2020年重庆市渝中区巴蜀中学高一(下)期中物理试卷-

第1页，共13页期中物理试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是（）A.速度发生变化的运动，一定是曲线运动B.做曲线运动的物体，一定受变力作用C.做圆周运动的物体，受到的向心力一定指向圆心D.匀速圆周运动是匀变速曲线运动2.一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将（）A.变大B.变小C.不变D.都有可能3.A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星，A与B的轨道半径之比为1：2，则A与B的（）A.加速度之比为2：1B.周期之比为2：1C.线速度之比为：1D.角速度之比为：14.为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量．已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T．则太阳的质量为（）A.B.C.D.5.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大，后减小D.先减小，后增大6.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点。已知∠COD=60°，且不计空气阻力，则（）A.两小球在此过程中动能的增加量相等B.两小球同时落到D点C.在击中D点前瞬间，重力对两小球做功的功率相等D.两小球初速度之比v1：v2=：37.如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离10m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值是（）第2页，共13页A.rad/sB.rad/sC.1.0rad/sD.0.5rad/s8.如图所示，圆心在O点，半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切。一不可伸长的轻绳两端系着质量分别为m1和m2的小球A和B（均可视为质点），挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，B位于c点，从静止释放，设轻绳足够长，不计一切摩擦，则在B球由c下滑到a的过程中（）A.小球B在由c下滑到a的过程中，B球的重力的功率先增加后减小B.小球B在由c下滑到a的过程中，A、B速率一直相等C.小球B经过a点时的速度大小为D.小球B经过a点时的速度大小为二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（）A.大于mv2B.小于mv2C.大于μmgsD.小于μmgs10.关于功和物体动能变化的关系，下列说法中正确的是（）A.合力不做功，物体的动能一定不変B.摩擦力对物体做功，物体的动能就一定减少C.合力做正功，物体的动能一定增加D.某个力对物体做负功，物体的动能一定减小11.如图为我国整个探月过程，在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后，将开展第二步“落月”工程。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点。点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动。下列判断正确的是（）A.飞船在轨道I上的运行速率B.飞船在轨道I上的运行速率C.飞船在A点处点火时，动能减小D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间第3页，共13页12.如图所示为牵引力F和车速倒数的关系图象若汽车质量为,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其最大车速为,则正确的是()A.汽车所受阻力为B.汽车车速为,功率为C.汽车匀加速的加速度为D.汽车匀加速所需时间为5s三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）13.在探究弹簧弹性势能实验中：（1）如图1，弹簧的一端固定，原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧，关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是______A．拉力做正功，弹性势能增加B．拉力做正功，弹性势能减少C．弹簧弹力做负功，弹性势能增加D．弹簧弹力做负功，弹性势能减少（2）由于拉力是变力，拉力做功可以分割成一小段一小段处理，每一小段的弹力可以近似看成是恒力，再把每一小段的功相加求和，可得W总=F1△l+F2△l+F3△l+…，某次实验中作出拉力F拉与弹簧伸长量x的图象如图2，则在弹簧被拉长L的过程中拉力做功为______。（3）若换一根劲度系数更大的弹簧做此实验，则图2的图象斜率将______（选填“不变”“减小”“增大”）14.为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花打点计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．天平I．220V的交流电源（1）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打点2时小车的速度v2=______；若测得小车质量为M、钩第4页，共13页码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为______。（2）在实验数据处理时，如果以为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为______。四、计算题（本大题共3小题，共37.0分）15.2019年4月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动，求：（1）若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？（2）此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）16.如图，一竖直面内的轨道由粗糙斜面AB和半径为R的光滑圆轨道BCD组成，AB与BCD相切于B点，C为圆轨道的最低点，圆弧BC所对应的圆心角θ=60°，现有一质量为m的物块（可视为质点）从轨道ABC上离地面某一高度h（大小可变）处由静止下滑，重力加速度用g表示。求：（1）当h=，且斜面AB光滑，请求出物块滑到C点时，轨道对物块的支持力FN；（2）当h=5R，且物块与斜面间的动摩擦因数为，请证明物块恰能否滑到D点；第5页，共13页17.如图所示，比较长的传送带与水平方向的夹角θ=37°，在电动机带动下以v0=4m/s的恒定速率顺时针方向运行。在传送带底端P处有一离传送带很近的固定挡板，可将传送带上的物体挡住。在距P距离为L=9m的Q处无初速度地放一质量m=1kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，物体与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计，取g=10m/s2，sin37°=0.6．求物体从静止释放到第一次返回上升至最高点的过程中：（1）系统因摩擦产生的热量；（2）请描述物体的最终状态及该状态后电动机因物块的存在而多消耗的电功率。第6页，共13页答案和解析1.【答案】C【解析】解：A、速度发生变化的运动，不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故A错误；B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动也是曲线运动，但是此时物体受到的只有重力的作用，是不变力，故B错误；C、向心力是根据效果命名的，是指物体做圆周运动时需要指向圆心的力，所以向心力一定指向圆心，故C正确；D、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向时刻改变，不是匀变速曲线运动，故D错误。故选：C。物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。本题是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。2.【答案】C【解析】解：将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河时间无影响；故C正确，ABD错误；故选：C。小船实际参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故渡河时间由沿船头方向的分运动决定，与水流速度无关．本题关键抓住渡河时间只与沿船头指向方向的分运动有关，与沿水流方向的分运动无关．3.【答案】C【解析】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则得：G=ma=m=m=mω2r解得：a=，T=2πr，v=，ω=据题：rA：rB=1：2则根据数学知识得：aA：aB=4：1，TA：TB=1：2，vA：vB=：1，ωA：ωB=2：1故选：C。根据万有引力提供向心力，分别得到卫星的加速度、周期、线速度和角速度与轨道半径的关系式，即可求解．解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，能够分析出加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系．第7页，共13页4.【答案】C【解析】解：设T为地球绕太阳运动的周期，则由万有引力定律和动力学知识得：=根据地球表面的万有引力等于重力得：对地球表面物体m′有=m′g两式联立得M=故选：C。地球绕太阳公转，知道了轨道半径和公转周期利用万有引力提供向心力可列出等式．根据地球表面的万有引力等于重力列出等式，联立可求解．该题考查万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力．5.【答案】A【解析】【分析】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据P=Fvcosα得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化。解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式P=Fvcosα，注意α为F与速度的夹角。【解答】因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点。设绳子与竖直方向夹角是θ，则=tanθ（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上）得F=Gtanθ而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率是P=Fvcosθ则P=Gvsinθ显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确，BCD错误。故选A。6.【答案】D【解析】解：A、由于两球下降的高度不同，根据动能定理知，下降过程中动能增加量不同，故A错误。B、两球平抛运动的高度不同，根据t=知，两球运动时间不等，又两球同时抛出，故不同时落至D点，故B错误。C、根据知，两球击中D点时竖直分速度不同，根据P=mgvy知，重力对两小球做功的功率不相等，故C错误。D、A点抛出的小球高度为R，水平位移为R，C点抛出的小球高度h=R（1-cos60°）=0.5R，水平位移x=Rsin60°=R，初速度，则初速度之比为：，第8页，共13页故D正确。故选：D。根据下降的高度比较运动的时间，判断是否同时落在D点；根据高度求出时间，结合水平位移得出初速度的表达式，从而得出初速度之比。根据竖直分速度的大小比较重力的瞬时功率，根据下降的高度。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。7.【答案】D【解析】解：当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得：μmgcosθ-mgsinθ=mω2r代入数据得：ω==rad/s，故D正确。故选：D。当物体转到圆