山东省德州实高2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题 Word版含答案

德州实验高中2020级高一物理下学期期中考试
一、单选题（1—8题为单选，每题3分）
1、下列说法正确的是： （ ）
A. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力是恒力
C. 做匀速圆周运动的物体的速度恒定
D. 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定
2、火车轨道在转弯处外轨高于内轨。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是：( )
①当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
②当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
③当速度大于v时，轮缘挤压外轨
④当速度小于v时，轮缘挤压外轨
A、 ①③ B ①④ C、②③ D、②④
3、冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道，其运动的速度应满足： ( )
A. B． C. D．
4.关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是 ( )
A它是人造地球卫星环绕地球运行的最小环绕速度
B 所有天体的第一宇宙速度都一样。
C 它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D它是能使卫星进入轨道的最大发射速度
5.关于地球同步轨道卫星描述正确的是( )
A可以在地球上任意一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值
B可以在地球上任意一点的正上方但离地心的距离是一定的
C只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值
D只能在赤道的正上方离地心的距离是一定的
6.下列说法正确的是 （ ）
①物体的机械能守恒，一定是只受重力作用。
②物体处于平衡状态时，机械能守恒。
③物体的动能和重力势能之和增大时，必定是有重力以外的力对物体做了功。
④物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定是通过重力做功来实现。
A ①② B ③④ C ①③ D ②④
7.从空中以40m/s的初速度水平抛出一个重10N的物体，物体在空中运动3S落地，不计空气阻力，
g取10m/s2，则物体落地时重力的瞬时功率为 （ ）
A 400W B 500W C 300W D 700W
8．关于摩擦起电、接触起电、感应起电，下列说法不正确的是 (　 　)
A．三种方式的实质是一样的，都是电子的转移
B．三种方式都产生了新电荷
C．三种方式都符合电荷守恒定律
D．摩擦起电、接触起电都要求接触，而感应起电不需要接触
二、多选题（9—12为多选，每题4分漏选2分 ）
9.长为L的细绳，一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止在最低点，现给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是：（ ）
A.小球过最高点时速度为零
B.小球过最高点时速度大小为
C.小球过最高点时绳对小球的拉力mg
D.小球开始运动时绳对小球的拉力为6mg
10、1999年11月21日，我国“神舟”号宇宙飞船成功发射并收回，这是我国航天史上重要的里程碑。新型“长征”运载火箭，将重达8.4 t的飞船向上送至近地轨道1(如图所示)。飞船与火箭分离后，在轨道1上以速度7.2 km/s绕地球做匀速圆周运动，则 (　 　)
A.飞船在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率
B.飞船在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.飞船在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度
D.飞船从轨道1进入轨道2必须要加速
11.某人用手将1kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取），则下列说法正确的是 （ ）
A. 手对物体做功12J B. 合外力做功2J
C. 合外力做功12J D. 物体克服重力做功10J
12.如下图所示，用轻弹簧和不能伸长的轻细线分别吊质量相同的小球A、B，将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开A、B两球，两球在运动中空气阻力不计，最低点高度相同，下列说法正确的是 （ ）
A.A球的速度大
B.B球的速度大
C.A球的机械能守恒
D.B球的机械能守恒
三、实验题（共17分）
13．（1）某同学为验证机械能守恒定律编排了如下实验步骤：
A. 用天平称出重物的质量；
B. 把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度；
C. 拆掉导线，整理仪器；
D. 断开电源，调整纸带，重做两次；
E. 用秒表测出重物下落的时间；
F. 用毫米刻度尺测出计数点与起点的距离，记录数据，并计算出结果，得出结论；
G. 把打点计时器接到低压交流电源上；
H. 接通电源，释放纸带；
I. 把打点计时器接到低压直流电源上；
J. 把打点计时器固定到桌边的铁架台上。
上述实验步骤中错误的是 ，可有可无的是
（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9．8m/s2，若重锤质量为1kg。（以下均保留4位有效数字）
打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vB= m/s，重锤的动能EkB= J。
从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为 J。
根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是 。
四、计算题（14题6分，15题9分，16题14分,17题14分）
14．设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测得土星到太阳的距离为r ,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量G已知,根据这些数据,，求出：
（1）土星线速度的大小
（2）土星加速度的大小
（3）太阳的质量
15．如图所示，小球A质量为m＝0.5 kg。固定在长为L＝0.2 m的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。如果小球经过最高位置时，杆对球的作用力为拉力，拉力大小等于球的重力(g取10 m/s2)。求：
(1)球在最高点时的速度大小；
(2)当小球经过最低点时速度为4 m/s，杆对球的作用力的大小；
(3)如果把其中轻细杆变成等长的轻绳，小球刚好能通过最高点的速度为多大。
16．如图所示，一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC，半径为R＝0.5 m，轨道在C处与粗糙的水平面相切，在D处有一质量m＝1 kg的小物体压缩着弹簧，在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，物体通过C点后进入圆轨道运动，恰好能通过半圆轨道的最高点A，最后又落回水平面上的D点(g＝10 m/s2，不计空气阻力)，求：
（1）物体到C点时的速度 ；
（2）水平段CD的长度
（3）弹簧对物体做的功。
17．用一台额定功率为P0＝60 kW的起重机，将一质量为m＝500 kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，取g＝10 m/s2。求：
(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm；
(2)若使工件以a＝2 m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？
(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t＝ 1 s工件的速度
vt＝ 2 m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？
德州实验高中2020级高一物理下学期期中考试答案
1.D 2.A 3.B 4.C 5.D 6.B 7.C 8.B 9.BD 10.AD 11.ABD 12.AC
13.(1) I 、 AE
(2)①1.175m/s 0.6903J
②0.6909J
③误差允许范围内，重锤的机械能守恒
14.（1）根据圆周运动的线速度和周期公式
得：土星线速度的大小
（2）根据圆周运动的向心加速度公式
得：土星加速度的大小
（3）等式
解得：
15.解析　(1)在最高点，由牛顿第二定律可得
mg＋F＝m,L)
得v1＝＝2 m/s。
(2)在最低点，由牛顿第二定律可得
F′－mg＝m,r)
得F′＝45 N。
(3)当速度最小时，重力提供向心力，有mg＝m,L)
得v3＝＝ m/s。
16.解析　(1)物体恰好通过A点有mg＝m,R)
可得vA＝ m/s
物体由C到A过程有－2mgR＝mv－mv
解得vC＝5 m/s。
(2)物体从A到D做平抛运动有2R＝gt2
所以sCD＝vAt＝1 m
（3）物体由D到C过程有W－μmgsCD＝mv
解得W＝15 J。
17.解析　(1)当工件达到最大速度时，功率达到额定功率且加速度为零，
即F1＝mg，P＝P0＝60 kW，
故vm＝＝ m/s＝12 m/s。
(2)工件被匀加速向上吊起时，a不变，v变大，P也变大，当P＝P0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得
F2－mg＝ma，
此时的瞬时功率为P0＝F2v
代入数据a＝2 m/s2，P0＝60 kW
解得匀加速过程结束时工件的速度为
v＝＝ m/s＝10 m/s
匀加速过程持续的时间为t0＝＝ s＝5 s。
(3)在该过程中重力做负功，牵引力做正功，
根据动能定理得P0t－mgh＝mv－0 ，
代入数据解得 h＝10 m。