天津市蓟县2020届物理高一上期末试卷

天津市蓟县2020届物理高一上期末试卷
一、选择题
1．以15m/s 的速度在平直公路上行驶的汽车，关闭发动机后10s 汽车停下来，若汽车的质量为4×103
kg ，则汽车在滑行中受到的阻力是（ ）
A ．6N
B ．60N
C ．2610N ⨯
D ．3610N ⨯ 2．物体A 、B 的s-t 图象如图所示，由图可知（ ）
A ．在5s 内物体的位移相同，5s 末A 、
B 相遇
B ．两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3s 才开始运动
C ．从第3s 起，两物体运动方向相同，且v A >v B
D ．5s 内A 、B 的平均速度相等
3．已知引力常量G ＝6.67×10
－11N·m 2/kg 2,重力加速度g 取9.8m/s 2,地球半径R ＝6.4×106
m ，则可知地球的质量约为( )
A ．2×1018kg
B ．2×1020kg
C ．6×1022kg
D ．6×1024kg
4．2018年12月8日2时23分，“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。

2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯。

卡门撞击坑的预选着陆区，“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测。

如图所示，“嫦娥四号”从距月面高度为100km 的环月圆轨道I 上的P 点实施变轨，进入近月点为15km 的椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q 落月。

关于“嫦娥四号”下列说法正确的是（ ）
A ．沿轨道I 运动时，机械能变大。

B ．沿轨道Ⅱ运行的周期等于沿轨道I 运行的周期
C ．沿轨道Ⅱ正常运行时，在P 点的速度小于在Q 点的速度
D ．在轨道Ⅱ上由P 点运行到Q 点的过程中，万有引力对其做正功，它的动能增加，引力势能减小，机械能减小
5．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图甲所示，A 握住尺的上端，B 在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到A 放开手时，B 立即握住尺，若B 做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B 同学的反应时间约为（ ）
A．2.0 s B．0.3 s C．0.1 s D．0.4 s
6．下列关于牛顿运动定律的有关说法中正确的是（）
A．惯性定律告诉我们，物体只有在不受力时才有惯性
B．质量是物体惯性大小的唯一量度
C．牛顿第三定律说明作用力和反作用力是一对平衡力
D．作用力和反作用力可以是不同性质的力
7．如图所示，AB为竖直平面内某圆周的竖直直径，BC与CD为两根固定光滑细直杆，其中CD通过O点且与AB成60°夹角，两细直杆上各套有一个小球，小球可视为质点。

两小球均从C点由静止释放，一小球从C点运动到D点所用的时间为t1，另一小球从C点运动到B点所用的时间为t2，则t1：t2等于（）
A．：1 B．2：1 C．1：1 D．：2
8．“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．关于该实验，下列说法不正确
．．．的是
A．重物应选用质量较大的物体
B．两个限位孔应在同一竖直线上
C．打点计时器应接低压交流电源
D．应先释放纸带，后接通电源
9．关于下列四幅图的说法中，正确的是（）
A．图甲中C摆开始振动后，A、B、D三个摆中B摆的振幅最大
B．图乙为两列水波产生的干涉图样，这两列水波的频率可以不同
C．图丙是波的衍射现象，左图的衍射更明显
D．图丁是声波的多普勒效应，该现象说明，当观察者与声源相互靠近时，他听到的声音频率变低了10．将货物由静止竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图象如图所示。

以下判断正确的是（）
A.前3s内货物匀加速上升，加速度为，物体处于失重状态
B.前3s内与最后2s内货物的平均速度大小相等，方向相反
C.第5s末到第7s末内货物只受重力作用，物体处于完全失重状态
D.第3s末至第5s末的过程中，货物匀速上升处于平衡状态
11．由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）
A．轨道平面可以不同
B．轨道半径可以不同
C．质量可以不同
D．速率可以不同
12．甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。

在t=0到t=t1的时间内，它们的v-t图象如图所示。

在这段时间内
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于
C．甲乙两汽车的位移相同
D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大
二、填空题
13．如图所示，某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s，在此过程中，恒力F对物体所做的功为_______，若地面光滑，物体动能的变化量为________。

14．如图所示，木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F向左拉动B，使B以速度v做匀速运动，A、B的质量均为m，且A、B间及B与水平地面间的动摩擦因数都是μ，则绳的拉力F T＝________，水平拉力F＝________.
15．若有一艘宇宙飞船在某行星表面做匀速圆周运动，若已知该行星的半径为R,其第一宇宙速度为v，万有引力常量为G，那么该行星表面的重力加速度g=___，该行星的平均密度为 =____ 。

16．物体从离地45m高处自由下落，下落总时间_____s，下落第1s内的平均速度是_____m/s．17．A、B两物块靠在一起放置在粗糙的水平面上，如图所示，外力F作用在A上，推着A、B一起向右加速运动，已知外力F=10N，m A=m B=1kg，A与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，B与地面的动摩擦因数
μ2=0.3，则A、B之间的弹力F N=_______N.
三、实验题
18．根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目。

（1）有关实验原理以及数据处理，下列说法正确的是______
A．应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M；根据公式，求出小车的加速
度
C．处理实验数据时采用描点法画图象，可减小实验系统误差
D．处理实验数据时采用图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
（2）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。

他所得到的a﹣F关系可用图甲中的________表示（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．
（3）某学生将实验装置按如图乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验．他的装置图中，明显的错误是____________________________（写出两条）．
（4）图丙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：x AB=3.34cm、x BC=3.86cm、x CD=4.39cm、
x DE=4.89cm，x EF=5.40cm，x FG=5.92cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则根据逐差法求得小车的加速度a=______m/s2．（结果保留两位有效数字）．
19．某同学利用图所示的实验装置探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下由静止开始运动，图是一条记录小车运动情况的纸带，图中O、A、B、C、D为相邻的计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，打点计时器所用交流电的频率为50Hz。

测量A、B、C、D各点到O点的距离，所得数据分别是8.32cm22.40cm、39.62cm、60.84cm。

(1)根据记录的实验数据，可判断纸带的________(选填“左”或“右”)端与物块相连。

(2)在打点计时器打出A点时，物块的速度大小为________m/s。

在打点计时器打出C点时，物块的速度大小为________m/s。

(3)物块的加速度大小为________m/s2。

20．某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。

细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。

实验操作如下：
①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；
②在重锤1上加上质量为m的小钩码；
③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。

释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；
④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题：
（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的_______（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了________。

A．使H测得更准确
B．使重锤1下落的时间长一些
C．使系统的总质量近似等于2M
D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等
（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。

现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其________下落。

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0。

用实验中的测量量和已知量（M、H、m、m0、t）表示g，则g＝_________。

四、解答题
21．如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量均为m，杆CD与物块A、B的动摩擦力均为μ，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为R且为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置绕OO'转动，求：
（1）当ω1=时，绳子拉力T和B所受的摩擦力大小；
（2）当ω2至少为多少时，A、B会在CD上发生滑动。

22．如图所示，在高h＝0.8 m的水平光滑桌面上，有一轻弹簧，其左端固定，质量为m＝1 kg的小球在外力作用下使弹簧处于压缩状态.由静止释放小球，将小球水平弹出，小球离开弹簧时的速度为v1＝3 m/s，不计空气阻力.求：
(1)弹簧处于压缩状态时所具有的弹性势能；
(2)小球落地时速度v2的大小.(g取10 m/s2)
23．某公交车从站点出发，由静止开始做匀加速直线运动，行驶8.0m时，发现站点上还有一名乘客没有上车，司机立即刹车做匀减速直线运动至停车．公交车开始做减速运动1.0s时，该乘客发现公交车减速，立即匀速追赶，公交车停止运动时该乘客恰好赶到．公交车从启动到停止总共历时9.0s，行进了24m．人和车均可视为质点．求：
（1）公交车运行的最大速度（结果保留两位有效数字）；
（2）追赶公交车过程中该乘客的速度大小（结果保留两位有效数字）．
24．如图所示，质量为m1=0.8Kg的物体甲悬挂在绳OA和OB的结点O上，轻绳OA与竖直方向的夹角
θ=37°，物体甲处于静止状态．轻绳OB沿水平方向，且与质量为m2=10Kg物体乙相连接，物体乙静止于倾角也为370的斜面上，如图所示，（g＝10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）
（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）木块与斜面间的摩擦力大小；
（3）斜面对木块的弹力大小。

25．如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1)小球所受电场力F的大小；
(2)小球的质量m；
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．
【参考答案】***
一、选择题
13．Fscosθ；Fscosθ
14．μmg 3μmg
15．
2
v
g
R
=
2
2
3
4π
v
GR
ρ=
16．5
17．6
三、实验题
18．AD C 打点计时器使用直流电源；小车与打点计时器间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力 0.51m/s2
19．左 1.12 1.92 4.0
20．（1）偶然（2）B （3）匀速（4）
四、解答题
21．（1），（2）
【解析】解：（1）当ω1=时，对A有
解得
对B有
解得
（2）A、B会在CD上发生滑动，对A有
对B有
解得
22．5 J 5 m/s
【解析】（1）由功能关系可知弹簧的弹性势能等于小球得到的动能
E P=mv2=×1×9=4.5J；
（2）小球落地过程只有重力做功，则有：
mgh=mv22-mv12
解得v2=m/s=5m/s；
23．（1）5.3m/s（2）4.8m/s
【解析】
（1）设公交车运行的最大速度为v，加速过程所用时间为t1，减速过程所用时间为t2．由运动学规律可得：
t1+t2=x ①
其中t1+t2=t ②
联立①②式解得：v= m/s= m/s=5.3m/s
（2）公交车从启动到速度达到最大的过程，由运动学规律可得：
t1=8.0m ③
将v=m/s代入③式解得：t1=3.0s ④
设乘客追赶汽车的速度为v人，所用时间为t3，
所以乘客追赶公交车的时间t3=t﹣t1﹣1 ⑤
乘客追赶公交车的速度v人=⑥
联立④⑤⑥式解得：v人=4.8m/s
点睛：汽车先匀加速运动后匀减速运动，用平均速度乘以时间得到两个过程的位移，位移之和等于
24m，列式求解最大速度；运用运动学公式求出汽车匀速和匀减速运动的总时间，再求出人两段匀速过程的总时间，最后求出该乘客的速度大小．
24．（1）10 N ，6.0 N（2）64.8 N（3）76.4 N
【解析】
【分析】
（1）分析结点O受力，由平衡条件可得轻绳OA、OB受到的拉力；（2，3）分析物体乙的受力情况，根据正交分解法列出两个方向的方程即可求解木块与斜面间的摩擦力大小以及斜面对木块的弹力大小。

【详解】
（1）分析结点O受力，如图，由平衡条件可得：
F A=G1/cos37°=10 N
F B=G1tan37°=6.0 N
（2）分析物体乙的受力，如图所示，由物体的平衡条件可得：
f静= G2x +F Bx′=G2sin37°+F Bx′cos37°
可求得：f静=64.8 N
（3）由乙物体y方向的平衡条件可得：
N+F By′=G2
N+F B′sin37°=G2 cos37°
可求得：F N=76.4 N．
【点睛】
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．
25．(1)F=3.0×10－3N (2)m=4.0×10－4kg (3)v=2.0m/s
【解析】
【详解】
(1)根据电场力的计算公式可得电场力；
(2)小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得，所以；
(3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s．。