【物理】甘肃省武威第六中学2019-2020学年高一下学期第一次学段考试（期末）试题

【物理】甘肃省武威第六中学2019-2020学年高一下学期第一次学段考试（期末）试题

甘肃省武威第六中学 2019-2020 学年高一下学期第一次学段 考试（期末）试题 第 I 卷（选择题） 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 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 0 分。 1．关于曲线运动，下说法中正确的是（　　） A．曲线运动的速度不一定发生变化 B．曲线运动的加速度可能为零 C．在恒力作用下，物体也可能做曲线运动 D．物体做曲线运动，速度方向可能不发生变化 2．如图所示，一质量为 2kg 的物体放在光滑的水平面上，原来处于静止状态，现用与水平 方向成 60°角的恒力 F=10N 作用于物体上，历时 5s，则（　　） A．力 F 对物体的冲量大小为 25N·s B．力 F 对物体的冲量大小为 50N·s C．物体的动量变化量为 50kg·m/s D．物体所受重力的冲量大小为 0 3．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为 1kg 的小球以 的速度向前运动，与质量为 3kg 的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是 ，则（　　） A． 这一假设是合理的，碰撞后球的速度为 B． 这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来 C． 这一假设是不合理的，因而这种情况不可能发生 D． 这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足， 的大小不能确定 1m/s 1m/sv =木 1m/sv =木 2m/sv = −球 1m/sv =木 1m/sv =木 1m/sv =木 v球 4．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体 以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小 C．物体所受弹力减小，摩擦力减小 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变 5．如图所示，飞机做特技表演时，常做俯冲拉起运动，此运动在最低点附近可看作是半径 为 500 m 的圆周运动．若飞行员的质量为 65 kg，飞机经过最低点时速度为 360 km/h，则这 时飞行员对座椅的压力为：（取 g＝10 m/s2） （　　） A．650N B．1300N C．1800N D．1950N 6．“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，其运动经过简化可以看成圆锥摆模型。如图所 示，质量为 m 的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为 L 的悬线与竖直方向的夹角为 θ，不 计空气阻力，重力加速度取 g，下列说法正确的是 A．小球受重力、拉力和向心力的作用 B．小球运动的角速度 C．悬线对小球的拉力 D．保持角速度不变，增大小球质量，则夹角 θ 将减小 6．质量为 m 的均匀链条长为 L，开始放在光滑的水平桌面上时，有 的长度悬在桌边缘， 如图所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化量为 （　　） A． B． C． D． 8．如图所示，一质量为 m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于 O 点处，将 小球拉至 A 处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到 O 点正下方 B 点间的竖直高 度差为 h，速度为 v，则（　　） A．由 A 到 B 重力做的功等于 mgh B．由 A 到 B 重力势能减少 mv2 C．由 A 到 B 小球克服弹力做功为 mgh D．小球到达位置 B 时弹簧的弹性势能为 mgh+ 9．如图所示，小球 A、B 分别从 和 l 的高度水平抛出后落地，上述过程中 A、B 的水平 位移分别为 l 和 。忽略空气阻力，则（　　） A．A 和 B 的位移大小相等 B．A 的运动时间是 B 的 2 倍 C．A 的初速度是 B 的 D．A 的末速度比 B 的大 1 4 15 32 mgL 1 32 mgL 15 32 mgL− 1 2 mgL− 1 2 2 2 mv 2l 2l 1 2 10．有 a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b 处于 地面附近近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如 图所示．则下列说法不正确的是（ ） A．a 的向心加速度等于重力加速度 g B．c 在 4h 内转过的圆心角是 C．b 在相同时间内转过的弧长最长 D．d 的运动周期有可能是 25h 11．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前 4s 内做匀加速直线运动，4s 末达到额定功率， 之后保持额定功率运动，其 v﹣t 图象如图所示。已知汽车的质量为 m＝3×103kg，汽车受到 的阻力为车重的 0.2 倍，g 取 10m/s2，则（　　） A．汽车的最大速度为 20m/s B．汽车的额定功率为 180kW C．汽车在前 4s 内的牵引力为 1.5×104N D．汽车在前 4s 内牵引力做的功为 3.6×104J 12．如图所示，一个质量为 、长为 L 的木板 B 静止在光滑水平面上，其右端放有可视为 质点的质量为 m 的滑块 A，现用一水平恒力作用在滑块上，使滑块从静止开始做匀加速直 线运动。滑块和木板之间的摩擦力为 ，滑块滑到木板的最左端时，木板运动的距离为 ， 此过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑块 A 到达木板 B 最左端时，具有的动能为 B．滑块 A 到达木板 B 最左端时，木板 B 具有的动能为 6 π M fF x ( ) ( )fF F L x− ⋅ + fF x⋅ C．滑块 A 克服摩擦力所做的功为 D．滑块 A 和木板 B 增加的机械能为 第 II 卷（非选择题） 二、实验题（2 小题，共计 14 分） 13．测量动摩擦因数的实验方法比较多.小华利用了如图甲所示的实验装置对物块与水平台 面之间的动摩擦因数进行了测量.小华首先将一斜面固定在有一定高度的水平台面.将物体从 斜而体的顶端由静止释放.物体在水平台面上滑过一段距离 x 离开台面,经过一段时间落在水 平面上.测量出落地点距离台面边缘的水平间距并记录为 s.然后改变斜面体底端到台面边缘 的距离 x.重复上面的操作.得到多组 x、s 数据.最后作出 s2-x 图象如图乙所示. 回答下列问题: （1）每次物块均从斜而体的顶端由静止释放,其目的是__________________。 （2）为了完成物块与水平台面间动摩擦因数的测量.除了实验步骤中记录的数据外.本实验 还应测量的物理量有____________。 A．斜面体的最高点距离台而的高度 h B．物块的质量 m C．台而到水平面的高度 H （3）如果图乙中图线的斜率绝对值为 k.则物块与台面之间的动摩擦因数的关系式为 =________. （用以上的物理量符号表示） 14．如图 1 所示，某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验： fF L⋅ ( ) fF L x F L⋅ + − ⋅ µ （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列 器材中，还必须使用的两种器材是_________； A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） （2）实验中，该同学先接通电源，再释放重物，得到一条图 2 所示的纸带，其中 O 点为打 点计时器打下的第一个点，A、B、C 为纸带上所打的三个点，测得它们到起始点 O 的距离 分别为 h1、h2、h3，在 A 和 B、B 和 C 之间还各有一个点。已知当地重力加速度为 g，打点 计时器打点的周期为 T，重物的质量为 m，从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重力势能 减少量 ΔEp=_______，动能增加量 ΔEk=____________；该同学数据处理的结果比较合理的 应当是 ΔEp_____ΔEk（选填>、=、或<）； 三、解答题（3 小题，共计 38 分） 15．（10 分）如图所示，质量为 0.4kg 的木块以 2m/s 的速度水平地滑上静止在光滑水平地面 上的平板小车，车的质量为 1.6kg，木块与小车之间的摩擦系数为 0.2（g 取 10m/s2）。设小 车足够长，求： （1）木块和小车相对静止时小车的速度大小； （2）从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间； （3）为了防止木块从小车上滑落，小车至少多长？ 16．（12 分）如图甲所示，长为 4m 的水平轨道 AB 与半径为 R=0.6m 的竖直半圆弧轨道 BC 在 B 处相连接，有一质量为 1kg 的滑块（大小不计），从 A 处由静止开始受水平向右的力 F 作用，F 的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与 AB 间的动摩擦因数为 μ=0.25，与 BC 间的动摩擦因数未知，g 取 10m/s2，求： （1）滑块在水平轨道 AB 上运动前 2m 过程所用的时间； （2）滑块到达 B 处时的速度大小； （3）若到达 B 点时撤去力 F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点 C，则滑 块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？ 17．（16 分）20．如图所示，有一倾斜放置的长度 L＝30 m 的传送带，与水平面的夹角 θ＝ 37°，传送带一直保持匀速运动，速度 v＝4 m/s。现将一质量 m＝1 kg 的物体轻轻放上传送 带底端，使物体从底端运送到顶端，已知物体与传送带间的动摩擦因数 μ＝0.8.以物体在传 送带底端时的势能为零，求此过程中：（已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度 g＝10 m/s2） （1）物体从底端运送到顶端所需的时间； （2）物体到达顶端时的机械能； （3）物体与传送带之间因摩擦而产生的热量； （4）电动机由于传送物体而多消耗的电能。 【参考答案】 1．C 2．B 3．C 4．D 5．D 6．B 7．C 8．A 9．AD 10．AB 11．BC 12．ABD 13．使物块到达斜面体底端时的速度相等 C ; 14．AB > 15．(1)0.4m/s (2) 0.8s (3) 0.8m 【详解】(1) 以木块和小车为研究对象，向右为正方向，由动量守恒定律可得： 4 k H 2pE mgh∆ = 2 3 11 2 4k h hE m T − ∆ =    0 ( )mv M m v= + 解得： …………………..3 分 (2) 以木块为研究对象，由动量定理可得 且 得到 ………………………………..3 分 (3)根据能量守恒 解得小车至少长度 …………………………………..4 分 16．(1) ；(2) ；(3)5J 【详解】(1)在前 2m 内有 且 解得 …………………….……………..4 分 (2)滑块从 A 到 B 的过程中，由动能定理有 即 解得 …………………….………..4 分 (3)当滑块恰好能到达 C 点时，应有 0 0.4m / smv vM m = =+ 0ft mv mv− = − f mgµ= 0 0.8sv vt gµ −= = 2 2 0 1 1 ( )2 2mv mgL M m vµ= + + 0.8mL = 1 8 s35t = 2 10m/sBv = 1 1F mg maµ− = 2 1 1 1 1 2x a t= 1 8 s35t = 2 1 1 2 3 1 2 BF x F x mgx mvµ− − = 2120 2 10 1 0.25 1 10 4 2 Bv× − × − × × × = 2 10m/sBv = 滑块从 B 到 C 的过程中，由动能定理有 解得 W=-5J………………………….……..4 分 即克服摩擦力做功为 5J。 17．(1)12.5s；(2)188J；(3)128J；(4)316J. 【详解】(1)物体放到传送带时先做匀加速直线运动，设加速度为 a。根据牛顿第二定律得 μmgcosθ-mgsinθ=ma 解得 a=μgcosθ-gsinθ=0.4m/s2……………………..2 分 设物体匀加速至速度等于 v=4m/s 时用时间 通过的位移为 x1。则 v2=2ax1 得 ………….…….2 分 共速时，由于 μmgcosθ＞mgsinθ 所以之后物体随传送带匀速上升，则到达顶端还需时间 ……………..2 分 共需时间 t=t1+t2=12.5s………………………….……..1 分 (2)物体到达顶端时的动能 ……………………….…….1 分 重力势能 …………….……..1 分 机械能 E＝Ek+Ep＝188J………………….……..1 分 (3)设物体匀加速运动的时间为 t，则 v=at 得 t=10s 在 t 时间内传送带的位移 x 带=vt=40m t 时间内物体与传送带间的相对位移大小 △x=x 带-x1=20m…………………….……..2 分 2 cvmg m R ＝ 2 21 12 2 2C BW mg R mv mv− −= 1 10svt a = = 2 20m 30m2 vx La = = =1 ＜ 1 2 30 20 s=2.5s4 L xt v − −= = 21 8J2kE mv＝ ＝ sin37 180JPE mgL ＝ ＝ 因摩擦产生的热量 Q=μmgcosθ△x 代入数据解得 Q=128J………………………….……..2 分 (4)电动机由于传送物体而多消耗的电能 E 电=E+Q=316J…………………….……..2 分