2020-2021学年江西省石城中学高一下学期第四次周考（B卷）物理试卷

2020-2021学年江西省石城中学高一下学期第四次周考（B卷）物理试卷

总分：100分   本次范围：7.1-7.7   下次范围：7.1-7.8

一、选择题（10×5＝50分，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

1．下列关于功的四种说法，其中正确的是（　　）

A．一对平衡力做的功，代数和一定为零

B．一对相互作用力做的功，代数和一定为零

C．合外力不为零的运动过程，合外力对物体做功一定不为零

D．物体的速度发生变化，合外力对物体做功一定不为零

2．汽车上坡时，在功率保持不变的情况下，由“5”挡换到“4”挡或更低的挡位，其目的是（　　）

A．增大速度，得到较大的牵引力 B．增大速度，得到较小的牵引力

C．减小速度，得到较大的牵引力 D．减小速度，得到较小的牵引力

3．一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能一路程s图像应是下列四个图中的（　　）

A．  B．  C．  D．

4．嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号返回器着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中I是月地转移轨道，在P点由轨道I变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　）

A．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号返回器在Q点的重力势能比在P点的重力势能大

B．嫦娥五号返回器在轨道Ⅱ上的P点的速度比7.9km/s大。

C．嫦娥五号返回器分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的加速度大小相等

D．嫦娥五号返回器在近地点Q由椭圆轨道Ⅱ变为椭圆轨道Ⅲ要加速。

5．若机车在运行过程中所受的阻力大小始终不变，在某一段直线轨道上匀加速运动，达到最大功率后保持功率恒定直到达最大速度的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．机车达到最大速度时牵引力最小

B．机车一直匀加速运动直到最大速度

C．匀加速过程中任意相等时间内牵引力做功相等

D．在功率恒定的加速阶段，相等时间内机车动能变化相同

6．如图所示，质量均为m=1kg的小物块A和长木板B叠放在一起，以相同的速度v0=5m/s在光滑水平面上向右匀速运动，A、B间的动摩擦因数μ=0.25。给长木板B一个水平向左的力，且保持力的功率P=10W不变，经过一段时间，A开始相对于B运动。则这段时间内小物块A克服摩擦力做的功为（g取10m/s2）（　　）

A．12.5 J B．10.5 J C．2 J D．0J

7．分析下列三种情况下各力做功的情况∶①如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面体b，物块a从斜面顶端由静止开始下滑过程；②人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的a点运动到b点的过程；③小车M静止在光滑水平轨道上，球m用细线悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放，小球下摆过程。下列说法中正确的是 （　　）

A．物块a下滑过程中斜面对物块不做功 B．万有引力对卫星做正功

C．细线的拉力对小车做正功 D．细线的拉力对小球做负功

8．我国高铁技术处于世界领先水平，复兴号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车。假设某段时间内动车组在水平直轨道上做匀加速运动，各车厢质量均相等，每节动车的动力大小均为F，阻力与车重成正比，则在这段时间内（　　）

A．动车的功率随时间均匀增大

B．第6节车厢对第7节车厢的作用力大小为

C．刹车时轨道对车厢的作用力等于车厢的重力

D．刹车时轨道对车厢作用力方向与运动方向相反

9．如图，质量为m的物体（可视为质点）以某一初速度由底端冲上倾角α＝30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g，在这个上升过程中下列说法正确的是（　　）

A．上升到最高点后物体保持静止状态

B．物体重力势能增加了mgh

C．物体动能减少了2mgh

D．物体动能减少了mgh

10．在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（　　）

A．卫星运动的速度为 B．卫星运动的周期为4π

C．卫星运动的加速度为 D．卫星的动能为

二、填空实验题（ 15分）

11．如图a，某实验小组利用力学传感器、刻度尺测量出了弹簧在A位置处的弹性势能和小球的质量。其具体操作如下：

①将小球从A位置由静止释放（小球与弹簧不粘连）；

②利用压力传感器测量出小球经过B位置时的压力F；

③利用刻度尺测量半圆形轨道的轨道半径R；

④改变半圆形轨道的轨道半径R，再次从A位置由静止释放小球，重复步骤②和步骤③。不计所有摩擦，半圆形轨道与水平轨道接触良好，传感器置于半圆形轨道最低处，重力加速度g取10.0m/s2。

（1）若通过图像法处理数据，实验小组应该做出压力F与___________（填“R”或“”）的图像。

（2）若实验小组作出的图像如图b所示，则小球的质量为___________kg，弹簧的弹性势能为___________J。（均保留2位有效数字）。

12．如图所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在1条橡皮筋的作用下沿木板滑行时，该橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条…相同橡皮筋重复实验时，设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W……

(1)图中小车上有一固定小立柱，如图给出了4种橡皮筋与小立柱的套接方式，为减小实验误差，你认为最合理的套接方式是______

A．     B．   C．   D．

(2)在正确操作的情况下，某次所打的纸带如下图所示，图上为相邻两点间距离，且AB=1.10cm；BC=1.37m；CD=1.59cm；DE=1.76cm；EF=1.90cm；FG=1.98cm；GH=2.00m，HI=2.00cm；IJ=2.00cm。  已知实验所用电源频率为50Hz，则小车获得的速度大小是___________m/s（计算结果保留三位有效数字），由纸带可知，小车在AE段运动时的加速度逐渐变___________（填“大”或“小”）。

三、计算题（9+12+14=35分）

13．（错题再现）如图所示，有一连通器，左右两管A、B的横截面积均为S，内盛密度为ρ的液体，开始时两管内的液面高度差为h，若打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平，在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？是增加了还是减少了？

14．斜面固定在水平地面上，倾角θ为37°，斜面足够长，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。如图所示，一物体以v0=10m/s的初速度从斜面底端向上滑行。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2求：

（1）物体上滑的最大距离；

（2）物体从顶端返回斜面底端的时间。

15．某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s内做匀加速直线运动，2 s末达到额定功率，2 s到14 s保持额定功率运动，14 s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v-t图像如图所示。可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m=1 kg，（g取10 m/s2），

（1）求玩具车所受阻力大小f；

（2）问玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率P？

（3）问玩具车整个运动过程的位移大小？

周考4参考答案

1．A   2．C   3．A   4．C    5．A     6．B

7．CD       8．AB     9．ABC       10．BD

11．    0.40    1.0                   12．A    1.00    小   

13．-h2ρgS，减少了

由于A、B两管横截面积相等，液体的体积不变，所以B管中液面下降的高度和A管中液面上升的高度相同，液面最终静止在初始状态A管液面上方处，因为物体的重力势能变化与过程无关，只与初、末状态的位置有关，所以可以等效为将B管中上方高的液柱移动到A管中液面上方，达到液体最终静止的状态，而其他的液体的位置没有变化，对应的重力势能也没有变化，全部液体重力势能的变化，就是B管上部长的液柱重力势能的减少量。B管中重力势能变化的部分液柱其重心的高度变化了Δh＝-

它的重力为mg＝hSρg

所以全部液体重力势能变化了

ΔEp=mgΔh=-hSρg×h=-h2ρgS

负号表示重力势能减少了。‍

14．(1) 5m ；(2)

(1) 物体上滑过程，根据动能定理得

解得

x=5m

(2) 根据牛顿第二定律得，物体下滑过程的加速度大小为

，

解得

15．（1）1.5 N；（2）9 W；（3）78m

（1）设车在14 s至18秒的加速度大小为a2，由图像可知，

-a2=m/s2

解得a2=1.5 m/s2 ，对车受力分析以及结合牛顿第二定律可得

f=ma2

解得f=1.5 N。

（2） 设车在前2 s内的加速度大小为a1，由图像可知

a1==1.5 m/s2

设车所受牵引力大小为F、额定功率为P额，则由牛顿第二定律可得

F-f=ma1

据题意2 s末达到额定功率，由图像可知2 s末车的速率v=3m/s，则有

P额=Fv

此后车以额定功率运动，故4 s末牵引力的瞬时功率P4=P额,解得P4=9 W。

（3）车在2 s到10 s内做加速度减小的加速运动，设本段位移为s2，该过程由动能定理得

解得s2=39 m；由图像可知前2 s内的位移

s1=×3×2 m=3 m

车在10 s到14 s内的位移

s3=6×4 m=24 m

车在14 s至18秒的位移

s4= ×4×6 m=12m

则车整个运动过程的位移大小

= 78 m