山东省菏泽市单县五中2020学年高一物理下学期第三次段考试题(含解析)

2020学年山东省菏泽市单县五中高一（下）第三次段考物理试卷一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48分）1 •下列关于曲线运动的说法中正确的是（ ）A. 由于物体做曲线运动时速度的方向不断变化，故曲线运动一定是变速运动B. 做曲线运动的物体，其动能一定发生变化C •做匀速圆周运动的物体，所受到的合外力为零D.做平抛运动的物体，加速度是恒定的2.—物体正在匀速下落，则下列有关说法中正确的是（）A. 合力对物体功不为零，机械能守恒B. 合力对物体功为零，机械能不守恒C. 重力对物体做正功，重力势能减少D. 重力对物体做正功，重力势能增加3. 如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有 A 、B 、C 三点，这三点所在处 V 、角速度3的关系中正确的是（ A. V A =V B > V c B ・ V c > V A > V B C ・3 C <3 A <3 B D.3 C =3 B >3 A4.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地过程中（） A. 运行的时间相等B. 加速度相同C •落地时的速度相同D.在空中任意时刻三个物体的机械能相同 的半径「A > r B =r c ，贝U 以下有关各点线速度5. 在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一个质量相同的木块，在相同的拉力作用下由静止开始运动，通过相同的位移，则下列说法正确的是（）A. 拉力对木块做的功在光滑的水平面上较多，在粗糙的水平面上较少B. 两种情况下拉力对木块做的功一样多C. 两种情况下木块获得的动能一样多D. 在光滑水平面上的木块获得的动能较多6. 下列有关天体运动的说法中正确的是（）A. 第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B. 地球同步卫星必须位于地球赤道的正上方，但高度可以是任意的C. 在宇宙飞船中绕地球做匀速圆周运动的宇航员处于完全失重状态，所以宇航员不受地球的吸引力，即重力为零D. 原来在同一轨道上沿着同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星，只要将后者速率增大一些即可7. 如果卡车发动机的额定功率为100kW它受到的阻力恒为2.5 X 103N,则这辆卡车行驶的速度最大能达到（）A. 75km/hB. 30m/sC. 25km/hD. 40m/s8. 如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气A.只受重力B.只受拉力C. 受重力、拉力和向心力D.受重力和拉力9. 下列有关力对物体做功的说法中，正确的是（）A. 静摩擦力对物体一定不做功B. 滑动摩擦力对物体可以做正功C. 作用力做功的大小一定等于反作用力做功的大小D. 作用力做正功，反作用力也可以做负功10. 质量为m的物体，在距地面h高处以三的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是（）A. 物体的重力势能减少mghB.物体的动能增加寺mghC. 物体的机械能减少丄mghD.重力做功丄mgh11. 从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，总能以相同大小的速率反弹，贝U小球从释放开始，直至停止弹跳为止的过程中，所通过的总路程X是（）HA. 无法计算B. X^C. X=H D X=K?H12. 如图所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b. a球质量为m静置于地面；b球质量为3m,用手托住，高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b,则当b刚落地时a的速度为（）A. v= ' I B . v= I C. v=h D . v= ' 1、解答题（共2小题，满分13分）13. （多选）在运用图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（）A. 通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B. 由于本实验中的摩擦力较小，所以没必要平衡摩擦力c•通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度14. 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的电磁打点计时器打出的一条纸带如图所示，O点为重锤下落的起点，每隔一个点选取一个计数点，分别记为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10m/s2，若重锤质量为1kg .贝①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度VF _________ m/s，重锤增加的动能为J.②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能的减少量为J .(注：结果均1 /I *:B *2八保留3位有效数字)Co B C单血mm D)) :处 5 125,4 师2三、解答题(共3小题，满分39分)15. 为了实现登月计划，先要测算地月之间的距离.已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R,在地面附近物体受到地球的万有引力近似等于物体在地面上的重力，又知月球绕地球运动的周期为T,万有引力常量为G.贝(1)地球的质量为多少？(2)地月之间的距离为多少？(用已知量表示)16. 如图所示，长为I的轻细绳，上端固定在天花板上，下端系一质量为m的小球, 将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点，无初速度释放小球，空气阻力不计，求：(1)小球落至最低点B时的速度大小；(2)小球落至最低点时受到绳子拉力的大小. 2 117•如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下，由静止开始从C点运动到A 点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，正好落在C点，已知X Ac=2m F=15N g取10m/s2，试求：(1)物体在B点时的速度V B以及此时半圆轨道对物体的弹力F i.(2)物体在A的速度V A(3)物体从C到A的过程中，摩擦力做的功.---------------------------- Q AO：;4 f4 r4 *甲r1 f■I#甲*2020 学年山东省菏泽市单县五中高一（下）第三次段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共12小题，每小题4分，满分48 分）1．下列关于曲线运动的说法中正确的是（）A. 由于物体做曲线运动时速度的方向不断变化，故曲线运动一定是变速运动B. 做曲线运动的物体，其动能一定发生变化C•做匀速圆周运动的物体，所受到的合外力为零D. 做平抛运动的物体，加速度是恒定的【考点】42：物体做曲线运动的条件；47：匀速圆周运动．【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论.【解答】解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速A正确.B、做曲线运动的物体，速度的大小可以不变，那么动能也就不变，如匀速圆周运动，所以B错误.C、如果物体受到的合外力为零，那么物体将做匀速直线运动或者是静止，不会做匀速圆周运动，所以C错误.D平抛运动是只在重力的作用下的运动，加速度是重力加速度，所以D正确.故选AD.2. 一物体正在匀速下落，则下列有关说法中正确的是（）A. 合力对物体功不为零，机械能守恒B. 合力对物体功为零，机械能不守恒C. 重力对物体做正功，重力势能减少D. 重力对物体做正功，重力势能增加【考点】6C:机械能守恒定律；68:重力势能的变化与重力做功的关系.【分析】判断物体的机械能是否守恒必须分析物体受到的力是否只有重力做功：只有重力做功机械能守恒；如果其他力做功，则机械能不守恒.重力势能的变化重在分析重力做的功：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加.【解答】解：A、B选项：物体匀速下落，处于平衡状态，则知物体除受到重力作用外，还受到其他力的作用，且其他力的合力竖直向上与重力平衡，物体下落过程中除重力做正功外，其他力的合力做负功，由机械能守恒的条件判断物体的机械能不守恒，故A选项错，B选项对.C、D选项：物体下落，重力做正功，重力势能减少，故C选项对，D选项错. 故答案选B C.3. 如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处的半径">r B=r c，贝U以下有关各点线速度v、角速度3的关系中正确的是（）A. V A=V B>V CB. V C>V A> V BC.3 C<3A<3BD.3 C=3B>3A【考点】48:线速度、角速度和周期、转速.【分析】两轮通过皮带传动，边缘的线速度相等；A、C两点共轴传动，角速度相等；再结合v=3 r，可比较三质点的角速度与线速度的大小.【解答】解：A、B两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即V A=V B, A、C两点绕同一转轴转动，有3 A=3 C ,由于V A=「A3A , V C=r c3 C, r A> r c,因而有V A>V C , 得至U V A=V B>V C；由于3 A=匕直，3 B=^E，因而有，3 A<3 B ,又由于3 A=3 c ,3 A= 3 c<3 B；故选A.4. 从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地过程中（A. 运行的时间相等B. 加速度相同C•落地时的速度相同D. 在空中任意时刻三个物体的机械能相同【考点】6C:机械能守恒定律；43:平抛运动.【分析】运动的时间可以通过速度时间公式去分析；速度相同包括速度的方向也要相同；根据机械能守恒条件判断机械能是否守恒.【解答】解：A竖直上抛，竖直下抛两个小球落地速度方向都是竖直向下，从抛出一 1 21丨2到落地的过程中运用动能定理得：一mv -寸m\o=mgh由题意可知，三个球的h、mv o都相同，所以末速度的大小相等，即两个小球的落地时速度相同，根据v=v°+gt，v相同，V o不同（方向不同）所以运动时间不同，故A错误；B、竖直上抛运动，竖直下抛运动，平抛运动（水平抛出的物体做），都只受重力作用，加速度都为重力加速度，故三者加速度相同，故B正确；C、速度相同包括方向相同，竖直上抛运动，竖直下抛运动落地的速度竖直向下，平抛运动的物体落地速度与竖直方向有一定的夹角，故三个小球落地速度不相同，故C错误；D这三个球运动过程中只受重力，故机械能守恒，而初时刻三个球机械能相等，所以在空中任意时刻三个物体的机械能相同，故D正确；故选：BD5. 在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一个质量相同的木块，在相同的拉力作用下由静止开始运动，通过相同的位移，则下列说法正确的是（）A. 拉力对木块做的功在光滑的水平面上较多，在粗糙的水平面上较少B. 两种情况下拉力对木块做的功一样多C. 两种情况下木块获得的动能一样多D. 在光滑水平面上的木块获得的动能较多【考点】62：功的计算；65：动能定理．【分析】根据功的公式，可以知道拉力 F 对物体做功的情况，再根据动能定理可以判断物体的动能的情况．【解答】解：由W=F知，拉力的大小相同，木块的位移也相同，所以拉力对两木块做的功一样多，所以A错误，B正确；由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对木块做的功全部转化成了木块的动能，在粗糙水平面上的木块，拉力对木块做正功的同时，摩擦力对木块做了负功，所以在光滑水平面上的木块获得的动能要大于在粗糙水平面上木块的动能，所以C错误，D正确.故选BD．6．下列有关天体运动的说法中正确的是（）A. 第一宇宙速度是发射卫星必须具备的最小发射速度，也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B. 地球同步卫星必须位于地球赤道的正上方，但高度可以是任意的C. 在宇宙飞船中绕地球做匀速圆周运动的宇航员处于完全失重状态，所以宇航员不受地球的吸引力，即重力为零D. 原来在同一轨道上沿着同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星，只要将后者速率增大一些即可【考点】41 :第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；4G人造卫星的环绕速度；4J:同步卫星.【分析】理解第一宇宙速度是最大的运行速度，也是最小的发射速度．同步卫星由于周期固定，故轨道半径固定．绕地球做圆周运动的卫星，万有引力完全提供向心力，处于完全失重状态，不是不受重力，卫星追击后星不能加速，因为加速后向心力增大做离心运动．【解答】解：A、第一宇宙速度是卫星紧贴地球表面时运动的速度，所以紧贴地球表面运动的卫星的运行速度等于其发射速度．根据万有引力等于向心力少_ V2G =mr r可得卫星运行的线速度故轨道半径越大，运行速度越小.故第一宇宙速度是最大的运行速度.由于卫星的轨道半径越大，卫星的机械能越大，故轨道半径越大，发射速度越大，故第一宇宙速度是最小的发射速度.故A正确.B、同步卫星所受万有引力完全提供向心力，且其运动周期等于地球的自转周期，血Q7T2故有寸Gin，故r= . - ■同步卫星的周期固定，所以轨道半径固定.故B错误.C、在宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，宇航员所受万有引力完全提供向心力，故宇航员对宇宙飞船的地板的压力为0，故宇航员处于完全失重状态，但失重不是不受重力而是重力提供了向心加速度.故C错误.D根据A的分析可知后面的卫星要想追上前面的卫星，不能加速，因为加速后所需向心力增大，卫星做离心运动.根据B的分析可知后面的卫星加速后周期变的更大，线速度更小，和目标卫星之间的距离变的更大，更难以追上，所以要想追上前面的卫星后面的卫星应该减速后变速到低轨道上，加速度变大，追上后前星后后星再加速才能实现追上（对接）.故D错误.故选A.7•如果卡车发动机的额定功率为100kW它受到的阻力恒为2.5 X 103N,则这辆卡车行驶的速度最大能达到（）A. 75km/hB. 30m/sC. 25km/hD. 40m/s【考点】63:功率、平均功率和瞬时功率；2H:共点力平衡的条件及其应用.【分析】当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由p=FV=fV可以求得最大速度.【解答】解：当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fW得，P 100000v=「二m/s=40m/s,f2. 5X L0J故选D.8. 如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，以下关于小球受力的说法中正确的是（）A. 只受重力B.只受拉力C. 受重力、拉力和向心力D.受重力和拉力【考点】47:匀速圆周运动；4A:向心力.【分析】解决本题的关键是要对物体进行正确的受力分析，受力分析时，要找到每个力的施力物体.【解答】解：该小球在运动中受到重力G和绳子的拉力F，拉力F和重力G的合力提供了小球在水平面上做匀速圆周运到的向心力.选项ABC错误，选项D正确.故答案：D.9. 下列有关力对物体做功的说法中，正确的是（A. 静摩擦力对物体一定不做功B. 滑动摩擦力对物体可以做正功C. 作用力做功的大小一定等于反作用力做功的大小D. 作用力做正功，反作用力也可以做负功【考点】62:功的计算.【分析】判断力对物体是否做功，要根据功的计算公式W=FLco$S来计算，即在力的方向上有发生的位移，此时力就对物体做了功.【解答】解：A、传送带在向上传送物体时，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力，此时的静摩擦力就对物体做功，所以A错误.B、当力的方向与物体运动方向的夹角小于90°时，力就对物体做正功，滑动摩擦力的方向也可以与物体的运动分析相同，如把静止的物体刚放在传送带上的时候，此时滑动摩擦力就对物体做正功，所以B正确.C、作用力和反作用力作用在两个不同的物体上，它们的大小相等，但是物体的位移不一定相等，如在地面上滑动的物体，物体与地面之间的摩擦力就是作用力和反作用力，但是摩擦力对物体做了负功，而对地面不做功，所以C错误.D传送带在向上传送物体时，传送带和物体之间的摩擦力就是作用力和反作用力，摩擦力对物体做的是正功，对传送带做的就是负功，所以D正确.故选BD10. 质量为m的物体，在距地面h高处以三的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是（）1A. 物体的重力势能减少mghB.物体的动能增加$mgh1 111C. 物体的机械能减少—「mghD.重力做功―mgh【考点】68:重力势能的变化与重力做功的关系；65:动能定理；6B:功能关系.【分析】知道重力做功量度重力势能的变化.知道合力做功量度动能的变化.知道除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化.【解答】解：A、根据重力做功与重力势能变化的关系得：W G= _△巳物体在距地面h高处以一的加速度由静止竖直下落到地面，w G=mgh所以重力势能减小了mgh故A正确.B、根据牛顿第二定律得：F合=ma= mg根据动能定理知道：w 合=△ Ekw合^^gh物体的动能增加寺mgh故B正确.C、物体除了重力还受到阻力f根据牛顿第二定律得：JjF 合=ma=m g f= mg_2f= mg由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w 外=△ E2_w 外=w=g fh= g mgh2|物体的机械能减少：mgh故C错误.D w G=mgh故D错误.故选AB.11. 从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍，而小球与地面相碰后，总能以相同大小的速率反弹，贝U小球从释放开始，直至停止弹跳为止的过程中，所通过的总路程X是（）旦A.无法计算B. X玄C. X=H D X=K?H【考点】65:动能定理.【分析】运用动能定理研究小球从开始下落到停止弹跳为止的过程，由于重力为恒力，我们可以运用功的定义式直接求解重力做功.空气阻力大小不变方向与速度方向相反，对整个过程而言阻力是变力，但我们可以把整个过程分为若干个单方向过程去求解阻力做功.【解答】解：运用动能定理研究小球从开始下落到停止弹跳为止的过程，开始运动时，物体的速度为零•最后静止速度也为零.整个过程重力做功W=mgH我们可以把整个过程分为若干个单方向过程，每一个单方向过程阻力做功为- kmgL 所以整个过程阻力做功W=- kmgX其中X为若干个单方向过程位移大小之和，也就是路程.W+W=0H：故选B.12. 如图所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b. a 球质量为m静置于地面；b球质量为3m,用手托住，高度为h,此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b,则当b刚落地时a的速度为（）A. B . v二纭C. v^^ D . v=V3sh【考点】6C:机械能守恒定律.【分析】对ab整体，受力分析可知，系统的机械能守恒，由于ab是通过同一条绳相连的，所以它们的速度大小相等，对系统由机械能守恒定律可以求得结果.【解答】解：对a、b单个球来说，机械能不守恒，但是对于ab组成的系统来说, 绳的拉力是内力，ab系统只有重力做功，所以机械能守恒，取地面为零势能面，由机械能守恒得，3mgh=mgh+解得v= •故选B.二、解答题（共2小题，满分13分）13. （多选）在运用图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（）A. 通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B. 由于本实验中的摩擦力较小，所以没必要平衡摩擦力C•通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D. 通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度【考点】MJ:探究功与速度变化的关系.【分析】在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度.【解答】解：A、该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难.故A正确；B、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故B错误；C、实验中我们要知道小车获得的最大速度，即橡皮筋把功做完，所以应该对应纸带上点迹均匀匀速运动的部分计算速度，不是测量小车加速阶段的平均速度，故C正确，D错误；故选：AC14. 某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的电磁打点计时器打出的一条纸带如图所示，O点为重锤下落的起点，每隔一个点选取一个计数点，分别记为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10m/s2，若重锤质量为1kg .贝①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度V B= 1.18 m/s，重锤增加的动能为0.696 J.②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能的减少量为0.705J .(注：结果均保留3位有效数字)Co B C单血D)\ ••t •« \) 孔Q 币＞125冲喙2【考点】MD验证机械能守恒定律；68:重力势能的变化与重力做功的关系；M1:用打点计时器测速度.【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.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，从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.注意单位的换算.【解答】解：①利用匀变速直线运动的推论V B= T：= ' 1 ' =1.18m/sf2动能的增加量△ E=E B- 0=—mv2=0.696 J②根据重力势能的定义式得：重力势能减小量厶6=mgh=1.0X 10.0 X 0.0705 J=0.705 J .故答案为：①1.18 ; 0.696 :②0.705三、解答题(共3小题，满分39分)15•为了实现登月计划，先要测算地月之间的距离•已知地球表面重力加速度为g, 地球半径为R,在地面附近物体受到地球的万有引力近似等于物体在地面上的重力，又知月球绕地球运动的周期为T,万有引力常量为G.贝(1)地球的质量为多少？(2)地月之间的距离为多少？(用已知量表示)【考点】4F:万有引力定律及其应用；4H:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.【分析】根据在地面附近物体受到地球的万有引力近似等于物体在地面上的重力，列出等式求出地球的质量.研究月球绕地球运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出轨道半径也就是地月之间的距离.【解答】解：(1)根据在地面附近物体受到地球的万有引力近似等于物体在地面上的重力，列出等式：如呆C^T=mg 得: M=^—(2)研究月球绕地球运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：再根据GM=gR得r=；答：(1)地球的质量为:'：，G _____(2)地月之间的距离为” 4兀三16•如图所示，长为I的轻细绳，上端固定在天花板上，下端系一质量为m的小球, 将小球拉开到绳子绷直且呈水平的A点，无初速度释放小球，空气阻力不计，求：（1）小球落至最低点B时的速度大小；（2）小球落至最低点时受到绳子拉力的大小.以---------------------- 9 AO：T4 r4 J< f4V *1 /I *: JB W"【考点】6C:机械能守恒定律；38:牛顿第三定律；4A:向心力.【分析】（1）小球在下落中只有重力做功，故机械能守恒；由机械能守恒可求得最低点的速度；（2）小球做圆周运动，拉力与重力的合力充当向心力，由向心力公式可求得绳子的拉力.【解答】解：（1）球从A点至最低点B过程机械能守恒，设落至最低点时速度为v，则：得：- '；小球落至最低点时的速度大小为'；（2）至最低点时：一2小球受合力F合=.得：F=3mg由牛顿第三定律可得绳子受到的拉力为3mg17.如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m=1kg的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作用下，由静止开始从C点运动到A。