2020-2021学年湖南省益阳市安化一中高一（下）期中物理试卷

2020-2021学年湖南省益阳市安化一中高一（下）期中物理试卷

1. 下列说法正确的是

A. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
B. 伽利略的惯性定律指出一个物体不受力或受到的合力为零，它将保持静止或匀速直线运动
C. 开普勒第一定律告诉我们，所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的中心
D. 亚当斯和勒维耶通过计算海王星的轨道偏差预言了新行星的位置，从而使天文学家发现了天王星

2. 如图所示为一质点运动的图像，则以下对于图像的分析正确的是

A. 该质点在时间内保持静止
B. 该质点在时刻距离出发点最远
C. 该质点在时间内做匀变速直线运动
D. 该质点在时刻返回出发点.

3. 一架轰炸机在执行轰炸任务时沿水平方向匀速飞行，并每隔1s释放一颗炸弹，若忽略炸弹受到的空气阻力，则这些炸弹

A. 在空中的任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的
B. 在空中的任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距
C. 在空中的任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线，它们的落地点是等间距的
D. 在空中的任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线，它们的落地点是不等间距的

4. 一个物体同时受到三个共点力的作用，则在以下几种情况中，物体必然会做变速运动的是

A. 3N，4N，5N B. 5N，7N，12N C. 6N，6N，6N D. 3N，6N，12N

5. 两个质量均为m的直角梯形状的物体A与B如图叠放，其中A通过轻绳悬挂于天花板上，B放置于水平地面上，两物体均保持静止，细线保持竖直，各接触面均光滑，则

A. A对轻绳的拉力大小一定等于mg
B. A对B可能有垂直于斜面方向的压力
C. B对地面的压力大小一定大于mg
D. 轻绳可能不受A的拉力作用
 

6. 如图所示，一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列判断正确的是
    

A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小
B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小
C. 重力势能减小，动能增加，机械能增加
D. 重力势能减小，动能增加，机械能不变

7. 假设遥远的未来，人类成功移民到了某颗未知的新行星，并适应了新行星上的生活。若新行星的半径为地球半径的2倍，环绕新行星表面人造卫星的周期，也是环绕地球表面卫星周期的2倍，忽略星球自转的影响，则

A. 新行星的第一宇宙速度为地球第一宇宙速度的2倍
B. 新行星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的
C. 新行星的质量为地球质量的4倍
D. 新行星的密度与地球的密度相同

8. 如图所示，一传送带的上表面以向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度向左冲上传动带。若传送带足够长，并且，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相比，变化了

A. 0 B.  C.  D.

9. 如图所示，A物体的质量为4kg，叠放在置于水平面上的质量为6kg的B物体上，现用一外力F作用于B物体，使两物体保持相对静止，一起沿水平方向做匀加速直线运动。若A与B间、B与地面间的动摩擦因数均为，则力F的大小可以是

A. 15N B. 25N C. 35N D. 45N

10. 土星环远看美丽壮观，近看则是由众多的冰块、碎石组成，它们如同众多的小卫星，绕着土星做近似匀速圆周运动。则对于组成土星环的这些冰块、碎石，下列说法正确的是
     

A. 由可知，距离土星越远的冰块、碎石的线速度越大
B. 由可知，距离土星越远的冰块、碎石所受到的土星的引力越小
C. 由常量可知，距离土星越远的冰块、碎石绕土星公转的周期越长
D. 由可知，距离土星越远的冰块、碎石的角速度越小

11. 在一粗糙平面上放置一质量为m的物体，现施加一与水平方向呈夹角的恒力作用于该物体，使物体前进l的距离。则在如图所示的两种施加力的方式中
     

A. 甲图中力P所做的功更多
B. 乙图中物体克服摩擦力所做的功更多
C. 甲图中物体获得的动能更大
D. 若在物体前进l的距离之后撤去力F，乙图中物体能靠惯性滑得更远

12. 如图所示为用坐标纸所记录的物体做平抛运动时所连续经过的几个位置，已知坐标纸每格的边长均为10cm，取，则下列说法正确的是

A. A点为抛出点
B. 物体通过相邻两个点间的时间间隔为
C. 物体抛出瞬间的速度大小为
D. 物体通过B点时的瞬时速度大小为
 

13. 在力的合成与分解实验中，合力与两分力所具有的“相同的作用效果”，是指______。
    A.弹簧测力计的弹簧被拉长到相同的长度
    B.固定橡皮条的图钉产生相同的形变
    C.挂弹簧测力计用的细绳套产生相同的形变
    D.橡皮条在同一方向上伸长到同一位置
    某次实验中，弹簧测力计的示数如右图所示，则此时弹簧测力计的读数为______。
    如图2所示是甲、乙两位同学在“验证共点力合成的平行四边形法则”实验时得到的实验结果，其中和为两个分力，为实验上的合力，F为理论上的合力，可以判断其中______同学的实验结果比较符合实验事实。
     

14. 用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。
    下列物理量需要直接测量的是______，通过计算得到的是______填写代号。
    A.重锤的质量
    B.交流电频率
    C.重锤下落的高度
    D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
    若重锤质量为，交流电的频率为50Hz，重力加速度为。图乙是实验得到的一条纸带的一部分，O为起点，A、B、C为相邻的三个点.则应选择______选填“A”、“B”或“C”点计算重力势能的减小量。在从O点到该点的过程中，重物的重力势能减小了______，动能增加了______。计算结果保留3位有效数字
    以上动能的增加量______选填“大于”、“等于”或“小于”重力势能的减小量，产生这种现象的原因是______。
     

15. 一列高速动车总质量为500t，列车所有电机的总额定功率为10000kW。假设列车在水平轨道上行驶时，列车受到的阻力是车重的倍且保持不变，取，求：
    若列车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，则该过程最多保持到多大速度？
    若接下来列车保持额定功率继续加速，当行驶速度达到时，列车的瞬时加速度是多少？
    最终列车的最大速度是多少？
    
    
    
    
    
    
     
16. 如图甲，质量为m的小木块左端与轻弹簧相连，弹簧的另一端与固定在足够大的光滑水平桌面上的挡板相连，木块的右端与一轻细线连接，细线绕过光滑的质量不计的轻滑轮，木块处于静止状态．在下列情况中弹簧均处于弹性限度内，不计空气阻力及线的形变，重力加速度为
    图甲中，在线的另一端施加一竖直向下的大小为F的恒力，木块离开初始位置O由静止开始向右运动，弹簧开始发生伸长形变，已知木块过P点时，速度大小为v，O、P两点间距离为求木块拉至P点时弹簧的弹性势能；
    如果在线的另一端不是施加恒力，而是悬挂一个质量为M的物块，如图乙所示，木块也从初始位置O由静止开始向右运动，求当木块通过P点时的速度大小．
     

17. 某同学在游乐场乘坐了过山车后，对过山车所涉及的物理知识产生了兴趣，于是自己动手制作了一个过山车轨道模型，如图所示。一小车从A点静止释放，并沿曲线轨道冲下，在B点进入圆轨道，沿逆时针方向绕圆轨道运动一周后，进入减速用的直线轨道BD和斜面DE，并最终停在BE之间的某一点处。若小车可看成质点，其质量为，直线轨道BD段和斜面DE段平滑连接，它们动摩擦因数均为，其余曲线轨道段阻力不计，圆轨道的轨道半径为，直线轨道BD段长度为，斜面的倾角满足，取。若小车刚好能冲上圆轨道的最高点C。
    
    小车释放点A与直线轨道BD间的高度h为多少？
    小车在进入圆轨道的瞬间，对轨道B点的压力为多大？.
    为保证小车不冲出斜面，则斜面至少应有多长？
    最终小车停下的位置距离B点有多远？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动，力是维持运动的原因。故A正确；
B、牛顿提出了惯性定律，惯性定律指出一个物体不受力或受到的合力为零，它将保持静止或匀速直线运动，故B错误；
C、开普勒第一定律告诉我们，所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的焦点，故C错误；
D、根据天王星的观测资料，英国的亚当斯和法国的勒维耶利用万有引力定律各自独立计算出海王星的轨道，德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星，故D错误。
故选：A。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
 

2.【答案】C
 

【解析】解：A、时间速度v不变，质点匀速运动而非静止，故A错误；
B、时刻之后速度正向减小，质点位移继续增大，至时刻质点速度为0，之后速度反向，故该质点在时刻距离出发点最远，故B错误；
C、时间内图线斜率不变，质点运动加速度不变，做匀变速直线运动，故C正确；
D、根据图线知时间内，图线与时间轴t围成的面积大于0，则质点在时刻没有回到原点，故D错误。
故选：C。
由速度-时间图像能直接读出质点的运动情况，由速度的正负读出速度的方向，根据图线与t轴围成的面积分析质点运动的最远距离。
本题是速度-时间图像问题，要明确图线斜率与图像面积的含义，知道图像与时间轴围成的面积表示位移。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：AB、由于惯性炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此释放的每颗炸弹都在飞机的正下方，故炸弹落地前排列在同一条竖直线上，故AB错误；
CD、炸弹水平方向做匀速运动，速度设为，每次前一个炸弹落地后，经过1s，后一个炸弹落地，故相邻两颗炸弹落地点间距为，炸弹释放时间间隔恒定，速度恒定，相邻两颗炸弹落地点间距恒定，故C正确，D错误。
故选：C。
根据平抛运动规律可知，当炸弹投放后由于惯性在水平方向上和飞机速度相同，每次投放的炸弹初速度相同，下落高度相同，因此每个炸弹运动规律一样。
本题考查了平抛运动规律，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动理解，方便进行解题。
 

4.【答案】D
 

【解析】解：A、3N与4N合成时，合力最大7N，最小1N，合力可以为5N，故三个力合力可能为零，故A错误；
B、5N与7N合成时，合力最大12N，最小2N，合力可能为12N，故三个力合力可能为零，故B错误；
C、6N与6N合成时，合力最大12N，最小0N，合力可能为6N，故三个力合力可能为零，故C错误；
D、3N与6N合成时，合力最大9N，最小3N，合力不可能为12N，故三个力合力不可能为零，物体必然会做变速运动，故D正确；
故选：D。
二力合成时，合力范围为：；先合成两个力，如果合力范围包括第三个力，则三力可以平衡，合力不为零，则物体必然会做变速运动。
本题关键明确二力合成时，合力范围为：；两力同向时合力最大，反向时合力最小。
 

5.【答案】A
 

【解析】解：因为各个接触面光滑，所以A、B之间没有摩擦力，如果A、B之间存在弹力，弹力垂直于接触面，对A受力分析，弹力在水平方向上的力没有其他的力来平衡，不可能是平衡状态，所以A、B之间没有弹力，所以绳子对A的拉力等于A的重力mg，由牛顿第三定律得A对轻绳的拉力大小一定等于mg，则地面对B的支持力等于B的重力。故BCD错误，A正确。
故选：A。
分别对A、B进行隔离分析，由于接触面光滑，没有摩擦力，由共点力平衡可知，A、B间没有弹力。
熟练掌握整体隔离法，综合运用共点力平衡求解。
 

6.【答案】B
 

【解析】解：小孩从公园中的滑梯上加速滑下，速度变大，动能变大；高度不断减小，重力势能减小；
小孩在下滑过程中与滑梯间摩擦生热，一部分机械能转化成内能，导致机械能总量减小。故B正确，ACD错误。
故选：B。
影响动能大小的因素：质量和速度．质量越大，速度越大，动能越大．
影响重力势能大小的因素：质量和被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
机械能的总量等于动能和势能的和．根据除重力以外的做功情况，判断机械能的变化．
影响动能大小的因素有质量和速度，分析动能的变化就是分析质量和速度的变化；影响重力势能的因素是质量和高度，分析重力势能的变化就是分析质量和高度的变化．解题时注意抓住表示物体运动状态变化的关键字词，从中找出表示“质量、速度、高度”变化的字眼，从而分析机械能的变化情况．
 

7.【答案】B
 

【解析】解：A、设新行星的第一宇宙速度为，新行星的半径为，环绕新行星表面人造卫星的周期为，则；
设地球的第一宇宙速度为，地球的半径为，环绕地球表面人造卫星的周期为，则；
由题意可知

故，故A错误；
BC、人造卫星围绕新行星表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，且万有引力等于物体的重力，有；
人造卫星围绕地球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，且万有引力等于物体的重力，有，整理可得，，故B正确，C错误；
D、根据密度，且天体的体积为，整理可得新行星的密度与地球的密度，故D错误。
故选：B。
A、根据第一宇宙速度与周期及天体半径的关系，求出新行星和地球的第一宇宙速度关系；
BC、利用万有引力与重力关系，及万有引力提供向心力求出新行星和地球的质量关系、表面重力加速度关系；
D、根据密度公式结合已知条件得出新行星和地球的密度关系。
在处理天体运动问题时，要注意抓住两条主线：一是万有引力提供向心力；另一个是万有引力等于物体受到的重力。
 

8.【答案】A
 

【解析】解：物块以速度滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下向左做匀减速直线运动，直至速度为零，此后在滑动摩擦力作用下向右做匀加速运动，由于，传送带足够长，所以根据对称性可知，物体在返回平台的瞬间速度大小为，则物体动能的变化量为，故A正确，BCD错误。
故选：A。
分析物体的受力情况，判断其运动情况，确定物体返回平台时的速率，再求动能变化量。
本题是传送带问题，关键要正确分析物体的受力情况，来判断其运动情况，抓住对称性确定物体返回平台时的速率。
 

9.【答案】BC
 

【解析】解：当A、B整体恰好开始运动时，满足

当A、B间达到最大静摩擦力，恰好要发生相对滑动时，对A及整体由牛顿第二定律可得


联立解得

故A、B能一起沿水平方向做匀加速直线运动，F的取值范围为
故AD错误，BC正确。
故选：BC。
整体法，F大于摩擦力，整体才能向右运动，此处，取F等于摩擦力的临界值，取得F取值范围的下限；
隔离法，A物体与B物体发生相对滑动，对应的加速度，是两物体相对静止对应的F的上限。
运用整体隔离法，结合滑块模型的临界条件，分析关键点，综合求解。
 

10.【答案】CD
 

【解析】解：ACD、冰块、碎石如同众多的小卫星，绕着土星做近似匀速圆周运动，
由万有引力作为向心力可得，解得，，，故距离土星越远的冰块、碎石的线速度越小，角速度越小，周期越长，A错误，CD正确；
B、由，由于不知冰块、碎石的质量大小关系所以无法比较受到的土星的引力大小，B错误。
故选：CD。
冰块、碎石如同众多的小卫星，绕着土星做近似匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，列式即可求解比较线速度、角速度、周期的大小；结合万有引力公式，可分析引力大小。
本题考查万有引力公式的运用，要求学生列出万有引力提供向心力的公式并进行分析求解，难度适中。
 

11.【答案】BC
 

【解析】解：A、根据恒力做功公式，知两图中力F做功相等，故A错误；
B、甲图中物体受到的摩擦力大小为，物体克服摩擦力所做的功为；乙图中物体受到的摩擦力大小为，物体克服摩擦力所做的功为，则，即乙图中物体克服摩擦力所做的功更多，故B正确；
C、甲图情况，根据动能定理得：；乙图情况，根据动能定理得：，则，即甲图中物体获得的动能更大，故C正确；
D、甲图中，设撤去力F后物体滑行距离为，对撤去力F后物体的运动过程，由动能定理得：，得，同理，乙图中，撤去力F后物体滑行距离为，因，则，即甲图中物体能靠惯性滑得更远，故D错误。
故选：BC。
力F是恒力，直接根据恒力做功公式比较力F做功大小；分析物体受到的摩擦力大小，再分析克服摩擦力做功大小；根据动能定理分析物体获得的动能大小；对撤去力F后物体运动过程，根据动能定理分析撤去力F后物体滑行距离大小。
解决本题时，首先要掌握恒力做功公式，来分析力F和摩擦力做功大小；其次，运用动能定理时，要灵活选取研究过程。
 

12.【答案】BD
 

【解析】解：A、根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知，相等的位移之比为1：3：5：7，而题图中的竖直位移之比为1：2：3：4，故A不是抛出点，故A错误；
B、在竖直方向上有：，其中，代入求得闪光频周期：，故B正确；
C、水平方向匀速运动，有：，则水平分速度为，故C错误；
D、小球经过B点时的竖直分速度为，经过B点时的合速度大小为，故D正确。
故选：BD。
水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解。
解决该题首先需熟记实验原理线运动的规律，知道怎么求解瞬时速度。
 

13.【答案】甲
 

【解析】解：在力的合成与分解实验中，合力与两分力所具有的“相同的作用效果”，是指橡皮条在同一方向上伸长到同一位置，故选
由图可知，弹簧测力计的读数为
为实验上的合力，是橡皮条的延长线方向；F为理论上的合力，是平行四边形的对角线，故甲正确。
故答案为：甲
明确该实验的实验原理，了解具体实验步骤以及具体的操作，尤其注意在记录力时不但要记录大小还要记录方向。该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时，要使橡皮筋产生的形变相同，即拉到同一位置。
正确解答实验问题的前提是明确实验原理，了解具体操作和有关数据处理的方法以及误差分析，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义，同时要熟练应用所学基本规律来解答实验问题。
 

14.【答案】小于  重锤下落时要克服阻力做功
 

【解析】解：需要测量的物理量是：重锤下落的高度，即C；通过计算得到的物理量是：与下落高度对应的重锤的瞬时速度，即
根据纸带可计算B点的速度，故应选择B点计算重力势能减小量，
重物由O点到B点势能减少量，
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度可得
重物由O点到B点动能增加量
，代入数据解得

由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量。
故答案为：；D；，；；小于，重锤下落时要克服阻力做功
根据实验原理得到要验证的表达式，结合操作规范，即可判定；
根据下落的高度，求得重力势能的减小量；再由某点的瞬时速度等于这段时间平均速度，进而求得动能增加量；
由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量。
纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度；对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验。
 

15.【答案】解：高速动车总质量，总额定功率，
列车受到的阻力，
设列车的牵引力为F，根据牛顿第二定律得，
解得，
列车做匀加速运动的最大速度；
行驶速度达到时，
列车的牵引力，
根据牛顿第二定律得，列车的瞬时加速度；
当牵引力等于阻力时，列车的速度最大，则最终列车的最大速度
。
答：若列车从静止开始，保持的加速度做匀加速运动，该过程最多保持到；
若接下来列车保持额定功率继续加速，当行驶速度达到时，列车的瞬时加速度是；
最终列车的最大速度是。
 

【解析】当列车以恒定的加速度启动时，列车的速度在不断增大，同时列车的功率也在不断增大，当功率增加到额定功率时，发动机的牵引力开始减小，此时的速度为匀加速运动的最大速度；
发动机的功率不变，根据可以求得不同速度时的牵引力的大小，再根据牛顿第二定律可以求得此时列车的加速度的大小；
以恒定的功率行驶时，当牵引力和阻力大小相等时，列车的速度达到最大值。
本题考查的是汽车的启动方式，对于机车的两种启动方式：恒定加速度启动和恒定功率启动，同学们对于每种启动方式的运动过程一定要熟悉。
 

16.【答案】解：用力F拉木块至P点时，设此时弹簧的弹性势能为，
根据功能关系有…①
代入数据可解得：…②
悬挂钩码M时，当木块运动到P点时，弹簧的弹性势能仍为，
设木块的速度为，由机械能守恒定律得：
…③
联立②③解得
答：木块拉至P点时弹簧的弹性势能是；
当木块通过P点时的速度大小是
 

【解析】用力F拉木块至P点，根据功能关系求解
悬挂钩码M时，当木块运动到P点时，弹簧的弹性势能仍为，由机械能守恒定律列出等式求解．
正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用．
 

17.【答案】解：
对A点到C点阶段使用动能定理

因为刚好通过C点，所以只有重力提供向心力，即

代入数据，联立二式解得
对AB阶段使用动能定理，即

在B点对小车进行受力分析，有

代入数据，联立二式解得

根据牛顿第三定律，知小车对轨道的压力为30N
当小车在斜面上的速度恰好为0时，对全部阶段使用动能定理

代入数据，解得
故想要保证小车不冲出斜面。斜面至少长
对斜面上的小车进行受力分析，沿斜面方向的是两个力，一个是摩擦阻力，一个是重力的分力
代入数据，可知
故而小车在速度降为0后，要开始下滑，要回到直线轨道BD段，最终停在BD段
对从斜面速度为0时下滑到BD段上停止时，使用动能定理

代入数据，解得
所以距离B点为
答：小车释放点A与直线轨道BD间的高度h为；
小车在进入圆轨道的瞬间，对轨道B点的压力为30N；
为保证小车不冲出斜面，则斜面至少应为；
最终小车停下的位置距离B点。
 

【解析】本题考查了力学、运动学、功能定理等知识。
第问要理解关键字眼刚好通过轨道最高点的意思，然后使用动能定理可直接求解。
第问依旧使用动能定理，但要对B点进行一个简单的向心力分析
第问的关键是要找到在斜面上速度恰好为0的点，也就是小车能到斜面的最高点，然后继续使用动能定理求解即可。
第问先要对斜面上的小车进行一个简单的分析，可知当小车在斜面上速度降为0后一定会下滑，到直线轨道上，一定是停在直线轨道上的，对这个阶段使用动能定理，但要注意是距离B点的距离。
该题主要涉及的知识较多，是一道综合题，但核心是动能定理，一定要灵活地使用，对学生的基本素养要求较高，但前两问甚至于第三问的难度倒不算大，学生应该能独立自主的解答出来，第四问有点难度。