2020【KS5U解析】延安吴起高级中学高一下学期第四次（期末考试）物理试题含解析

吴起高级中学2019—2020学年第二学期

高一第四次质量检测物理试题

（全卷100分时间90分钟）

第I卷（选择题共48分）

一、选择题（1—8题为单项选择题，9—12为多项选择，每题4分，共计48分。）

1.物体做平拋运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相等的是（  ）

A. 位移的大小 B. 速率的变化

C. 路程 D. 速度的变化量

【答案】D

【解析】

【详解】AC．平抛运动在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，在相等时间内水平位移相等，但竖直位移不相等，所以在相等时间内位移大小不相等，路程的大小也不相等，故AC错误；

BD．平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为重力加速度g，可知速度的变化量

Δv＝gΔt

所以相等时间内速度的变化量是相等的，但水平方向速度大小不变，所以相等时间内速率的变化不相等，故D正确，B错误。

故选D。

2.在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

【详解】要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，重力与支持力的合力等于向心力

mgtanθ=m

联立解得汽车转弯时的车速

故选B

3.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为ν，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】当汽车匀速行驶时，据知，摩擦阻力

当汽车的速度为，根据

得牵引力

由牛顿第二定律得加速度

故B正确，ACD错误。

故选B。

4.如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为l，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力Ff视为恒定，则下列关系式中不正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】作出如下图所示的运动过程示意图

由图可知，当木块前进l，子弹进入木块的深度为d时，子弹相对于地发生的位移为l+d，由牛顿第三定律，子弹对木块的作用力大小也为Ff。子弹对木块的作用力对木块做正功，由动能定理得

木块对子弹的作用力对子弹做负功，由动能定理得

联立解得

由计算结果可知，B符合题意，ACD不合题意

故选B。

5.如图所示，B物体的质量是A物体质量的，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落。当物体A落地时B仍在光滑桌面上，则此时B的速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】设A的质量为2m，B的质量为m，根据机械能守恒定律

解得

D正确，ABC错误。

故选D。

6.下列说法正确的是（　　）

A. 在由开普勒笫三定律得出表达式中，k是一个与中心天体有关的常量

B. 伽利略发现了万有引力定律，并测得了引力常量

C. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大

D. 两物体间的万有引力总是大小相等．方向相反，是一对平衡力

【答案】A

【解析】

【详解】A．在开普勒第三定律中，是一个与中心天体有关的常量，A正确；

B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测得了引力常量，B错误；

C．表达式

适用于两个质点之间的计算，当趋近于零时，两个物体无论是否为球体，都不能看成质点，万有引力定律不在适用，C错误；

D．两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等，方向相反，作用在两个物体上，D错误。

故选A

7.利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（  ）

A. 地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）

B. 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离

C. 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期

D. 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离

【答案】B

【解析】

【详解】A． 根据地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，地球质量，故A可计算；

BD． 根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故D可求解，B无法求解；

C． 由万有引力做向心力可得：

故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故C可计算；

本题选择无法求解的，故选B。

8.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道2上由Q点向P点运动过程中机械能守恒

C. 卫星在轨道1上Q点的速度小于轨道2上P点的速度

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度

【答案】B

【解析】

【详解】A．由万有引力提供向心力可得

卫星的线速度大小为

可知卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上速率，故A错误；

B．卫星在轨道2上由Q点向P点运动过程中，由于只有万有引力做功，故其机械能守恒，故B正确；

C．从轨道2到轨道3，卫星在P点做逐渐远离圆心的运动，所以卫星加速，则在轨道2上过P点的速度小于在轨道3上过P点时的速度，卫星在轨道1、3做匀速圆周运动，在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度，故卫星在轨道1上Q点的速度大于轨道2上P点的速度，故C错误；

D．由于只受到万有引力，所以卫星的加速度为

由于半径相同，故由表达式可知卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，故D错误。

故选B。

9.2012年6月16日18时37分，“神舟九号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，不久后在预定的轨道上做匀速圆周运动并准备与在较高轨道上做匀速圆周运动的“天宫一号”空间站对接。相对于“天宫一号”，“神舟九号”的（　　）

A. 线速度小

B. 向心加速度大

C. 运行周期小

D. 角速度小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．万有引力提供向心力

解得

因为

所以

A错误；

B．万有引力提供向心加速度

解得

则

B正确；

C．万有引力提供向心力

解得

则

C正确；

D．万有引力提供向心力

解得

则

D错误。

故选BC。

10.如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是(　　   )

A. 若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pb做离心运动

B. 若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pb做离心运动

C. 若拉力突然消失，小球可能沿轨迹Pa做离心运动

D. 若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc做近心运动

【答案】BC

【解析】

【详解】在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pc做“近心”运动，；当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动；当向心力减小时，将沿pb做离心运动。综上分分故BC正确，AD错误，故选BC。

11.如图所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40cm，细线ac长50cm，bc长30cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动过程中，下列说法正确的是

A. 转速小时，ac受拉力，bc松弛 B. bc刚好拉直时ac中拉力为

C. bc拉直后转速增大，ac拉力不变 D. bc拉直后转速增大，ac拉力增大

【答案】ABC

【解析】

【详解】试题分析：随着转速的增加，小球做离心运动，半径逐渐增大，此过程ac受拉力，bc松弛，A正确；当bc刚好拉直时，设ac绳与竖直方向的夹角为θ，，对小球受力分析有：，，B正确；当转速继续增加，随着向心力的增大，则绳bc的拉力逐渐增大，但ac拉力保持不变，C正确、D错误

故选ABD

考点：考查了力的动态分析

点评：做此类型题目时，一般将物体的受力移至矢量三角形中，找出不变量，表达出变化量，根据角度的变化分析变化量的变化

12.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则（　　）

A. 时间内F的功率不变

B. 时刻F的功率最大

C. 时刻后物块A做反向运动

D. 时刻物块A的动能最大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图可知时间内，，物块不运动，功率为零，保持不变，故A正确；

B．由图像可知时刻F取最大值，加速度最大，但因为时间内，物块速度继续增加，力F减小，故不能判断时刻F的功率最大，故B错误；

C．时刻，物块A速度 ，故时刻后一段时间内物块A做正向运动，故C错误；

D．由图可知，在时间内，，物块做加速运动；在时刻后，，物块做减速运动，故时刻物块A的速度最大，动能最大，故D正确。

故选AD。

第II卷（非选择题共52分）

二、填空题（每空2分，共计16分）

13.“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。

(1)用如图所示竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点：

用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动，下列说法中正确的是___和___；

A．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响

B．改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间和A球的水平初速度大小

C．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点

(2)用如图所示平抛仪装置探究平抛运动水平分运动的特点。以下是关于本实验的一些做法，其中不合理的选项有______和______。

A．调整斜槽，使小球放置在轨道末端时，不左右滚动

B．将坐标纸上竖线与重垂线平行

C．将小球静止在斜槽末端位置时重心位置在背板上的投影记录为坐标原点

D．不断改变挡片P的位置，使小球从斜槽上不同位置释放

E．不断改变水平挡板的位置，记录下小球落到挡板上的位置

F．将坐标纸上确定的点用直线依次连接

【答案】    (1). B    (2). C    (3). D    (4). F

【解析】

【详解】(1)[1][2]A．实验中为了减小空气阻力影响，两球尽量选择密度大，体积小的金属球，故A错误；

B．平抛运动在竖直方向为自由落体运动，则有得

则改变小球距地面的高度，可改变两球在空中的运动时间，改变小锤击打的力度则可改变A球的水平初速度大小，故B正确；

C．在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动。结果同时落地，则说明A球在竖直方向是自由落体运动，故C正确；

D．通过该实验装置不能研究平抛运动的水平分运动特点，故D错误。

故选BC；

(2)[3][4]A．调整斜槽，使小球放置在轨道末端时，不左右滚动，则说明斜槽末端水平，故A正确；

B．应使坐标纸上竖线与重垂线平行，这样在确定坐标轴和长度的测量更方便、准确，故B正确；

C．小球对应的球心位置为平抛运动的坐标原点位置，故C正确；

D．为了研究同一平抛运动，不能改变挡片P的位置，使小球从斜槽上同一位置释放，故D错误；

E．为了得到平抛运动水平位移，应不断改变水平挡板的位置，记录下小球落到挡板上的位置，故E正确；

F．将球的位置标在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接得到平抛运动的轨迹，故F错误。

由于选不正确，故选DF。

14.在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，

(1)关于本实验，说法正确的是______________

A.选择质量较小的重物，有利于减小误差

B.选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，有利于减小误差

C.先松开纸带后接通电源

D.本实验必须的实验仪器包括铁架台，重物，纸带，打点计时器，天平，秒表等

(2)某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C。己知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点O到打下B 点的过程中，重物动能的增加量 _________ J，重力势能的减小量__________J。（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s2），通过计算发现数值上ΔEP 大于ΔEK ，其原因是_____________________ 

【答案】    (1). B    (2). 1.84    (3). 1.88    (4). 存在阻力影响或阻力做负功

【解析】

【详解】(1)[1]A．选择体积较小，密度大的物体有利于减小误差，A错误；

B．选择点迹清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带，这时打点瞬间恰好是放手纸带，有利于减小误差，B正确；

C．先接通电源后松开纸带，C错误；

D．本实验不用测量重物的质量，另外打点计时器已测出下落的时间，因此不需要天平，秒表这两种仪器，D错误。

故选B。

(2)[2]打B点的速度等于AC段的平均速度

因此重物动能的增加量

[3] 重力势能的减小量

[4] 存在阻力影响或阻力做负功。

三、计算题（15题12分，16题12分，17题14分，共计38分）

15.如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口B飞出时，小球对轨道的压力大小为3mg，则小球落地点C距A处多远？（AB为圆的直径）

【答案】4R

【解析】

在B点时由向心力的公式可以求得通过B点时速度的大小，从轨道口B处飞出后，小球做平抛运动，由平抛运动的规律可以求得C到A的距离．

解：当小球在B点时由向心力的公式可得，．

得．

小球从B点飞出后，做平抛运动：水平方向

竖直方向：

联立得．

【点睛】通过在最高点由牛顿第二定律解得速度，然后由平抛运动的规律得到水平距离．

16.现代观测表明，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星设某双星系统中的两星、的质量分别为m和2m，两星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O转动已知引力常量G，求：

(1)、两星之间的万有引力大小；

(2)星到O点的距离；

(3)它们运动的周期．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

【详解】（1）根据万有引力定律可知：两星之间的万有引力大小：

（2）设点距星的距离为，双星运动的周期为，由万有引力提供向心力；

对于B星：

对于A星：

解得：

（3）由

将代入可得

所以它们运动的周期．

17.如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为L，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，求：

（1）滑块到达底端B时的速度大小vB；

（2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；

（3）此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）滑块在由A到B的过程中，由动能定理得：，

解得：；

（2）滑块在由B到C的过程中，由动能定理得：μmgL＝mv02−mvB2，

解得，；

（3）产生的热量：Q=μmgL相对，（或），

解得，；

考点：动能定理

【名师点睛】本题考查了求物体速度、动摩擦因数、产生的热量等问题，分析清楚运动过程，熟练应用动能定理即可正确解题．