河北省邯郸市2020届物理高一上期末试卷

河北省邯郸市2020届物理高一上期末试卷
一、选择题
1．如图所示，当小车水平向右运动时，用细线悬挂在小车顶部的小钢球与车厢保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。

则（）
A．小车做加速运动
B．小钢球的加速度为gsinθ
C．细线对小钢球的拉力做正功
D．细线的拉力大于小钢球的重力
2．如图所示，质量为1kg的物块靠在竖直墙面上，物块与墙面间的动摩擦因数μ＝0.3，垂直于墙壁作用在物块表面的推力F＝50N，现物块处于静止状态．若g取10m/s2，则物块所受摩擦力的大小为
（）
A．10 N B．50 N C．15 N D．0 N
3．一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）
A．水速越大，路程越长，时间越长B．水速越大，路程越短，时间越短
C．水速越大，路程和时间都不变D．水速越大，路程越长，时间不变
4．关于速度和加速度，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度越大，加速度一定越大
B．物体的速度变化越大，加速度一定越大
C．物体的速度变化越快，加速度一定越大
D．物体的加速度为零，速度一定为零
5．2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，“北斗二号”系统定位精度由10米提升至6米。

若在北斗卫星中有a、b两卫星，它们均环绕地球做匀速圆周运动，且a的轨迹半径比b的轨迹半径小，则
A．a的周期小于b的周期
B．a的线速度小于b的线速度
C．a的加速度小于b的加速度
D．a的角速度小于b的角速度
6．物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，则
A．物体重力势能减少5J B．物体机械能增加5J
C．合力做功为20J D．物体机械能减小5J
7．如图所示，O是一个带正电的物体，把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图中P1、P2、P3等位置，通过比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小来研究带电体之间的相互作用规律，关于本实验的下列说法中，正确的是（）
A.由小球受力平衡可知F＝mgtanθ，故带电小球所受力F的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ
来表示
B.保持小球带电量不变，依次将小球悬挂于P1、P2、P3，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与距离成反比
C.保持小球处于位置P1，减少O所带的电荷量Q，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与O所带电荷量Q成正比
D.保持小球处于位置P1，减少小球所带的电荷量q，并保持小球和O之间的距离不变，发现丝线偏离竖直方向的角度θ越来越小，说明F与小球所带电荷量q成正比
8．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。

根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前的某一时刻，他们相距L，绕二者连线上的某点每秒转动n圈。

将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为G，结合牛顿力学知识可算出这一时刻两颗中子星的质量之和为（）
A.B.
C.D.
9．热播电视剧《知否，知否》中有我国的一种传统投掷游戏——“投壶”如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”(可视为质点）都能投入地面上的“壶”内。

若“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2，忽略空气阻力。

则
A.t1>t2
B.t1=t2
C.v1=v2
D.v1>v2
10．如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止．若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2．则水平压力F至少为 ( )
A．8 N B．16N C．15 N D．30 N
11．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（）
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9：8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9：4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81：4
12．下列说法正确的是
A．曲线运动的加速度一定是变化的
B．平抛运动属于匀变速曲线运动
C．匀速圆周运动属于匀变速曲线运动，变速圆周运动属于变加速曲线运动
D．若两个分运动为直线运动，则合运动一定为直线运动
二、填空题
13．物体从高处被水平抛出后，第3s末的速度方向与水平方向成45°角，g取10m/s2，那么平抛物体运动的初速度为__________m/s。

14．如图为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图线，由图线则弹簧的原长 cm弹簧的劲度系为 N/m
15．一个重为0.5kg的足球由静止开始下落，下落中受到的空气阻力与它速度的平方成正比，即f=kv2。

已知当物体的速度达到20m/s后就匀速下落，此时空气阻力________重力（填“大于”、“等于”或“小于”）；当它的速度为10m/s时，阻力的大小为________N。

（重力加速度g取10m/s2）
16．如图，斜面倾角为30°，一小球从斜面底端点的正上方点水平抛出，初速度，小球正好垂直打在斜面上。

则小球从抛出到打在斜面上的时间__________；间的高度
__________。

17．如图所示，用轻细绳OA、OB和OC悬挂一质量为m的物块，细绳OA水平，OC竖直，OB与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。

则OA绳上的拉力T1=________，OB绳上的拉力T2=________。

三、实验题
18．某实验小组研究小车的匀变速直线运动，他们使用50Hz交流电源为电磁打点计时器供电，实验时得
到一条纸带。

某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，并在这个点下标明A，在第6个点下标明B，在第11个点下标明C，在第16个点下标明D，在第21个点下标明E．但测量时发现B点已模糊不清，于是只测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，根据以上测得的数据，计算C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2，AB的距离应为
______cm．（计算结果均保留三位有效数字）
19．在“研究平抛运动”的实验中
（1）关于该实验的注意事项，下列说法正确的是_____（多选）
A．小球每次可以从斜槽上不同的位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．建立坐标系时，应该用重锤线来确定y轴
D．要使描绘的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）现让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某同学得到的记录纸如上图所示，从图中可看出该实验装置存在的问题_____
20．某同学用如图所示的实验装置探究功与速度变化的关系。

实验步骤如下：
a.安装好实验器材。

b.接通电源后，让拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下弹出，沿木板滑行。

在纸带上选择合适的点距确定小车的速度v1。

c.换用2条、3条……同样的橡皮筋重复几次（每次都从同一初始位置释放小车），分别求出小车的速度v l、v2……。

d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）实验中，除电火花打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的还有___________和___________。

（填选项代号）
A.220V、50Hz的交流电源
B.低压直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
F.弹簧测力计
（2）实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.
A.防止小车不能被橡皮筋拉动
B.确保橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
C.便于小车获得较大的弹射速度
D.防止纸带上点迹不清晰
四、解答题
21．如图所示，某皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L＝2 m，A、B分别是传送带与两轮的切点，传送带不打滑．现传送带沿顺时针方向以v＝2.5 m/s的速度匀速运动，将一小物块轻轻地放
置于A点，小物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝，g取10 m/s2.
(1)求小物块运动至B点的时间；
(2)若传送带速度可以任意调节，当小物块在A点以v0＝8m/s的速度沿传送带向上运动时，求小物块到达B点的速度范围．
22．木星在太阳系的八大行星中质量最大，“木卫1”是木星的一颗卫星，若已知“木卫1”绕木星公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，木星的半径为R，求
（1）木星的质量M；
（2）木星表面的重力加速度。

23．如图，一块质量为M=2kg，长L=lm的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上，初始时速度为零．板的最左端放置一个质量m=lkg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数为=0.2，小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计，木板与滑轮之间距离足够长，g=10m/s2)。

(1)若木板被固定，某人以恒力F=4N向下拉绳，则小木块滑离木板时的速度大小；
(2)若不固定木板，某人仍以恒力F=4N向下拉绳，则小木块滑离木板时的速度大小；
(3)若人以恒定速度v l=lm/s向下匀速拉绳，同时给木板一个v2=0.5m/s水平向左的初速度，试判定木块能否滑离木板；若能滑离，请求出木块滑离木板所用的时间；若不能请说明理由。

24．把一小球从离地面高处，以的初速度水平抛出，不计空气阻力，
，求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）小球落地点离抛出点的水平距离；
（3）小球落地时的速度及与水平方向夹角。

25．如图所示，固定斜面的倾角α=30°，用一沿斜面向上的拉力将质量m=1kg的物块从斜面底端由静止开始拉动，t=2s后撤去该拉力，整个过程中物块上升的最大高度h=2.5m，物块与斜面间的动摩擦因数
μ=.重力加速度g=10m/s2.求：
(1)拉力所做的功；
(2)拉力的大小.
【参考答案】***
一、选择题
13．30
14．4cm 500N/m
15．
16． 25
17．mgtanθ mg/cosθ
三、实验题
18．986 2.58 5.99
19．CD 斜槽末端未保持水平
20．（1）A C （2）B
四、解答题
21．(1)1.3 s (2) m/s≤v B≤m/s
【解析】(1)刚开始小物块沿传送带向上做匀加速直线运动，设加速度为a1，根据牛顿第二定律得
μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma1
解得a1＝2.5 m/s2
设小物块速度等于2.5 m/s时，小物块对地位移为L1，用时为t1，则
L1＝＝ m＝1.25 m
因L1<L且μ>tan 30°，故小物块速度等于2.5 m/s时，将做匀速直线运动至B点，设用时为t2，则t2
＝＝0.3 s
故小物块从A到B所用时间为t＝t1＋t2＝1.3 s.
(2)由于传送带速度可以任意调节，则小物块从A到B一直做匀加速直线运动，到达B点的速度最大．由牛顿第二定律及运动学公式可知v B2＝v02＋2a1L
解得v B＝ m/s
小物块从A到B一直做匀减速直线运动，到达B点的速度最小，由牛顿第二定律得
mg sin 30°＋μmg cos 30°＝ma2
解得a2＝12.5 m/s2
由运动学公式可知v B′2＝v02－2a2L
解得v′B＝m/s
即小物块到达B点的速度范围为m/s≤v B≤m/s
点睛：本题主要是考查了传送带问题，解决本题的关键理清物块的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．
22．（1） (2)
【解析】
(1)由万有引力提供向心力
可得木星质量为
(2)由木星表面万有引力等于重力：
木星的表面的重力加速度
【点睛】万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解。

23．⑴2m/s ⑵⑶1s
【解析】
【分析】
对m进行受力分析，求出其合力和加速度．运用运动学公式求出小木块滑离木板所需要的时间，然后由v=at求出速度；
若木板不固定，分析M、m的运动过程，分别求出M、m的加速度，运用运动学公式求出小木块滑离木板所需要的时间，然后由v=at求出速度；
若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳，分析木板的运动情况，牛顿第二定律结合运动学公式解决问题。

【详解】
(1) 对小物块受力分析，由牛顿第二定律得：m受到的合力F合=F-μmg=ma
可得：a=2m/s2
运动学公式s=
代入数据可得t1=ls
物块的速度：v=at1=2×1=2m/s；
(2) 对小物块、木板受力分析，由牛顿第二定律得：
对m：F-μmg=ma1
对M：μmg=Ma2
可得：a1=2m/s2，a2=1m/s2
物块的位移s1=，木板的位移s2=
m相对于M向右运动，所以s1-s2=L
由以上三式可得t=
物块的速度：v′=a1t=2×；
(3) 若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳，木板向左做匀减速运动，
对M而言，由牛顿第二定律得：μmg=Ma3
可得：a3=1m/s2，方向向右，
物块m向右匀速运动，其位移为x3=v1t
木板向左的位移为x4=v2t-
m和M沿相反方向运动，所以得x3+x4=L
由以上三式可得t=1s 。

【点睛】
加速度始终是联系运动和力的桥梁．求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键．当问题涉及几个物体时，我们常常将这几个物体“隔离”开来，对它们分别进行受力分析，根据其运动状态，应用牛顿第二定律或平衡条件列式求解。

24．(1) (2) (3) 10m/s；
【解析】
【详解】
(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，根据：
解得：
(2)水平距离：
解得：
(3)落地时竖直分速度：
所以落地时速度：
与水平方向夹角的正切值：
解得：
25．(1) (2)F=10N
【解析】
【详解】
（1）物块从斜面底端到最高点的过程，根据动能定理有：
解得拉力所做的功
（2）
由位移公式有
由牛顿第二定律有
解得拉力的大小F=10N.。