2019版高一物理下学期期中试题(含解析) (I).doc

2019版高一物理下学期期中试题(含解析) (I)一、选择题1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动B. 物体在变力作用下一定做曲线运动C. 做曲线运动的物体，其速度大小可能不变D. 速度大小和加速度大小均不变的运动不可能是曲线运动【答案】C【解析】A、平抛运动就是受恒力（重力）作用的曲线运动，A错误；B、物体做直线运动还是做曲线运动，是由合外力的方向和初速度方向决定，只要合外力的方向和初速度方向不在一条直线上，物体就做曲线运动，B错误； C、D、匀速圆周运动就是速度大小和加速度大小都不变的曲线运动，C正确；D错误；故选C。 2. 关于下图中的四个情景，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B. 图乙中，两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动C. 图丙中，无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A球都先落地D. 图丁中，做变速圆周运动的物体所受的合外力F沿半径方向的分力大于所需要的向心力【答案】B【解析】有些火星的轨迹不是直线，是由于受到重力、互相的撞击等作用导致的，A错误；两个影子反映了物体在x，y轴上的分运动，B正确；A球做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，B球同时做自由落体运动，故无论小锤用多大的力去打击弹性金属片，A、B两球总是同时落地，C错误；做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力，D错误3. 小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（ ）A. 小船要用更长的时间才能到达对岸B. 小船到达对岸的时间不变，但位移将变大C. 因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化【答案】B【解析】因为船头始终垂直于河岸，则渡河时间，合运动与分运动具有等时性，知运动的时间不变，在沿河岸方向上，水流速度加快，则沿河岸方向上的位移增大，根据运动的合成，渡河位移会随着水流速度增大而变长，故B正确，ACD错误； 故选B。【点睛】关键将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性。4. 火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘(如图甲所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图乙所示)，但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨(如图丙所示)，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（ ）A. 该弯道的半径RB. 当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压D. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压【答案】C【解析】试题分析：火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力设内、外轨所在平面的坡度为，当火车以规定的行驶速度转弯时，有，故弯道的半径，且火车的质量不影响规定的行驶速度，AB错误；当火车速率大于v时，外轨对轮缘产生向里的挤压，当火车速率小于v时，内轨对轮缘产生向外的挤压，C正确D错误5. 杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁水平面内做匀速圆周运动，其模型可简化为光滑的小球靠初速度在如图的锥桶上分别沿图中虚线所示的A、B水平圆面上做匀速圆周运动，则 （ ）A. A处的线速度小于B处的线速度B. A处的角速度大于B处的角速度C. A处对筒的压力等于B处对筒的压力D. A处的向心力大于B处的向心力【答案】C【解析】小球受力如图所示：C、从上述图像可以看出： ，故压力是相等的，所以C正确；D、由 知两个物体受到的向心力是相等的。故D错误；故选C6. 如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37和53.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为 （ ）A. 11 B. 43C. 169 D. 916【答案】D【解析】对于A球有：，解得，同理对于B球有：，则，故D正确，A、B、C错误。点睛：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值。7. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端下列说法中正确的是（ ）A. 第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B. 第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C. 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量D. 物体从底端到顶端全过程机械能的增加量等于全过程物体与传送带间的摩擦生热【答案】C【解析】试题分析：对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，摩擦力一直沿斜面向上，故摩擦力一直做正功，故A错误；根据动能定理，第一阶段合力做的功等于动能的增加量，由于重力和摩擦力都做功，故第一阶段摩擦力对物体做的功不等于第一阶段物体动能的增加，故B错误；根据动能定理，第一阶段合力做的功等于动能的增加量，由于重力和摩擦力都做功，故第一阶段摩擦力对物体做的功不等于第一阶段物体动能的增加，故C错误；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，由于支持力不做功，故物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程摩擦力对物体所做的功，故D正确。考点：考查了功能关系，机械能视频8. 如图所示，光滑水平平台上有一个质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮（定滑轮大小不计）的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h.当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，则（ ）A. 在该过程中，物块的运动可能是匀速的B. 在该过程中，人对物块做的功为C. 在该过程中，人对物块做的功为mv2D. 人前进x时，物块的运动速率为【答案】B【解析】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于，故随着夹角的变化而变化，为变速运动，故A错误 9. 如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（ ）A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等【答案】CD【解析】由图可知，a、c两点的线速度大小相等，所以：va：vc=1：1；由图可知，b、c、d三点是同轴转动，角速度相等；根据v=r，得：a：c=rc：ra=2：1；根据v=r，c的半径为2r，b点半径为r，所以c的线速度大于b的线速度，所以a的线速度大于b的线速度故A错误，C正确；以a的线速度大于b的线速度，它们的半径是相等的，根据v=r，所以角速度不同故B错误；根据v=r，大轮半径为4r，小轮半径为r，所以：vc：vd=2r：4r=1：2，所以：va：vd=vc：vd=1：2；根据向心加速度的公式：a=v，则a点与d点的向心加速度关系：故D正确故选CD.点睛：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等10. 如图所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（ ）A. 弹簧的弹性势能一直减小直至为零B. A对B做的功等于B机械能的增加量C. 弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量D. A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量【答案】BC【解析】试题分析：本题AB整体和弹簧构成弹簧振子，当AB整体受力平衡时，速度达到最大；同时根据AB整体和弹簧系统机械能守恒分析解：A、由于弹簧一直处于压缩状态，故弹性势能一直减小，但没有减为零，故A错误；B、除重力外其余力做的功等于物体机械能的增加量，故A对B做的功等于B机械能的增加量，故B正确；C、由于AB整体和弹簧系统机械能守恒，故弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量，故C正确；D、对物体A，重力、支持力、弹簧弹力、和B对A弹力的合力做的功等于动能的增加量，故重力和弹簧弹力做功的代数和不等于A动能的增加量，故D错误；故选BC点评：本题关键抓住AB整体和弹簧系统机械能守恒，同时结合动能定理和除重力外其余力做的功等于机械能增量等功能关系表达式进行求解11. 放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图甲和乙所示，下列说法正确的是（ ）A. 06 s内物体位移大小为36 mB. 02 s内拉力做的功为30 JC. 合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D. 滑动摩擦力大小为N【答案】BCD【解析】A、在v-t图像中图像包围的面积即为运动的位移，所以06 s内物体位移大小 ，故A错误；B、02 s内的牵引力的大小为 ，而02 s内物体运动的位移为 ，所以02 s内拉力做的功为 ,故B正确C、在06 s内和02 s内的动能变化量的大小是相等的，根据动能定理可知合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等，故C正确D、物体运动时受到的阻力大小为 ，故D正确故选BCD12. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动在转动的过程中，忽略空气的阻力若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（ ）A. 球B在最高点时速度为零B. 此时球A的速度大小为C. 球B转到最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mgD. 球B转到最高点时，杆对水平轴的作用力为3mg【答案】BC【解析】由题意知，对B球，根据牛顿第二定律得：，解得，由，相同，即，得到此时球A的速度为，故A错误，B正确；球B在最高点时，A在最低点，以A为研究对象，根据牛顿第二定律得：，代入解得，则杆对水平轴的作用力为1.5mg，故C正确；球B从最高转到最低点过程中，以O点参考，根据系统机械能守恒得：，又，解得：，故D错误；故选BC.【点睛】球B运动到最高点时，球B对杆无作用力，由重力提供向心力，由牛顿第二定律求出速度A、B绕同一轴转动，角速度相同，由v=r分析A球的速度根据牛顿第二定律求出杆对A球的作用力，再分析杆对水平轴的作用力球B从最高转到最低点过程中，系统机械能守恒，求出球B转到最低点时的速度二、实验题： 13. 在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，重锤质量为m=1kg，计算结果均保留 3位有效数字）（1）图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是_段的读数;（2）甲同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，他用AC段的平均速度作为B点对应的即时速度，则求得该过程中重锤的动能增加量 =_J， 重力势能的减少量=_J这样验证的系统误差总是使_（选填“”、“”、“” 或“=”）；（4）上述两种处理方法中，你认为合理的是_同学所采用的方法（选填“甲”或“乙”）【答案】 (1). (1) OC； (2). (2) 1.20， (3). 1.22， (4). ； (6). (4) 甲【解析】(1)毫米刻度尺测量长度,要求估读即读到最小刻度的下一位.这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段:15.7,应记作15.70cm.(2)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小: 该过程中重锤的动能增加量:重力势能减小量 因为物体下落过程中存在摩擦阻力,这样验证的系统误差总是使 (3) ,即:重力势能的减少量小于动能的增加量,原因是:v是按照自由落体计算的,实际运动不是自由落体运动,有阻力,对应的下落高度比实际测得的高度要大.这样验证的系统误差总是使 .(4)上述两种处理方法中,合理的是甲.本题答案是：(1). OC； (2). 1.20， 1.22， ； 甲14. 在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心用手带动钢球在水平面上做圆锥摆，设法使它刚好对纸面无压力沿纸上某个半径为r的圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g.(1)用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动时需要的向心力表达式为Fn_(2)通过刻度尺测得小球运动的轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为F_(3)改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为_【答案】 (1). (1) (2). (2) (3). (3) 【解析】（1）根据向心力公式： ，而 ，得： ；（2）如图由几何关系可得： ；（3）由上面分析得： ，整理得： ；故斜率表达式为： ；故本题答案是：(1). (2). (3). 三、计算题： 15. 如图所示，摩擦因数的水平地面静止放着质量m=1kg的木箱，用与水平方向成的恒力F作用于木箱，恒力大小F=10N，当木箱在力F作用下由静止开始运动距离S=3m时，求：（已知：g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8） （1）此时木箱的速度大小；（2）在这段运动过程中，拉力F的平均功率； （3）此时撤去拉力F，木箱还能够前进的距离【答案】（1）v=6m/s （2） 24W （3） s=3.6m 【解析】（1）前进30m的过程利用动能定理解得：v=6m/s （2）平均功率：又因为解得：24W （3）撤去外力之后，根据动能定理解得： 本题答案是： （1）v=6m/s （2） 24W （3） 点睛：本题考查了动能定理得运用问题，对于此类问题要找到初末状态的动能，以及考虑清楚要讨论的是哪个运动过程即可。16. 为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速如图所示，AB为进入弯道前的平直公路，BC为水平圆弧形弯道已知AB段的距离SAB=14m，弯道半径R=24m汽车到达A点时速度vA=16m/s，汽车与路面间的动摩擦因数=0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2要确保汽车进入弯道后不侧滑求汽车（1）在弯道上行驶的最大速度；（2）在AB段做匀减速运动的最小加速度；（3）为提高BC处转弯的最大速度，请提出公路建设时的合理建议【答案】（1）在弯道上行驶的最大速度为12m/s；（2）在AB段做匀减速运动的最小加速度为4m/s2（3）BC弯道路面建成外高内低，增大地面摩擦因数，使BC弯道的轨道半径变大【解析】（1）在BC弯道，由牛顿第二定律得， ，代入数据解得 （2）汽车匀减速至B处，速度减为12m/s时，加速度最小，由运动学公式 ，代入数据解得 （3）为提高BC处转弯的最大速度则可以采取以下方法：BC弯道路面建成外高内低，增大地面摩擦因数，使BC弯道的轨道半径变大17. 如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内已知小球质量为m，A、B两点高度差h，BC斜面高2h，倾角=45，悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：（1）B点与抛出点A的水平距离x；（2）小球运动至C点的速度 大小；（3）小球进入轻质筐后瞬间，绳上拉力F的大小【答案】（1）2h（2） （3） 【解析】试题分析：（1）小球从A到B做平抛运动，小球恰好与无碰撞地进入光滑的BC斜面，速度沿BC面向下，可得到两个方向的分速度关系从水平方向和竖直方向运用平抛运动的规律分析解决问题，（2）运用动能定理可求解小球到达C点的速度，（3）小球进入轻质筐后瞬间，进行受力分析，并运用牛顿第二定律求解。解：(1)小球至B点时速度方向与水平方向夹角为45，设小球抛出的初速度为v0，A点至B点时间为t则得：，得 ，又得：，得水平距离：；(2) 设小球至B点时速度为vB，在斜面上运动的加速度为a， a=gsin45，由以上各式解得：；(3) 小球进入轻筐后做圆周运动，由牛顿第二定律得： 解得小球所受拉力：。18. 风洞实验室中可产生竖直向上、大小可调节的风力一质量m=3kg的铁球可在两根金属条制作成的轨道上滚动，如图甲所示，从水平轨道的左侧看成铁球的情景如图乙所示现将图甲装置置于风洞实验室中，其正视图如图丙所示，轨道BF部分处于风场中，倾斜轨道AB、水平轨道CF足够长，竖直平面内圆轨道CDE的半径R=1m；水平轨道BC段长L=2m，轨道的每根金属条对铁球的阻力是铁球对每根金属条压力的k倍，k=0.5，且除轨道BC段外其它阻力不计，连接处均为平滑连接（g=10m/s2）（1）关闭风机（无风力），铁球在AB上某处由静止释放后滚动水平轨道B上，求水平轨道的每根金属条对铁球的阻力；（2）关闭风机（无风力），铁球从AB上距水平轨道BC的高度h1=3m处由静止释放，铁球最终停在BC段的何处；（3）铁球从AB上距水平轨道BC的高度h2=1.5m处由静止释放，到达B时通过光控装置打开风机，欲使铁球不脱离轨道运动到水平轨道CF段上，求铁球受风力F大小的调节范围【答案】（1）15N（2）BC的中点（3） 【解析】（1）铁球在水平轨道BC上在竖直面内的受力如图，由平衡条件得其对每根轨道的压力为： ；水平轨道的每根金属条对铁球的阻力: ； （2）无风力，铁球从距水平轨道BC的高度h1=3m处由静止释放，由能量守恒判断能否过D点，解得vD=0m/s铁球不能越过竖直圆轨道的圆心等高的点，而在AD间来回运动最后停在BC某处，设铁球的BC间运动的路程为S，则 ；解得：S=3m,所以铁球最终停在BC的中点 （3）设竖直向上的风力为F1时铁球恰能到达竖直圆轨道最高点E，则 ；从释放点到E点应用动能定理 解得： 考虑铁球不脱离轨道，风力不大于重力，故风力调节范围为 故本题答案是：（1）15N（2）BC的中点（3） 点睛：在BC段，根据竖直方向合力为零求得支持力，即可求得摩擦力；整个过程根据动能定理求得在BC上运动的距离；小球能通过圆周运动的最高点，根据临界条件判断出最高点的速度，根据动能定理求得摩擦力做功，根据求得阻力，即可判断出风力的最小值，由于不脱离轨道，故最大值不能超过重力