程中1ITL3ciK|-|最大动能为Ek=p，故C正确；D、根据对称性可知当小物体运动到2x0的位置时速度为零，根据机械能守恒定律可知弹簧的弹性势能为EP=mg•2x0=2ma0x0，故D错误。故选：C。9.解：AD、甲、乙两物体通过的位移相等，根据W=Flcosa,F、1、a都相等，知力F对甲、乙两个物体做的功相等，故A错误，D正确。BC、甲物体的合外力较大，合外力对物体做功较多，根据动能定理知甲物体获得的动能比乙大，故B正确，C错误。v-t图象不是一条倾斜的直线，故Av-t图象不是一条倾斜的直线，故A10.解：A、小球做平抛运动，小球在空中运动的速率为v=错误；B、重力的瞬时功率为P=mgvy=mg・gt,P与t成正比，P-t图象是一条过原点的倾斜的直线，故B正确；C、小球在高度H处做平抛运动，下落过程中，mgh=EK-mv02，则EK=mgh+mv02,y轴上的截距不为零，且动能越来越大，故C错误；D、小球做平抛运动，只受重力作用，机械能守恒，故D正确。故选：BD。211•解：AB、卫星在圆轨道上，根据万有引力提供向心力，辱=m「，解得v=•'鈕，知同步轨道3的半径大工£工VT于近地轨道1的半径，则v1>v4，在P点由近地轨道1变轨到椭圆轨道2,需加速，使得万有引力不够提供向心力，做离心运动，所以v2>v1，在Q点由椭圆轨道2变轨到同步轨道3,需加速，使得万有引力不够提供向心力，做离心运动，所以v4>v3,故A正确，B错误；3C、根据开普勒第三定律可知，^y=k,轨道2的半长轴小于同步轨道3的半径，则卫星在轨道2的运行周期小T匚于轨道3的运行周期，故C错误；

D、卫星在椭圆轨道上稳定运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，故D正确。故选：AD。12.解：A、根据逆向思维，小球落在斜面上，速度方向与水平方向夹角B的正切值是位移与水平方向夹角申正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角申相等，则速度与水平方向的夹角9相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角申也相等，故A正确；B、逆向分析，两小球下落的高度之比为1：4,根据巧二2我可知，竖直末速度之比为1：2，功率为：P=mgvy,则抛出时，小球a、b重力的瞬时功率之比为1：2,故B错误；C、逆向分析，小球平抛的初速度为v0,落到斜面上，竖直速度为：vy=，根据运动的合成与分解可知：tano2tanTB时的速度之比为tano2tanTB时的速度之比为2：1，故C错误;，hA=4hB，则小球a、，hA=4hB，则小球a、b空中运动时间之lZ_1比为2：1，故D正确。故选：AD。二、实验题：本题共2小题，共12分．13．解：（1）由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动。（2）由于小球做平抛运动故有在水平方向有s=v0t在竖直方向有h-L=*g①故答案为：（1）保证小球沿水平方向抛出；（故答案为：（1）保证小球沿水平方向抛出；（2）14．解：m1=100g=0.100kg，m2=300g=0.300kg；（1）交流电的频率为50Hz,打点的时间间隔为0.02s，每相邻两个计数点间还有4个点未标出，计数点间的时间间隔t=0.02X5s=0.1s；打点5时m1的速度：v=m/s=2.4m/s,2tZaU.11?1在打点0〜5过程中系统动能的增加量^Ek=2.42J~1.15J；

系统势能的减少量△EP=(m2-mi)gh05=(Q.3QQ-Q.1QQ)X9.8X6Q.QQX1Q-2J^1.18J；由机械能守恒定律得：*(m1+m2)v2=(m2-m1)gh,2(_mi)g■h,ITl］斗IT"v2-■h,ITl］斗IT"v2-h图象的斜率：匸-脅益1.60代入数据解得：g~9.74m/s2；故答案为：(1)1.15；1.18；(2)9.74。三、计算题：本题共4小题，共40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位．15•解:(1)竖直方向位移为：hoA=loAsinB=45m由运动学公式得在空中飞行时间为：S则在水平方向上，可得O点速度为：vQ=u-t解得：vQ=2Qm/s(2)竖直方向速度为：vy=gt=3Qm/s则在A则在A处着陆的速度大小为：vA=2Y-V+联立解得：m/s答：(1)从O处飞出的速度大小为2Qm/s；=4K2mR(2)在A处着陆的速度大小为I。.：13m/so16.解：(=4K2mR可得：g=T丄2(2)由万有引力提供向心力：G^-