2018-2019学年宁夏银川一中高一下学期暑假作业挑战赛考试物理试题（word版）

2018-2019学年宁夏银川一中高一下学期暑假作业挑战赛考试物理试题（word版）

银川一中2018/2019学年度(下)高一暑假作业挑战赛考试 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,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得零分)‎ ‎1．以下说法正确的是(　 　)‎ A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动 C.物体受变力作用一定做曲线运动 D.物体受恒力作用一定做曲线运动 ‎2．质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为 h,如图所示,若以桌面为参考面,那么小球落地时的重力势能及整个 过程中重力势能的变化是( 　　)‎ A.mgh,减少mg(H-h) B.mgh,增加mg(H+h) ‎ C.-mgh,增加mg(H-h) D.-mgh,减少mg(H+h)‎ ‎3．‎2018年9月19日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以一箭双星方式成功发射第三十七、三十八颗北斗导航卫星。这两颗卫星最终在同一个中圆地球轨道上的不同位置,绕地球沿同一方向运转,运行的周期大约为13 h,如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.中圆地球轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径 B.这两颗卫星的线速度大于第一宇宙速度 C.卫星运行的加速度等于所在高度的重力加速度 D.一颗卫星加速就能在轨道上追上另一颗卫星 ‎4．如图所示,P是水平地面上的一点,A、B、C、D在同一条竖直线上,‎ 且AB=BC=CD。从A、B、C三点分别水平抛出一个物体,这三 个物体都落在水平地面上的P点。则三个物体抛出时速度大小 之比vA:vB:vC为(　　)‎ A. B. C.1:2:3 D.1:1:1‎ ‎5．一物体静置在平均密度为ρ、半径为R的星球表面上,以初速度v0竖直向上抛出一个物体,该物体上升的最大高度是(已知引力常量为G)(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎6．如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括滑雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度,在他从上向下滑到底端的过程中,‎ 下列说法正确的是(　 　)‎ A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.下滑过程中系统减少的机械能为 C.运动员获得的动能为 D.运动员克服摩擦力做功为 ‎7．轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=‎0.5 kg的物块相连,如图甲所示。弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2。以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴。现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的关系如图乙所示。物块运动至x=‎0.4 m处时速度为零。则此时弹簧 的弹性势能为(g=‎10 m/s2)(　 　) ‎ A.2.0‎‎ J B.3.5 J ‎ C.1.8 J D. 3.1 J ‎8．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是( 　　)‎ A.P的速率为v ‎ B.P的速率为vcos θ2 ‎ C.绳的拉力等于mgsin θ1 ‎ D.绳的拉力小于mgsin θ1‎ ‎9．如图所示,倾角为θ的光滑斜面体C固定于水平地面上,物体B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接,释放后,A将向下运动,则在A碰地前的运动过程中(　 　)‎ A.物体A的加速度大小为g ‎ B.物体A机械能不守恒 C.由于斜面光滑,所以物体B机械能守恒 ‎ D.物体A、B组成的系统机械能守恒 ‎10． “水流星”是一种常见的杂技项目,该运动可以简化为细绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型。已知绳长为l,重力加速度为g,则(　　) ‎ A.小球运动到最低点Q时,处于失重状态 B.小球初速度v0越大,则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大 C.当时,小球一定能通过最高点P D.当时,细绳始终处于绷紧状态 ‎11．太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车。当太阳光照射到汽车上方的光电板时,‎ 光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进。设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶,经过时间t,速度为v时功率达到额定功率,并保持不变。之后汽车又继续前进了距离s,达到最大速度vmax。设汽车质量为m,运动过程中所受阻力恒为Ff,则下列说法正确的是( 　　)‎ A.汽车的额定功率为Ffvmax B.汽车匀加速运动过程中,克服阻力做功为Ffvt C.汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中,牵引力所做的功为 D.汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中,合力所做的功为 ‎12．如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是(　 　)‎ A.电动机多做的功为 ‎ B.物体在传送带上的划痕长 C.传送带克服摩擦力做的功为 ‎ D.电动机增加的功率为μmgv 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共计14分）‎ ‎13．用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带,记录运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题: ‎ ‎(1)适当垫高木板是为了　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的　　　　　　‎ ‎(选填“全部”“前面部分”或“后面部分”)。 ‎ ‎(3)若实验作了n次,所用橡皮筋分别为1根、2根、…、n根,通过纸带求出小车的速度分别为 v1、v2、…、vn,用W表示橡皮筋对小车所做的功,作出的W-v2图线是一条过坐标原点的直线,这说明W与v的关系是　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎14．在“验证机械能守恒定律”的实验中:‎ ‎(1)供实验选择的重物有以下四个,应选择　　　　。 ‎ A.质量为‎10 g的砝码 B.质量为‎200 g的木球 C.质量为‎50 g的塑料球 D.质量为‎200 g的铁球 ‎(2)下列叙述正确的是　　　　。 ‎ A.实验中应用停表测出重物下落的时间 B.可用自由落体运动的规律计算重物的瞬时速度 C.因为是通过比较和mgh是否相等来验证机械能是否守恒,故不需要测量重物的质量 D.释放重物前应手提纸带的上端,使纸带竖直通过限位孔 ‎(3)质量m=‎1 kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04 s,那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量Ep=　　　　 J,此过程中物体动能的增加量Ek=　　　　 J。(g取‎9.8 m/s2,保留三位有效数字) ‎ 三、计算题（本题共三小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15.（12分）‎ 如图所示,一小球从平台上抛出,恰好无碰撞地落在临近平台 的一倾角为α=53°的光滑斜面上并下滑,已知斜面顶端与平台的高 度差h=‎0.8 m。(g取‎10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6) 求:‎ ‎(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?‎ ‎(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?‎ ‎16．(12分）‎ 如图所示,AB是竖直面内的圆弧形光滑轨道,下端B与水平直轨道相切。一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑,已知轨道半径为R=‎0.2 m,小物块的质量为m=0.‎ ‎‎1 kg,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取‎10 m/s2。求:‎ ‎(1)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力; ‎ ‎(2)小物块在水平面上滑动的最大距离。‎ ‎17.（14分）‎ 如图所示,质量为m=‎0.1 kg的小球,用长l=‎0.4 m的细线与固定在圆心处的力传感器相连,小球和传感器的大小均忽略不计。当在最低点A处给小球‎6 m/s的初速度时,恰能运动至最高点B,空气阻力大小恒定。(g取‎10 m/s2)求:‎ ‎(1)小球在A处时传感器的示数;‎ ‎(2)小球从A点运动至B点过程中克服空气阻力做 的功;‎ ‎(3)小球在A点以不同的初速度v0开始运动,当运动 至B点时传感器会显示出相应的读数F,试通过计算在坐标系中作出图象。‎ 四、挑战题(本题共2小题，共20分)‎ ‎18．‎2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波的存在，引力波的发现将为人类探索宇宙提供新视角，这是一个划时代的发现．在如图所示的双星系统中，A、B两个恒星靠着相互之间的引力正在做匀速圆周运动，已知恒星A的质量为太阳质量的29倍，恒星B的质量为太阳质量的36倍，两星之间的距离L=2×‎105m，太阳质量M=2×‎1030Kg，万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2．若两星在环绕过程中会辐射出引力波，该引力波的频率与两星做圆周运动的频率具有相同的数量级，则根据题目所给信息估算该引力波频率的数量级是（　　）‎ A．102Hz B．104Hz ‎ C．106Hz D．108Hz ‎19. 公园里的过山车既惊险又刺激,给人们留下了深刻的印象。某物理兴趣小组制作了一个类似过山车的游戏装置,其简化模型如图乙所示。选手在A点用一弹射装置可将小滑块以水平速度弹射出去,沿水平直轨道运动到B点后,进入半径R=‎0.3 m的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=‎0.2 m,水平距离s=‎0.6 m,水平轨道AB长为,BC长为,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取。‎ ‎(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点被弹射出时的速度大小。‎ ‎(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周后只要不掉进陷阱即为选手获胜。求获胜选手在A点将小滑块弹射出的速度大小的范围。‎ ‎(3)当圆形轨道的最低点B向A点移动(B点仍在A、C间的位置),其他条件不变,要使小滑块通过圆周后能越过陷阱,则小滑块在A点被弹射出去的最小速度会变化吗?‎ 高一暑假挑战赛物理答案 一、选择题 ‎1.A 2.D 3.C 4.A 5.A 6.B 7.D 8.B ‎9.BD 10.CD 11.AD 12.BD 二、实验题 ‎13.（1）平衡摩擦力 （2）后面部分 （3）W与v的二次方成正比 ‎14.（1）D （2）CD （3）2.28,2.26‎ 三、计算题 ‎15. (1)由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以vy=v0tan 53°‎ ‎=2gh 代入数据,得vy=‎4 m/s,v0=‎3 m/s 故小球的水平速度为‎3 m/s;‎ ‎(2)由vy=gt1得t1=0.4 s s=v0t1=3×‎0.4 m=‎1.2 m。‎ 答案(1)‎3 m/s　(2)‎‎1.2 m ‎16. 解析(1)由机械能守恒定律,得mgR=m 在B点FN-mg=m 联立以上两式得FN=3mg=3×0.1×10 N=3 N。‎ ‎(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为s,对整个过程由动能定理得mgR-μmgs=0‎ 代入数据得s== m=‎0.4 m。‎ 答案(1)3 N　(2)‎‎0.4 m ‎17. 解析(1)在A点,由F-mg=m得F=10 N,即小球在A处时传感器的示数为10 N。‎ ‎(2)由mg=m得vB=‎2 m/s 小球从A到B过程中,根据动能定理Wf-2mgl=m-m 得到Wf=-0.8 J 所以克服空气阻力做功0.8 J。‎ ‎(3)小球从A到B过程中,根据动能定理:‎ Wf-2mgl=m-m 小球在最高点F+mg=m 两式联立得:F=-9(F单位为N,单位为m2·s-2),图象如图所示。‎ 答案(1)10 N　(2)0.8 J　(3)见解析 附加题：‎ ‎18.A ‎19. (1)设小滑块恰能通过圆形轨道最高点时的速度为v,由牛顿第二定律有mg= ‎ 从B点到最高点,小滑块机械能守恒,有 ‎ 由A点到B点由动能定理得：‎ ‎-μmgL1= ‎ 由以上三式解得小滑块在A点的速度为v1=‎5 m/s ‎(2)若小滑块刚好停在C处,从A到C点由动能定理得 ‎-μmg(L1+L2)=0- ‎ 解得A点的速度为v2=‎6 m/s 若小滑块停在BC段,应满足‎5 m/s≤vA≤‎6 m/s 若小滑块能通过C点并恰好越过陷阱,利用平抛运动规律有竖直方向:‎ h= ,水平方向:s=vCt 从A点到C点由动能定理得：-μmg(L1+L2)= ‎ 解得v3=‎3 m/s 所以初速度的范围需满足‎5 m/s≤vA≤‎6 m/s或vA≥‎3 m/s ‎(3)由(2)知,当小滑块在A点被弹射出去的最小速度vA =‎3 m/s时,小滑块通过圆周后,运动到C点做平抛运动恰好落在D点。若B点位置向A点移动,当小滑块在A点被弹射出的最小速度仍为vA =‎3 m/s时,小滑块能通过圆周,且到达C点时的速度不变,滑块在C点平抛后仍落在D点。故小滑块在A点被弹射出去的最小速度不会变化。‎