学年江苏省徐州市高一下学期期中考试物理试题解析版.docx

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学年江苏省徐州市高一下学期期中考试物理试题解析版

江苏省徐州市2019-2020学年高一下学期期中考试试题

第Ⅰ卷（选择题共54分）

一、单项选择题。

（本题共10小题，每小题3分，共30分。

每小题只有一个选项符合题意。

）

1.下列描述的史实不正确的是（　　）

A.开普勒发现了行星运动定律

B.牛顿发现了万有引力定律

C.卡文迪许较为准确地测出了引力常量的数值

D.天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”

『答案』D

『解析』

『详解』A．开普勒发现了行星运动的三大定律，A正确；

B．牛顿发现了万有引力定律，B正确；

C．卡文迪许通过扭秤实验较为准确的测出了万有引力常量的数值，C正确；

D．海王星被人们称为“笔尖下发现的行星”，D错误。

本题选择不正确的，故选D。

2.相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是（　　）

A.低速运动；宏观世界B.低速运动；微观世界

C.高速运动；微观世界D.高速运动；宏观世界

『答案』A

『解析』

『详解』相对论和量子力学的出现使人们认识到经典力学的适用范围是低速运动、宏观世界，A正确，BCD错误。

3.一辆做匀加速运动的汽车速度由v加速到2v时（阻力恒定不变），它的牵引力功率变为原来的（　　）

A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

『答案』B

『解析』

『详解』汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定，速度

，根据瞬时功率的表达式

可知牵引力功率变为原来的2倍，ACD错误，B正确。

4.开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。

如图，一颗人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动，它运动速度最大的位置是（　　）

A.aB.bC.cD.d

『答案』A

『解析』

『详解』开普勒第二定律：

对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，设人造卫星到地心的距离为r，根据扇形的面积公式可得

，由此式可以判断，当面积S和时间t相等时，r越小，v越大；故它在近地点的速度最大，故A正确，BCD错误。

5.我国现有四大卫星发射中心，它们所处位置的纬度如表所示。

其中最适合发射大负重卫星的发射中心是（　　）

发射中心

酒泉

太原

西昌

文昌

纬度（北纬）

41度

38度

28度

19度

A.酒泉B.太原C.西昌D.文昌

『答案』D

『解析』

『详解』作为低纬度滨海发射基地，文昌航天发射场不仅可用于满足中国航天发展的新需要，还能借助接近赤道的较大线速度，以及惯性带来的离心现象，使火箭燃料消耗大大减少（同型号火箭运载能力可增加10%），亦可通过海运解决巨型火箭运输难题并提升残骸坠落的安全性，故D正确，ABC错误。

6.如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点的正下方P点。

小球在水平恒力F的作用下，从P点运动到Q点的过程中，水平恒力F做的功为（　　）

A

B.

C.

D.FL

『答案』C

『解析』

『详解』因为F是恒力，根据恒力功的公式W=Fxcosθ可知，水平恒力F做的功为W=FLsinθ

故选C。

7.2003年10月15日9时，我国神州五号宇宙飞船把中国第一位航天员杨利伟送入太空。

飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。

在返回舱减速下降软着陆的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.重力做负功，重力势能减小

B.重力做正功，重力势能增大

C.合力做负功，动能减小

D.合力做正功，动能增大

『答案』C

『解析』

『详解』AB．在返回舱减速下降软着陆的过程中，高度下降，重力做正功，则重力势能减小，选项AB错误；

CD．在返回舱减速下降软着陆的过程中，加速度向上，合外力向上，则合外力做负功，动能减小，选项C正确，D错误。

8.如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，己知A、B的轨道半径分别为RA、RB，则卫星A、B的线速度之比为（　　）

A.

B.

C.

D.

『答案』D

『解析』

『详解』人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由牛顿第二定律得

，可得

，则卫星A、B的线速度之比为

故选D。

9.质量为m的小球从高度为H的平台以速度v斜向上抛出（不计空气阻力），如图，取平台为参考平面，那么小球经过离地高度为h的A点时所具有的机械能是（　　）

A.mgHB.

C.

D.

『答案』B

『解析』

『详解』由于只有重力做功，小球的机械能守恒，可知A点时的机械能等于小球在桌面的机械能，为

，故选B。

10.如图所示，1、3轨道均是卫星绕地球做圆周运动的轨道示意图，1轨道的半径为R，2轨道是一颗卫星绕地球做椭圆运动的轨道示意图，3轨道与2轨道相切于B点，O点为地球球心，AB为椭圆的长轴，三个轨道和地心都在同一平面内。

已知在1、2两轨道上运动的卫星的周期相等，引力常量为G，地球质量为M，三颗卫星的质量相等，则下列说法正确的是（　　）

A.卫星在3轨道上的机械能小于在2轨道上的机械能

B.若卫星在1轨道上的速率为v1，卫星在2轨道A点的速率为vA，则

C.若卫星在1、3轨道上的加速度大小分别为a1、a3，卫星在2轨道A点的加速度大小为aA，则

D.若OA=0.4R，则卫星在2轨道B点的速率

『答案』C

『解析』

『详解』A．2、3轨道在B点相切，卫星由2轨道转移到3轨道需加速，卫星在3轨道上B点的线速度大于卫星在2轨道上B点的线速度，因卫星质量相同，所以卫星在3轨道上的机械能大于在2轨道上的机械能，故A错误；

B．以OA为半径作一个圆轨道4与2轨道切于A点，设卫星在4轨道上的速率为v4，则由

可知v1

C．加速度是由万有引力产生的，则

，比较卫星到地心的距离，可得

，故C正确；

D．由开普勒第三定律可知，2轨道的半长轴为R，所以OB=1.6R，卫星在3轨道上的线速度

，又因为vB

，故D错误。

故选C。

二、多项选择题。

（本题共6小题，每小题4分，共24分。

每小题有多个选项符合题意。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）

11.关于能量和能量耗散，下列说法中正确的是（　　）

A.能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中客观过程的方向性

B.能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的

C.能量守恒，不可消失，所以没有必要节约能源

D.能量之间可以相互转化，故能源可以很方便的循环利用

『答案』AB

『解析』

『详解』A．能量守恒定律是普遍规律，能量耗散过程中能量也是守恒的，从能量转化的角度反映出自然界中的客观过程具有方向性，故A正确；

B．能量的转化和转移具有方向性，有些能量耗散到空中无法再次回收和利用，因此能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的，故B正确；

CD．能量的转化和守恒定律即指能量在转化和转移中总量保持不变，但能量在转化中具有方向性，不能循环利用，所以我们需要节约能源，故CD错误；

故选AB。

12.下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（　　）

A.为了避免卫星相撞，应使它们在不同的高度轨道上运行

B.卫星入轨后的速度小于7.9km/s

C.我国发射

地球同步卫星可以定位于北京正上方

D.不同国家发射的卫星只能运行在赤道上空某一恒定的高度上

『答案』BD

『解析』

『详解』ACD．由于所有同步卫星与地球的转动周期相同；则由

可得同步卫星高度与速度大小均是定值，且所有的同步卫星只能定位在赤道上空，并且处在同一轨道上；故AC错误，D正确；

B．第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，则同步卫星入轨后的速度小于7.9km/s，选项B正确。

故选BD。

13.如图所示，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。

它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。

在这两种情况下，下列说法正确的是（　　）

A.动能的变化相等B.重力势能的变化相等

C.重力做的功相等D.重力势能全部转化为动能

『答案』BC

『解析』

『详解』A．在真空中只有重力做功，在液体中还有阻力做功，可知总功不等，由动能定理可知动能变化不相等，故A错误；

BC．两球下落高度相同，由W=mgh可知，重力做功相等，重力势能的变化量等于重力做的功，可知重力势能的变化相等，故BC正确；

D．在真空中，机械能守恒，重力势能完全转化为动能，而在液体中，阻力做功，机械能不守恒，重力势能转化为动能和内能，故D错误。

故选BC。

14.关于三种宇宙速度的说法中正确的是（　　）

A.第一宇宙速度是从地面附近发射人造地球卫星的最小发射速度

B.第一宇宙速度大于地球同步卫星的环绕速度

C.第二宇宙速度是在地面附近发射的卫星克服地球的引力，永远离开地球的最小速度

D.发射火星探测器，其发射速度要等于或大于第三宇宙速度

『答案』ABC

『解析』

『详解』AB．由万有引力提供向心力得

，得

，所以第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，由于地球同步卫星轨道半径大于地球半径，则第一宇宙速度大于地球同步卫星的环绕速度，故AB正确；

C．当卫星的速度大于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道，则第二宇宙速度是在地面附近发射的卫星克服地球的引力，永远离开地球的最小速度，故C正确；

D．从地球发射火星探测器的速度仍然没有脱离太阳的束缚，所以发射速度要小于第三宇宙速度，故D错误。

故选ABC。

15.从空中以10m/s的初速度水平抛出一质量为1kg物体，物体在空中运动了3秒后落地，不计空气阻力，g取10m/s2，则3秒内（　　）

A.物体所受重力做功的为450J

B.物体落地时的动能为450J

C.物体所受重力做功的平均功率为300W

D.落地时重力做功的瞬时功率为300W

『答案』AD

『解析』

『详解』A．设物体从抛出到落地的竖直位移为h，则有

重力做的功为

W=mgh=1×10×45=450W

选项A正确；

B．根据动能定理

选项B错误；

C．3s内重力做功的平均功率为

选项C错误；

D．设该物体在3s末的瞬时速度为v，则物体落地时重力做功的瞬时功率为

P=mgv

又因为

v=gt

所以

P=mg2t

代入数据得

P=1×102×3W=300W

选项D正确

故选AD。

16.质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g取10m/s2，则以下说法中正确的是（　　）

A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.25

B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4

C.物体滑行

总时间为4s

D.物体滑行的总时间为2.5s

『答案』AC

『解析』

『详解』CD．由图象可知Ek0=50J，位移x=20m可知

解得

v0=10m/s

又

v02=2as ①

v0=at ②

联立①②求解得

a=2.5m/s2

t=4s

物体的滑行时间为4s，故C正确，D错误；

AB．由牛顿第二定律得

F=ma=μmg

解得

故物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，A正确，B错误；

故选AC。

第Ⅱ卷（非选择题共46分）

三、简答题。

（本题共1小题，共12分。

请把答案填在答题纸相应的横线上。

）

17.某兴趣小组利用如图（a）装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）有关重物的质量，下列说法正确的是_______

A．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力

B．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动

C．可以不测量出重物的质量

D．必须称量重物

质量，而且要估读到0.01g

（2）某同学做实验时，不慎将一条挑选出的纸带的前端的一部分损坏，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图（b）中，单位为cm。

（打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字。

）

①设重物质量为m=0.2kg，重物在2点的速度

_____m/s，在5点的速度

_____m/s，由2点到5点的过程中动能增加量

_____J，重力势能减少量

_____J。

由以上可得出实验结论：

__________。

②重物获得的动能往往_____（填“大于”“小于”或“等于”）减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是_____。

『答案』

（1）.AC

（2）.①1.502.080.2080.212在误差允许的范围内，机械能守恒②小于重物下落时要克服阻力做功

『解析』

『详解』

（1）AB．实验中为了减小阻力的影响，重锤选用体积较小，质量较大的重锤．故A正确，B错误．

CD．要验证的关系是

两边可以消掉m，则实验中可以不测重物的质量，故C正确，D错误．

故选AC．

（2）①利用匀变速直线运动的推论得

此过程中动能增加量为

重力势能减少量为

△Ep=mgh=0.2×9.8×（0.032+0.036+0.04）=0.212 J

则得到的结论是：

在误差允许的范围内，机械能守恒；

②由数据可知重物获得的动能往往小于减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是实验中重锤要克服阻力做功。

四、计算题（本题共3小题，共34分。

解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

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。

）

18.英国天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。

彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆，如图所示。

若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为

，在远日点与太阳中心的距离为

。

请求出哈雷彗星在近日点和远日点的加速度之比。

『答案』

『解析』

『详解』设太阳质量为M，哈雷彗星的质量为m，彗星在近地点的加速度为

，

根据牛顿第二定律有

得

设彗星在近地点的加速度为

，根据牛顿第二定律有

得

则哈雷彗星在近地点和远地点的加速度之比为

19.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。

一质量为m的物块将弹簧压缩至A点后静止释放，在弹力作用下物块获得某一向右的速度后脱离弹簧，它经过B点时的速度为

，之后沿着半圆形导轨运动，到达C点时速度为

。

重力加速度为g。

求：

（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；

（2）物块沿半圆形导轨运动过程中重力势能变化量；

（3）物块从B点到C点的运动过程中克服阻力做的功。

『答案』

（1）

；

（2）增加了

；（3）

『解析』

『详解』

（1）物块由A运动到B的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为物块的动能，根据能量守恒可知，弹簧压缩至A点时的弹性势能为

（2）物块沿半圆形导轨运动的过程中，重力做功为

重力势能变化量为

即重力势能增加了

。

（3）物块运动的过程，克服阻力做的功为Wf，由动能定理得

解得

20.如图所示，半径R=0.8m的

圆弧光滑轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块，小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入

圆弧轨道。

此后小物块将沿圆弧轨道下滑，已知AO连线与水平方向的夹角

=45°，在轨道末端C点固定一长木板，木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与长木板间的动摩擦因数

，g取10m/s2。

求：

（1）小物块刚到达C点时的速度大小；

（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力；

（3）要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？

『答案』

（1）

m/s；

（2）50N，方向竖直向下；（3）4m

『解析』

『详解』

（1）小物块从A到C，根据机械能守恒定律有

解得vC=

m/s

（2）小物块刚要到C点，由牛顿第二定律得

解得FN=50N

由牛顿第三定律得，小物块对C点的压力

＝50N，方向竖直向下。

（3）设小物块在水平长木板上滑行的距离为

，由动能定理得

解得

=4m

所以水平木板的长度至少为4m。