2018-2019学年四川省阆中中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年四川省阆中中学高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎2018-2019学年四川省阆中中学高一下学期期中考试物理 物理试题 一、选择题（10×6分，1～7单选）‎ ‎1.在同一水平线上的两个位置沿同方向分别抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，要使两球在空中P点相遇，则必须 ‎ A. A先抛出球 B. 在P点A球速率小于B球速率 C. B球先抛出 D. 在P点A球速率大于B球速率 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，两球在空中做平抛运动，研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同。由图可知相遇时A、B两球的竖直位移相同，由可得，两球下落时间相同，即应同时抛出两球；AB错误；由图可知相遇时A、B两球的水平位移关系为：，所以A的初速度大于B的初速度，在P点时，两球竖直方向分速度相同，即，由可得在P点A球速率大于B球速率；D正确，故选D。‎ 考点：平抛运动，运动的合成与分解 ‎2. 如图所示，电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪30次，风扇转轴O上装有3个扇叶，它们互成120°角，当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇的转速可能是（ ）‎ A. 600 r/min B. 900 r/min C. 1200 r/min D. 3000 r/min ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 试题分析：观察者感觉扇叶不动，则说明闪光时，扇叶正好转过三分之一、或三分之二，或一周…，即转过的角度，由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为，转速为，所以n=1，转速为600r/min，所以n=2，转速为1200r/min，所以n=5，转速为3000r/min，故ACD正确 考点：考查了圆周运动规律的应用 ‎【名师点睛】根据日光灯发光时间内，扇叶转过三分之一、或三分之二，或一周，则均觉得扇叶静止，根据圆周运动的转速，即可求解 ‎3.如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有 ‎ A. 圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心 B. 圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心 C. 圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D. 圆盘对B的摩擦力和向心力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心；B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供，B所受的向心力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心，故B正确，‎ 考点：考查了向心力 ‎【名师点睛】解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，知道向心力的方向指向圆心。‎ ‎4.某星球质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 A. 10m B. 15m C. 90m D. 360m ‎【答案】A ‎【解析】‎ 根据，有，则某星球表面的加速度为：，做平抛运动有，A正确。‎ ‎5.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化的情况如图所示，则作用在小车上的牵引力F 的功率随时间变化的情况是下图图中的 ‎ ‎ ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小车在水平面上做匀速直线运动，速度不为零；从某时刻起，小车所受牵引力和阻力都恒定不变且牵引力大于阻力，所以物体做匀加速直线运动，速度均匀增加；据可知，牵引力F的功率均匀增加且开始时不为零。故D项正确，ABC三项错误。‎ ‎6.如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 在最低点有 ‎7.一个物体沿直线运动，其v-t图如图所示,已知在前2s合外力对物体做的功为W,则 A. 从第1s末到第2s末合外力做功为W B. 从第3s末到第5s末合外力做功为W C. 从第5s末到第7s末合外力做功为W D. 从第3s末到第5s末合外力做功为-W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由速度时间图象可得，物体在前2s内速度由0变为，则前2s合外力对物体做的功。‎ A：由速度时间图象可得，从第1s末到第2s末物体速度为保持不变，则从第1s末到第2s末合外力做功。故A项错误。‎ BD：由速度时间图象可得，从第3s末到第5s末物体速度由变为0，则从第3s末到第5s末合外力做功。故BD两项错误。‎ C：由速度时间图象可得，从第5s末到第7s末物体速度由0变为，则从第5s末到第7s末合外力做功。故C项正确。‎ ‎8.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是(　　)‎ A. 轨道半径 B. ‎ C. 若火车速度小于v时，内轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 D. 若火车速度大于v时，内轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 ‎【答案】C ‎【解析】‎ AB. 火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力 由图可以得出：F合=mgtanθ(θ为轨道平面与水平面的夹角)‎ 合力等于向心力，故：mgtanθ=m 解得R=，v=，故A错误，B错误；‎ C. 当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故C正确；‎ D. 当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用，方向平行轨道平面向外，故D错误；‎ 故选：C 点睛：火车以规定的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，先根据平行四边形定则求出合力，再根据根据合力等于向心力求出转弯速度，当转弯的实际速度大于或小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮．‎ ‎9.根据观测，土星外层有一个环，为了判定它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离r之间的关系来判断 A. 若V∝r，则该层是土星一部分 B. 若V2∝r，则该层是土星的卫星群 C. 若V∝，则该层是土星的一部分 D. 若V2∝，则该层是土星的卫星群 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC：若该层是土星的一部分，则各层转动的角速度相等，据可知，。故A项正确，C项错误。‎ BD：若该层是土星的卫星群，据万有引力充当向心力可得，，即。故B项错误，D项正确。‎ ‎10. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上有静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v做匀速运动．物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，物体最后能与传送带保持相对静止．对于物体从开始释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）‎ A. 电动机多做的功为mv2‎ B. 摩擦力对物体做的功为mv2‎ C. 传送带克服摩擦力做的功为mv2‎ D. 电动机增加的功率为mgvμ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：A、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于，所以A错误．‎ B、在运动的过程中只有摩擦力对物体做功，由动能定理可知，摩擦力对物体做的功等于物体动能的变化，即为，所以B错误．‎ C、传送带克服摩擦力做的功就为电动机多做的功，所以由A的分析可知，C错误．‎ D、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为fv=μmgv，所以D正确．‎ 故选：D．‎ 二、计算题 ‎11.如图所示，有一水平放置的圆盘，上面水平放一劲度系数为的弹簧，弹簧的一端固定于轴上，另一端连接一质量为的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为，开始时弹簧未发生形变，长度为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。‎ ‎（1）盘的转速n0多大时，物体A开始滑动？ （2）当转速达到2n0时，弹簧的伸长量△x是多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当圆盘开始转动时，物体所需向心力较小，当未滑动时，由静摩擦力提供向心力，设最大静摩擦力对应的最大角速度为ω0，则μmg=mRω02，‎ 所以物体开始滑动时角速度为：ω0=‎ ‎（2）转速增大到2n0时，由最大静摩擦力和弹力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：‎ μmg+k△x=mω2r，‎ 此时有：r=R+△x，ω=4πn0，‎ 由以上各式解得：△x=．‎ ‎12.如图所示，光滑水平面AB与一半圆轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆轨道的瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g。求； ‎ ‎（1）弹簧弹力对物块做的功； ‎ ‎（2）物块从B到C克服阻力的功 ‎ ‎（3）物块离开C点后，再落回到水平面上时动能的大小 ‎【答案】（1）W=mvB2=3mgR （2） （3）Ek=‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对过B点时的物块受力分析，由牛顿第二定律得：‎ 解得：‎ 由功能关系可知，弹簧对物块做功 ‎（2）物块恰能过C点，所以在C点：‎ 解得， ‎ 对物块由B到C的过程，应用动能定理得：‎ 解得， ‎ 则物块从B到C克服阻力做功 ‎（3）物块从C点到落地过程，应用动能定理得：‎ 解得：‎ ‎13.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置光滑轨道MNP，其形状为半径R="0.8" m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g ="10" m/s2，求：‎ ‎（1）DP间的水平距离；‎ ‎（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点；‎ ‎（3）释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。‎ ‎【答案】(1) 7.6m. (2) 物体不能到达M点(3)5.6J ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设物体由D点以初速度vD做平抛，落到P点时竖直速度为vy,‎ 由 vy2=2gR 解得：vD=4m/s 设平抛时间为t，水平位移x1,有 x1=vDt 解得：x1=1．6m 小球过B点后做初速度为v0=6m/s,加速度为a=4m/s2的减速运动到达D点的速度vD,则v02-vD2=2ax2‎ 所以BP的水平距离为：x=x1+x2=4．1m ‎（2）若物体能沿轨道到达M点，其速度vM,则：‎ 解得：‎ 即物体不能到达M点。‎ ‎（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ 释放m1时：‎ 释放m2时：‎ 解得EP=7．2J 设m2在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，有 解得Wf=5．6J 考点：平抛运动；牛顿定律的应用；动能定理 ‎【名师点睛】该题涉及到多个运动过程，主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用，用到的知识点及公式较多，难度较大，属于难题．‎ ‎ ‎ ‎ ‎