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德优网2021陕西省西安市高新区高新一中高中物理考试期中高一下

2020-2021学年陕西省西安市雁塔区高新一中实验中学高一(下)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(12小题共52分)
1. (本题4分) 关于万有引力定律的建立,下列说法中正确的是(  )

A.开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律

B.卡文迪什测出了万有引力常量,从而使牛顿被称为“第一位称量地球的人”

C.“月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律

D.“月—地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的602

2. (本题4分) 关于功和能的关系,下列说法正确的是(  )

A.一个重10N的物体,在15N的水平拉力的作用下,分别在光滑水平面和粗糙水平面上发生相同的位移,拉力做的功相等

B.一辆汽车的速度从10km/h增加到20km/h,或从50km/h增加到60km/h,两种情况下牵引力做的功一样多

C.载人飞船的返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中,机械能增大

D.物体受拉力作用竖直向上运动,拉力做的功是1J,则物体动能的增加量是1J

3. (本题4分) 如图所示,某人把质量为m的石块从距地面h高处以初速度v0抛出,v0方向与水平方向夹角为θ(0°<θ<90°),石块最终落在水平地面上,若空气阻力可忽略,则下列说法错误的是(  )

A.抛出后石块和地球构成的系统的机械能守恒  

B.人对石块做功大小为m 

C.石块落地时的动能大小为

D.抛出后石块在运动过程中的动量变化量为m

4. (本题4分) 静止在湖面上的小船中有两人分别向相反方向以相对于河岸相等的速率水平抛出质量相同的小球,先将甲球向左抛,后将乙球向右抛.水对船的阻力忽略不计,则下列说法正确的是(  )

A.抛出的过程中,人给甲球的冲量等于人给乙球的冲量

B.抛出的过程中,人对甲球做的功大于人对乙球做的功

C.两球抛出后,船向左以一定速度运动

D.两球抛出后,船向右以一定速度运动

5. (本题4分) 质量为m的小球A以6m/s的速度在光滑水平面上运动,与质量为2m的静止小球B发生对心碰撞,则碰撞后小球A的速度大小vA和小球B的速度大小vB可能为(  )
A.vA=-3m/s
B.vA=0m/s
C.vB=1m/s
D.vB=5m/s
6. (本题4分) 太空探测器常装配离子发动机,其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出,为探测器提供推力。若某探测器的质量为500kg,离子以一定的速率(远大于探测器的飞行速率)向后喷出,流量为3×10-3g/s,探测器获得的平均推力大小为0.099N,则离子被喷出的速率为(  )
A.3km/s
B.3.3km/s
C.30km/s
D.33km/s
7. (本题4分) 如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,重力加速度为g,不计空气阻力,则小球B下降h时的速度为(  )

A.  
B.   
C.    
D.
8. (本题4分) 如图所示,小车静止于光滑水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥,小车质量为M。质量为m的木块C放在小车上,用细线将木块连接于小车的A端并使弹簧压缩。开始时小车与木块C都处于静止状态,C、B间距为L。现烧断细线,弹簧被释放,使木块离开弹簧向B端滑去,并跟B端橡皮泥粘在一起。对整个过程,以下说法正确的是(  )

A.若木块滑动中没有摩擦,整个系统的机械能和动量都守恒  

B.木块的速度最大时小车的速度一定最小  

C.小车向左运动的最大位移等于  

D.无论木块滑动中有没有摩擦,整个系统损失的机械能均相同

9. (本题5分) 2020年6月23日,我国第55颗北斗导航卫星成功发射,标志着北斗三号全球系统星座的部署已经全面完成。该卫星为地球同步轨道卫星。已知同步卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期为T、轨道半径为r,地球半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是(  )

A.地球的质量为

B.地球自转的角速度为  

C.同步卫星的加速度为

D.地球的平均密度为

10. (本题5分) 德优题库将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出,一段时间后物体又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变,其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示,取重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的有(  )

A.抛出瞬间克服重力做功的瞬时功率为120W

B.下降过程中重力做功为60J

C.全过程中克服空气阻力做功24J

D.空气阻力的大小为4N

11. (本题5分) 如图所示,在竖直平面内有固定的光滑轨道ABCD,其中BC是半径为R的圆弧轨道,竖直轨道AB与BC相切于B点,水平轨道CD与BC相切于C点。一根长为R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P,Q(视为质点),开始时Q球处在圆弧上端B点,由静止释放小球和轻杆,使其沿光滑轨道下滑,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )

A.P球下滑过程中机械能守恒 

B.P、Q滑到水平轨道上时速度为

C.从释放到P、Q滑到水平轨道上,整个过程中轻杆对Q球做的功为   

D.从释放到P、Q滑到水平轨道上,整个过程中轻杆对P球做的功为﹣mgR

12. (本题5分) 如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个弧形凹槽OAB,凹槽半径为R,A点切线水平,另有一个质量为m(m>M)的小球以速度v0从A点冲上凹槽,重力加速度大小为g,不计摩擦。下列说法中正确的是(  )

A.当v0时,小球不可能到达B点   

B.当v0时,小球在弧形凹槽上运动的过程中,滑块的动能一直增大 

C..如果小球的速度足够大,小球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上   

D.当v0时,小球返回A点后可能做自由落体运动

二、填空题(4小题共12分)
13. (本题3分) 足够长的固定光滑斜面倾角为30°,质量为m=1kg的物体在斜面上由静止开始下滑,则:
(1)第2秒内重力做功的功率为       W;
(2)2秒末重力做功的功率为       W.(g=10m/s2
14. (本题3分) 德优题库甲、乙两小球在光滑水平面上发生正碰,碰撞前后两球的x-t(位移一时间)图像如图所示,碰撞时间极短。已知被碰小球的质量m=3kg,则另一小球的质量为        kg,甲、乙两小球碰撞后动能        (填“改变”或“不变”)。
15. (本题3分) 如图1所示,在“探究功与速度变化的关系”的实验中,主要过程如下:
①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…;
②分析纸带,求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、…;
③作出W﹣v图像;
④分析W﹣v图像。如果W﹣v图像是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3等关系。

(1)关于该实验,下列说法正确的有        
A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功
C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致
D.先释放小车,然后再接通电源
(2)实验中打点计时器的工作频率为50Hz,根据第4次实验的纸带(如图2所示)求得小车获得的速度为           m/s。
16. (本题3分) 用半径相同的两小球a、b的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放球,使a球从斜槽上某一固定点P处由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把b球静置于水平槽前端边缘处,让a球仍从P处由静止滚下,a球和b球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹,记录纸上的O点是重垂线所指的位置。
(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些        
A.小球a、b的质量ma、mb
B.小球a、b的半径r
C.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是                     
(3)若测得各落点痕迹到O点的距离:OA=2.68cm,OB=8.62cm,OC=11.50cm,并知两球的质量比为12:1,系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P'的百分误差      %(结果保留一位有效数字)。
三、计算题(4小题共36分)
17. (本题9分) 在一段平直的公路上,质量为1×103kg的汽车从静止开始做匀加速运动,经过4s,速度达到10m/s随后汽车以P=8×104W的额定功率沿平直公路继续前进,又经过30s达到最大速度。设汽车所受的阻力恒定,大小为2×103N。求:
(1)汽车行驶的最大速度的大小。
(2)汽车从静止到达最大速度所经过的路程。
18. (本题9分) 德优题库如图所示,一游戏装置由安装在水平面上的固定轻质弹簧、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度可调的斜轨道AB组成,各部分平滑连接。某次游戏时,滑块从高为h=1.0m的斜轨道AB端点B由静止释放,沿斜轨道下滑经过圆轨道后压缩弹簧,然后被弹出,再次经过圆轨道并滑上斜轨道,循环往复。已知圆轨道半径r=0.1m,滑块质量m=20g且可视为质点,CA长L1=0.4m,EO长L2=0.3m,滑块与AB、EO之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与其它轨道摩擦及空气阻力忽略不计,g取10m/s2
(1)求滑块第一次过最高点F时对轨道的压力大小;
(2)求弹簧获得的最大弹性势能EP
(3)调节斜轨道的高度h,使滑块从B点下滑后,只通过最高点F一次,且不脱离轨道,则h的大小范围。
19. (本题9分) 德优题库如图所示,一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端,另一端连接质量mA=2kg的小物块A,小物块A静止在斜面上的O点,距O点x0=0.75m的P处有一质量mB=1kg的小物块B,由静止开始下滑,与小物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后当小物块B第一次上滑至最高点时,小物块A恰好第一次回到O点。小物块A、B都可视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)碰后小物块B的速度大小;
(2)从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中,弹簧对小物块A的冲量大小。
20. (本题9分) 如图所示,以 A、B为端点的圆形光滑轨道和以 C、D为端点的光滑半圆轨道都固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与圆弧轨道分别相切于 B、C。一物体从A点正上方h=0.8m处由静止开始自由下落,然后经A沿圆弧轨道滑下,再经B滑上滑板,滑板运动到C时被牢固粘连。物体质量为m=1kg(可视为质点),滑板质量M=2kg,以 A、B为端点的圆形光滑轨道半径为R=1m,板长l=6.75m,板右端到C的距离L=3m,物体与滑板间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度取g=10m/s2

(1)求物体滑到B点时对圆弧轨道的压力。
(2)求滑板右端运动到C时,物体速度大小。
(3)物体在轨道CD上运动时不脱离轨道,求半圆轨道CD半径的取值范围。
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  • 动能定理的简单应用,机械能守恒定律的简单应用,动量定理的内容和应用,
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  • 重力做功的特点和计算,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 常见力做功与相应的能量转化,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 动量定理的内容和应用,反冲现象中的动量守恒,
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  • 弹簧类问题中的机械能守恒,
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  • 牛顿第二定律与向心力结合解决问题,万有引力与重力的关系(黄金代换),同步卫星的特点及相关计算,近地卫星,
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  • 功率的定义、物理意义和计算式的推导,动能定理的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
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  • 常见力做功与相应的能量转化,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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