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江苏省常熟市王淦昌中学2019-2020学年高一下学期开学考试物理试题含答案解析
年级:高中
难度:中等
更新时间:2021-01-08
下载:144次
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一、选择题(共9题)
1.

如图所示,一球体绕轴O1O2以角速度ω匀速旋转,AB为球体上两点,下列几种说法中正确的是(  )

AAB两点具有相同的角速度

BAB两点具有相同的线速度

CAB两点的向心加速度的方向都指向球心

DAB两点的向心加速度之比为2:1

【答案】

A

【详解】

AA、B为球体上两点,因此AB两点的角速度与球体绕轴O1O2旋转的角速度相同,A正确;

C.如图所示,AP为圆心做圆周运动,BQ为圆心做圆周运动,因此A、B两点的向心加速度方向分别指向P、QC错误;

B.设球的半径为R,则A运动的半径rARsin60°B运动的半径rBRsin30°,根据v=ωr可知AB两点的线速度之比为B错误;

D.根据a=ω2r可知A、B两点的向心加速度速度之比为D错误。

故选A

组卷:140次
难度:容易
知识点:圆周运动
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2.

如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以速度v0离开桌面,不计空气阻力,若以桌面为零重力势能参考面,则当物体经过A处时,它所具有的机械能是(  )

Amv02

Bmv02+mgh

Cmv02+mgH+h

Dmv02+mgH

【答案】

A

【详解】

由题意知选择桌面为零势能面,则开始时机械能为

由于不计空气阻力,物体运动过程中机械能守恒,故当物体经过A处时,它所具有的机械能是,故A正确,BCD错误。

故选A

组卷:135次
难度:容易
知识点:机械能守恒定律
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3.

某人把一质量为m的物体竖直向上抛出,物体达到最高点h后落回到抛出点。若物体在上升和下落过程中所受到空气的阻力大小均为Ff,则物体在整个过程中(重力加速度为g)(  )

A克服重力做功mgh                                   B克服重力做功2mgh

C克服阻力做功Ffh                                     D克服阻力做功2Ffh

【答案】

D

【详解】

AB.从物体被抛出到落回抛出点的全过程中,初、末位置相同,位移为零,所以重力做功为零,故A错误,B错误;

CD.在上升的过程中,克服阻力做功Ffh,在下降的过程中,克服阻力做功Ffh,则整个过程中克服阻力做功为2Ffh,故C错误,D正确。

故选D

组卷:105次
难度:容易
知识点:功与功率
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4.

我国首颗由东中校友潘建伟主导的量子卫星于2016816140分成功发射。量子卫星成功运行后,我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示,量子卫星最后定轨在离地面5×102km的预定圆周轨道,已知地球半径约为6.4×103km,同步卫星距地面约3.6×104km,下列说法正确的是

A量子卫星的发射速度可能为7.8km/s

B量子卫星的环绕速度小于同步卫星的环绕速度

C量子卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度

D量子卫星绕地球的周期小于同步卫星绕地球的周期

【答案】

D

【解析】

根据万有引力提供向心力,有:,得:,最小的发射速度是7.9km/s,所以量子卫星的发射速度不可能为7.8km/s,它会落向地面,不可能成为地球的卫星,故A错误;由可知,半径比较小的量子卫星运行线速度比同步卫星线速度大。故B错误;由可知,轨道半径越小,向心加速度越大,量子卫星的向心加速度比同步卫星大,故C错误;由,可知轨道半径越小,周期越小,则量子卫星的周期小于同步卫星的周期,故D正确。

组卷:168次
难度:中等
知识点:宇宙航行
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5.

起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其vt图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下列选项图中的哪一个(  )

A                                           B

C                                        D

【答案】

B

【详解】

vt图象可知在时间内物向上做匀加速直线运动,设加速度大小为,根据牛顿第二定律得

此时拉力的功率

可知此时间段内功率与时间成正比;

时间内重物向上做匀速直线运动,拉力

则拉力的功率

可知此时间段内拉力功率不变,根据拉力的大小得,此时的功率小于t1时刻拉力的功率;

时间内重物向上做匀减速直线运动,设加速度大小为,根据牛顿第二定律得

此时间段内拉力的功率

则可知是线性关系,随着增加,减小。时刻拉力突然减小,功率突然减小。

综上所述,故B正确,ACD错误。

故选B

组卷:158次
难度:中等
知识点:功与功率
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6.

一物体做变速运动时,下列说法正确的是

A.合外力一定对物体做功,使物体动能改变

B.物体所受合外力一定不为零

C.合外力一定对物体做功,但物体动能可能不变

D.物体加速度一定不为零

【答案】

BD

【详解】

变速运动一定有加速度,合外力一定不为零,所以BD正确;变速运动中发生改变的如果只是速度的方向,则动能不发生改变,合力也就不做功,如匀速圆周运动,所以AC错误.

组卷:170次
难度:容易
知识点:牛顿第二定律
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7.

如图所示,摩天轮是游乐场内的一种大型转轮状设施,摩天轮边缘悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,下列叙述中正确的是(  )

A摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变

B摩天轮转动一周的过程中,乘客所受合外力不做功

C在最高点,乘客处于失重状态

D摩天轮转动过程中,乘客所受重力的瞬时功率保持不变

【答案】

BC

【详解】

A.机械能等于重力势能和动能之和,摩天轮运动过程中,做匀速圆周运动,乘客的速度大小不变,则动能不变,但高度变化,重力势能在变化,所以机械能在变化,故A错误;

B.摩天轮匀速转动一周,乘客动能的变化量为零,由动能定理知乘客所受合外力做功为零,故B正确;

C.圆周运动过程中,在最高点,由重力和支持力的合力提供向心力,向心力方向向下,加速度向下,故乘客处于失重状态,故C正确;

D.摩天轮转动过程中,速度方向改变,根据

可知乘客重力的瞬时功率时刻改变,故D错误。

故选BC

组卷:158次
难度:容易
知识点:超重和失重
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8.

地球半径为R0,地面重力加速度为g,若卫星在距地面R0处做匀速圆周运动,则(  )

A卫星速度为                                 B卫星的角速度为

C卫星的加速度为                                   D卫星周期为

【答案】

AB

【解析】

根据万有引力提供向心力:m2rmr2R0,根据万有引力等于重力得:mg

Av,故A正确;

Bω,故B正确;

Ca,故C错误;

DT,故D错误;

组卷:121次
难度:中等
知识点:万有引力理论的成就
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9.

一个物体以一定的初速度从地面竖直上抛,不计空气阻力,如图所示,表示物体的动能Ek随高度h变化的图象A、物体的重力势能Ep随速度v变化的图象B、物体的机械能E随高度h变化的图象C、物体的动能Ek随速度v的变化图象D,正确的是(    )(以地面为零势能面,B、D选项中曲线为抛物线)

A.                   B    

C              D

【答案】

ABCD

【解析】

根据机械能守恒定律得:mgh+Ek=mv02,得到Ek=mv02-mgh,可见,Ekh是线性关系,h增大,Ek减小.故A正确.由机械能守恒得:EP=mgh=mv02-mv 2,EPv是抛物线关系,v越大,EP越小,故B正确.由题意,物体竖直上抛过程中,不计空气阻力,只受重力,其机械能守恒,Eh无关,不随时间变化,故C正确.动能Ek=mv 2,Ekv是抛物线关系,v越大,Ek越大,D可能正确.故D正确.故选ABCD.

【点睛】

本题要根据物理规律得到解析式,再选择物理图象,是图象问题经常采用的思路.

组卷:113次
难度:中等
知识点:动能和动能定律
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二、实验,探究题(共2题)
1.

如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还必需的器材有_______

A.刻度尺

B.秒表

C.天平

D.交流电源

2)实验中,如下哪些操作是正确的_________

A.要用秒表测量时间

B.重物的质量应尽可能大些

C.先接通电源,后释放纸带

D.先释放纸带,后接通电源

3)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点ABCDEF作为计数点,并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm32.78 cm38.02 cm43.65 cm49.66 cm56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,重物的质量为0.5 kg,则从计时器打下点O到打下点D的过程中,重物减小的重力势能ΔEp_______ J;重物增加的动能ΔEk_______ J,两者不完全相等的原因可能是_______.(重力加速度g9.8 m/s2,计算结果保留三位有效数字)

【答案】

AD    BC    2.14    2.12    重物下落过程中受到阻力的作用   

【详解】

(1)A项:实验中需要通过刻度尺测量点迹间的距离,从而得出重物下降的高度,以及求出瞬时速度,故A正确;

B项:时间可以通过打点计时器直接得出,不需要秒表,故B错误;

C项:验证机械能守恒,即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,所以不需要天平测量质量,故C错误;

D项:打点计时器需要交流电源,故D正确.

(2)A项:实验中不需要有秒表测量时间,时间可以通过打点计时器直接得出,故A错误;

B项:为了减小阻力的影响,重物质量应选择大一些,故B正确;

C项:实验时应先接通电源,再放开纸带,故C正确,D错误.

(3)从起点到打下记数点D的过程中重力势能减少量

D点的瞬时速度为:,则动能的增加量为:

两者不完全相等的原因是摩擦阻力和空气阻力对物体做负功,机械能减小.

组卷:167次
难度:容易
知识点:实验:验证机械能守恒定律
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2.

某班同学在学习了向心力的公式FmF2r后,分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动,使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示),来感受向心力。

(1)下列说法中正确的是________

A.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力不变

B.保持质量、绳长不变,增大转速,绳对手的拉力增大

C.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力不变

D.保持质量、角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力增大

(2)如图甲所示,绳离杯心40 cm处打一结点A,80 cm处打一结点B,学习小组中一位同学用手表计时,另一位同学操作,其余同学记录实验数据。

操作一:手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。

操作二:手握绳结B,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。

操作三:手握绳结A,使杯在水平方向每秒运动两周,体会向心力的大小。

操作四:手握绳结A,再向杯中添30 mL的水,使杯在水平方向每秒运动一周,体会向心力的大小。

操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动半径大小有关;

操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与角速度的大小有关;

操作四与一相比较:________相同,向心力大小与________有关;

物理学中这种实验方法叫________法。

小组总结阶段,在空中甩动纸杯的同学谈感受时说:感觉手腕发酸,感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力,跟书上说的不一样,你认为该同学的说法正确吗?答:________

【答案】

BD    角速度、半径    质量大小    控制变量    不正确,见解析   

【详解】

1)由题意知,根据向心力公式F2r,结合牛顿第三定律,有T2r;保持质量、绳长不变,增大转速,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故A错误,B正确;保持质量、角速度不变,增大绳长,根据公式可知,绳对手的拉力将增大,故C错误,D正确。

2根据向心力公式F2r,结合牛顿第三定律,则有T2r

操作二与一相比较:质量、角速度相同,向心力的大小与转动半径大小有关;

操作三与一相比较:质量、半径相同,向心力的大小与角速度的大小有关;

操作四与一相比较:角速度、半径相同,向心力大小与质量大小有关;

物理学中这种实验方法叫控制变量法。

该同学受力分析的对象是自己的手,但实验中受力分析的对象是纸杯,绳的拉力提供纸杯做圆周运动的向心力,方向指向圆心,绳对手的拉力与向心力大小相等,方向相反,背离圆心,故该同学的说法不正确。

组卷:178次
难度:中等
知识点:向心力
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三、解答题(共4题)
1.

在光滑水平面上,一个物体在恒力F作用下从静止开始加速运动,经过一段时间t末速度为v.求:

(1)t时间内力F对物体所做的功.

(2)t时间内力F的功率.

(3)t时刻力F的功率.

【答案】

(1)   (2)   (3)

【解析】

(1)t时间内的位移

(2)t时间内的功率为平均功率

(3)t时刻的功率P=Fv.

【点睛对于恒力做功可直接利用功的公式计算,注意平均功率和瞬时功率的区别.

组卷:111次
难度:中等
知识点:功与功率
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2.

长为L的细线,拴一质量为m的小球,细线上端固定,让小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,求细线与竖直方向成θ角时:(重力加速度为g

(1)细线中的拉力大小;

(2)小球运动的线速度的大小;

(3)小球运动的周期。

【答案】

(1)(2)(3)

【详解】

(1)小球受重力及细线的拉力两力作用,如图所示,

在竖直方向上有

FTcosθ=mg

故可得拉力

(2)根据几何关系可知小球做圆周运动的半径

r=Lsinθ

根据向心力公式有

解得小球的线速度

(3)根据周期公式

带入rv可得

组卷:163次
难度:容易
知识点:生活中的圆周运动
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3.

据中国气象局表示,针对我国出现的持续性雾霾天气,风云三号卫星能及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况。已知风云三号在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G。求:

(1)地球的质量;

(2)风云三号卫星在轨道上的运行周期T

【答案】

(1)(2)

【详解】

(1)在地球表面对质量为m′的物体有

解得地球的质量为

(2)设距地面高度为h的卫星的质量为m,根据万有引力提供向心力有

联立(1)的结果解得

组卷:183次
难度:容易
知识点:万有引力理论的成就
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4.

如图所小,定在竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成,小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上半径R=0.4m的圆轨道(不计轨道连接处能量损失,g10m/s2)。

(1)若接触面均光滑,小球刚好能滑到圆轨道的最高点C,求斜面高h

(2)若接触面均粗糙,小球质量m=0.1kg,斜面高h=2m,小球运动到C点时对轨道压力大小为mg,求全过程中摩擦阻力做的功。

【答案】

(1)1m(2)-0.8J

【详解】

(1)小球刚好到达C点,重力提供向心力,由牛顿第二定律得

AC过程机械能守恒,由机械能守恒定律得

解得

(2)C点,由牛顿第二定律得

AC过程,由动能定理得

解得

组卷:115次
难度:偏难
知识点:机械能守恒定律
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组卷/试题篮
试卷统计
试题总数:
15
总体难度:
中等
题型统计
大题类型
题目数
占比
选择题
9
60.0%
实验,探究题
2
13.33%
解答题
4
26.66%
知识点统计
知识点
题目数
占比
圆周运动
1
6.66%
机械能守恒定律
2
13.33%
功与功率
3
20.0%
宇宙航行
1
6.66%
牛顿第二定律
1
6.66%
超重和失重
1
6.66%
万有引力理论的成就
2
13.33%
动能和动能定律
1
6.66%
实验:验证机械能守恒定律
1
6.66%
向心力
1
6.66%
生活中的圆周运动
1
6.66%
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