山西省运城市2019-2020学年高一下学期调研测试物理试题 Word版含解析

www.ks5u.com运城市2020年高一调研测试物理试题2020.6本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。注意事项：1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。2.答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题毎题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是（　　）A.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动，则其所受的合力一定指向圆心C.静摩擦力不可能提供向心力D.物体运动的速率在增加，则其所受合力一定做正功【答案】D【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，其加速度方向不一定是变化的，如平抛运动的加速度始终不变，故A错误；B．只有做匀速圆周运动时，合外力才指向圆心，故B错误；C．向心力由其他力充当的，静摩擦力也可能提供向心力，如水平转盘上物体随转盘一起转动的向心力，故C错误；D．物体运动的速率在增加，动能增加，根据动能定理知合力做正功，故D正确。故选D。2.疫情期间，家长们在家里设计了多种游戏供小朋友活动，其中投掷游戏有很多。如图所示，某小朋友向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球，结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方，为了让水平抛出的小球能落入桶中，（不计空气阻力）以下调整可行的是（　　）-18- A.只增大初速度B.只降低抛出点高度C.增大初速度并提高抛出点高度D.只从离桶更近的地方投掷【答案】B【解析】【详解】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶口的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间为水平位移为由题知，小球做平抛运动，飞到小桶的前方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中。由上式可知，可以只减小初速度或只降低抛出点的高度，故选B。3.在水平地面上方某处，把质量相同的两小球以相同的速率沿竖直面抛出，竖直向上抛出，水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　）A.从抛出到落地的过程中，两球重力做功相等B.从抛出到落地的过程中，两球重力的平均功率相等C.落地前的瞬间，两球重力的瞬时功率相等D.刚抛出的瞬间，两球重力的瞬时功率相等【答案】A【解析】【详解】A．根据重力做功的计算公式W=mgh可得两球重力做功相等；故A正确；B．落地时间关系为tP＞tQ，根据-18- 可知，重力对P、Q两小球做功的平均功率不相等，故B错误；C．重力的瞬时功率P=mgvsinθθ为速度方向与重力方向的夹角，落地前的瞬间P、Q两小球的速度方向不同，故θ不同，故两球重力的瞬时功率不相等，故C错误；D．刚抛出的瞬间，P球的速度方向竖直向上，Q球的速度方向为水平，故两球与重力方向的夹角不一样，根据P=mgvsinθθ为速度分向与重力方向的夹角，可知刚抛出的瞬间，两球重力的瞬时功率不相等，故D错误。故选A。4.如图所示，质量为的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（　　）A.都必须大于B.都不一定大于C.用背越式不一定大于，用跨越式必须大于D.用背越式必须大于，用跨越式不一定大于【答案】C【解析】【详解】从图中可看出，用背越式越过横杆时运动员的重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，运动员克服重力所做的功不一定大于mgh。而跨越式跨过横杆时，运动员的重心一定在横杆之上，运动员克服重力所做的功必须大于mgh，故C正确，ABD错误。故选C。5.一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R-18- 的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是A.小球过最高点的最小速度是B.小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零C.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小【答案】B【解析】【详解】A.由于杆可以表现为拉力，也可能表现支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；B.当小球在最高点的速度时，靠重力提供向心力，杆子的弹力为零，故B正确；CD.杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，当表现为拉力时，速度增大作用力越大，故CD错误．6.宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此的万有引力作用，围绕其连线上的某一固定点做匀速圆周运动的系统，称为双星系统。现有由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的某一固定点O做匀速圆周运动，已知恒星A、B的质量分别为M、2M，恒星A、B之间的距离为，引力常量为G，则下列判断正确的是（　　）A.恒星做圆周运动的轨道半径为B.恒星做圆周运动的线速度大小为C.恒星做圆周运动的角速度大小为D.恒星做圆周运动的向心加速度大小为【答案】C【解析】-18- 【详解】A、根据二者的向心力相等、角速度相等可得MrAω2=2MrBω2所以rA=2rB而rA+rB=L解得故A错误；B、根据万有引力提供向心力可得解得恒星A做圆周运动的线速度大小为故B错误；C、恒星A做圆周运动的角速度大小为故C正确；D、根据万有引力提供向心力可得恒星A做圆周运动的向心加速度故D错误。故选C。7.一小船在静水中的速度为，要渡过一条宽度为的河流，已知河水流速为，则下列关于小船渡河的说法正确的是（　　）-18- A.最小位移为B.最小位移C.相对河岸最小速度为D.过河的最短时间为【答案】A【解析】【详解】AB．根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度大于水流速，则合速度可能垂直于河岸，即船可能垂直到达对岸，则最小位移为d，B错误A正确；C．船在静水中的速度为，河水流速为v，则渡河时相对河岸最小速度等于，C错误；D．当船头垂直河岸过河时，所需的时间最短，最短时间为D错误。故选A。8.如图所示，质量为的滑块在倾角为的光滑斜面上，从点由静止开始下滑，到点开始压缩轻弹簧，到点时速度达到最大，到点（图中未画出）开始弹回，恰能再回到点若，弹簧弹性势能的最大值为，取，则下列说法正确的是（　　）A.弹簧的劲度系数是B.滑块动能的最大值为C.滑块重力势能的最大值为D.从点到点滑块克服弹簧的弹力做功【答案】D【解析】【详解】A．当滑块的合力为0时，滑块速度最大，即知在c点时滑块的速度最大，此瞬间滑块受力平衡，则有-18- 得故A错误；B．弹簧弹性势能的最大值为15J，而从d到b弹簧的弹力做功为15J，则故从d到c弹簧的弹力做功小于15J，弹性势能的减小部分转化为动能和重力势能，因此动能最大值小于15J，故B错误；C．弹簧弹性势能的最大值为15J，从d到a滑块克服重力做功等于弹力做功，即等于15J，但由于零势能面没有确定，故无法确定滑块的重力势能大小，故C错误；D．从b点到d点，弹簧被压缩，弹簧的弹性势能增大，故滑块克服弹簧的弹力做功15J，故D正确。故选D。9.如图所示，轮固定在同一转轴上，轮用皮带连接且不打滑。在三个轮的边缘各取一点，已知三个轮的半径之比，则下列判断正确的是（　　）A.三点的线速度大小之比为B.三点的角速度之比为C.三点的周期之比为D.三点的向心加速度大小之比为【答案】AC【解析】【详解】A．A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C共轴转动，角速度相等，根据v=rω，则-18- vA：vC=r1：r3=2：1所以A、B、C三点的线速度大小之比vA：vB：vC=2：2：1故A正确；B．A、C共轴转动，角速度相等，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据v=rω，ωA：ωB=r2：r1=1：2所以A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC=1：2：1故B错误；C．由，可知A、B、C三点的周期之比为2：1：2，故C正确；D．根据an=vω，可知A、B、C三点的向心加速度大小之比为2：4：1，故D错误。故选AC。10.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球和沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，的运动半径较大，则（　　）A.球的线速度必大于球的线速度B.球的角速度必大于球的角速度C.球的运动周期必小于球的运动周期D.球对筒壁压力必等于球对筒壁的压力【答案】AD【解析】【详解】对于任意一个小球，受力如图-18- 将FN沿水平和竖直方向分计算得出FN•cosθ=maFN•sinθ=mg所以有因为A、B两球的质量相等，两球受到的支持力相等，则小球对筒壁压力大小相等，由上两式可得a=gcotθ可以知道两球的向心加速度大小相等,又所以半径大的线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故选AD。11.2020年也是我国首颗人造卫星“东方红一号”成功发射50周年。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为，远地点高度约为；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为，线速度，东方红二号的加速度为，线速度，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为，线速度，则下列大小关系正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】AB．对于两颗卫星公转，根据牛顿第二定律有解得加速度为，而东方红二号的轨道半径更大，则；东方红二号卫星为地球同步卫星，它和赤道上随地球自转的物体具有相同的角速度，由匀速圆周运动的规律-18- 且东方红二号卫星半径大，可得，综合可得，故A错误，B正确；CD．假设东方红一号卫星过近地点做匀速圆周运动的线速度为，需要点火加速变为椭圆轨道，则；根据万有引力提供向心力有得卫星的线速度可知，东方红二号的轨道半径大，则；东方红二号卫星为地球同步卫星，它和赤道上随地球自转的物体具有相同的角速度，由匀速圆周运动的规律有且东方红二号卫星半径大，可得，综上可得，故C正确，D错误。故选BC。12.质量为的汽车在平直路面上以恒定加速度起动，起动过程的速度随时间变化图象如图所示，从时刻起汽车的功率恒为，整个运动过程中汽车所受阻力不变，下列说法正确的是（　　）A.时间内，汽车的牵引力做功为B.时间内，汽车的牵引力功率增大C.时间内，汽车的平均速度D.时间内汽车克服阻力做的功为【答案】BD【解析】【详解】A．0～t1时间内，根据动能定理有-18- 因为阻力做负功，所以该段时间内汽车的牵引力做功大于，故A错误；B．0～t1时间内，汽车作匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv可知，汽车的牵引力功率增大，故B正确；C．因为汽车在t1～t2时间内不是匀变速直线运动，则平均速度不等于初末速度和的一半，即故C错误；D．在t1～t2时间内，根据动能定理有所以汽车克服阻力做功为故D正确。故选BD。二、实验探究题（本题包含2个小题，每空2分，共14分，请将答案填在答卷页上）13.如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体装置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力与线速度的关系：(1)该同学采用的实验方法为___________。A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法(2)改变线速度，多次测量，该同学测出了五组数据，如表所示：-18- 101.52.02.53.00.882.003.505.508.00①作出图线，如图乙所示；②若圆柱体运动半径，由作出的的图线可得圆柱体的质量________。（结果保留两位有效数字）【答案】(1).B(2).018【解析】【详解】（1）[1]实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故选B；（2）②[2]根据图线的斜率其中r=0.2m，则代入数据解得m=0.18kg14.用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”(1)下列物理量需要测量的是_____________，通过计算得到的是_________（填写代号）A．重锤质量B．重锤下落的时间C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为、打点计时器的打点周期为、重力加速度为。图b是实验得到的一条纸带，为相邻的连续点。根据测得的写出重物由点到-18- 点势能减少量的表达式___________，动能增量的表达式_________。由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量。【答案】(1).C(2).D(3).(4).(5).小于【解析】【详解】(1)[1]重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去，打点计时器打出纸带可计录时间，则不用测量，需要测量的物理量是重锤下落的高度故选C[2]通过计算得到的物理量是与下落高度对应的重锤的瞬时速度故选D(2)[3]重物由B点到D点势能减少量的表达式为[4]B点的速度D点的速度则动能的增加量[5]由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量三、计算题（本题包含4小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15.如图所示，是一段位于竖直平面内光滑轨道，高度为，末端处的切线方向水平。一个质量为的小物体从轨道顶端处由静止释放，滑到端后飞出，落到地面上的点。已知它落地时相对于点的水平位移为，求：（不计空气阻力，重力加速度为）(1)滑至点时的速度大小；(2)轨道端离地面的高度。-18- 【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)物体P相似AB轨道上滑动时，根据机械能守恒定律可得解得(2)物体从B点做平抛运动，在水平方向竖直方向联立解得16.2019年1月3日10时26分我国月球探测车“玉兔二号”成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。“玉兔二号”月球车在月球表面测得物体从高为的地方由静止自由下落所用的时间为。已知月球半径为，忽略月球的自转影响，引力常量为。求：(1)月球表面重力加速度；(2)月球的质量；(3)月球第一宇宙速度。【答案】(1)；(2)；(3)-18- 【解析】【详解】（1）物体做自由落体运动，下落高度月球表面的重力加速度（2）忽略月球自转影响，月球表面的物体受到的重力等于万有引力，即解得月球质量（3）卫星绕月球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得月球的第一宇宙速度17.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个质量为m1=2m的滑块（可看成质点），轻绳的一端系着滑块绕过光滑的轻小定滑轮，另一端吊一个质量为m2=3m的物块，小滑轮到竖直杆的距离为3d，d=0.2m。开始时用T形卡使滑块停在与定滑轮等高的位置上，现去掉T形卡，求：当滑块m1下落到绳子与竖直方向的夹角为时，物块m2的速度大小。（g=10m/s2）。【答案】1.14m/s【解析】【详解】设m1下落到绳子与竖直方向夹角为时下落的高度为h1，速度为v1，此时m2-18- 上升高度为h2，速度为v2，由系统机械能守恒得m1gh1=m2gh2+m1+m2由几何关系得h1=4d，h2=2d速度关系为v1cos=v2代入数据得18.如图所示，一质量为的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的端，随传送带运动到端，小物块从点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动。已知圆弧半径，轨道最低点为。小物块离开点后恰好垂直碰击到放在水平面上倾角为固定的挡板的点（刚好在地面上）。取，求：(1)小物体经过点时速度的大小；(2)小物块经过点时受到的支持力大小；(3)两点的水平距离。【答案】(1)4m/s；(2)60N；(3)8m【解析】【详解】(1)[1]对小物块在C点恰能做圆周运动，根据牛顿第二定律可得解得-18- (2)从C到D根据动能定理可得解得在D点根据牛顿第二定律可得解得(3)小物块恰好垂直碰击挡板E点，则解得DE两点间的水平位移为-18- -18-