2020-2021學(xué)年湖南長沙市雅禮教育集團(tuán)高一(下)期中物理試卷(附答案詳解)

20202021年湖南長沙市雅教育集團(tuán)高一下）期中物理試卷一、單選題（本大題共6小題，24.0分

在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法理想實(shí)驗(yàn)法控制變量法、極限思想法、微元法和建立物理模型法等。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的

在物體本身的大小和形狀對研究的問題影響非常小時(shí)，物體可簡化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這種方法叫極限思想法B.

根據(jù)功率的定義式，當(dāng)時(shí)間間隔非常小時(shí)，就可以用這一間隔內(nèi)的平均功率表示間隔內(nèi)某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率，這應(yīng)用了控制變量法C.

在推導(dǎo)某個(gè)變力做功的表達(dá)式時(shí)，有時(shí)可以把整個(gè)做功過程劃分成很多小段，每一小段近似看作恒力做功，然后把各小段力所做的功相加，這里采用了微元法D.

如果一個(gè)力的作用效果與另外兩個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就是那兩個(gè)力的

合力。這里采用了理想實(shí)驗(yàn)法關(guān)于功率的概念，下列說法中正確的B.C.D.

功率是描述力對物體做功多少的物理量力做功時(shí)間越短，力的功率一定越大力做功越多，力的功率一定越大力對物體做功越快，力的功率一定越大

兩個(gè)互相垂直的和作在同一物體上，物體通過一段位移過程中，物體克服做8J，對體做功20J，則和的合力對物體做的功

B.

C.

D.

7月日，我國把握了最佳發(fā)射時(shí)機(jī)，在文昌發(fā)射站發(fā)射了首顆火星探測器“天問一號”了便于計(jì)算作如此簡化星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球公轉(zhuǎn)周期的倍地和火星在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)下說法正確的是B.C.D.

地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的加速度小于火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的加速度地球的公轉(zhuǎn)半徑約為火星公轉(zhuǎn)半徑的一半火星探測器“天問一號”的發(fā)射速度應(yīng)足????????下一次發(fā)射火星探測器的最佳時(shí)機(jī)還需等2年右時(shí)間第1頁，共頁

一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)4內(nèi)做加

的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過達(dá)最大速度。已知汽車的質(zhì)量

3

汽受到地面的阻力為車重倍取力加速

則下說法正確的是

加速過程汽車牽引力做功

B.C.D.

汽車啟動(dòng)過程中牽引力最大為汽車的額定功率為16汽車的最大速度

3

在港珠澳大橋建設(shè)過程中曾首次啟用如圖甲所示的“振華”起重船試吊港珠澳大橋“最終接頭”先“最終接頭”的底部位于水面下方h處使之在水中保持靜止約半個(gè)小時(shí)后再起吊“最終接頭”重新回到水面以上完成“最終接頭”從起吊水水的試吊作業(yè)圖乙最接頭”可視為一個(gè)質(zhì)量均勻分布、質(zhì)量為的形重物，其長、寬、高分為a、、c，當(dāng)?shù)睾Ｋ芏龋铀俣葹?，若起吊過程“最終接頭”底始終與水平面平行，忽略水的阻力，“最終接頭”從底部位于水面下方h處新起吊使底部剛好回到水面過中吊繩的拉力對“最終接頭”至少做的功

B.

C.

D.

二、多選題（本大題共4小題，20.0分

宋代詩人蘇軾的名句“會挽雕弓如滿月望狼”中蘊(yùn)含了一些物理知識，關(guān)于拉弓過程，下列說法正確的B.C.D.

弓的彈性形變越大，彈性勢能越小弓的彈性形變越大，彈性勢能越大人對弓做功越多，彈性勢能越大人對弓做功越多，彈性勢能越小第2頁，共頁

2??222??22

某物體在運(yùn)動(dòng)過程中，所受重力做負(fù)功、合外力做正功，下列說法正確的)C.

物體重力勢能減小物體動(dòng)能減小

B.D.

物體重力勢能增加物體動(dòng)能增加

如圖，輕彈簧一端固定在傾角的斜面底端。一質(zhì)量為m的體從距彈簧上端處由靜止釋放向運(yùn)動(dòng)位移L后在低點(diǎn)。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，力加速度為g。則物體向下運(yùn)動(dòng)過B.C.D.

摩擦產(chǎn)生的熱量摩擦產(chǎn)生的熱量彈簧彈性勢能的最大值為彈簧彈性勢能的最大值為如甲為某緩沖裝置模型，勁度系數(shù)足的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力為定值f。桿向右移動(dòng)不超過l

時(shí)，裝置可安全工作。一質(zhì)量為的車以速度撞彈簧后，輕桿恰好向右移動(dòng)l，此過程其速度v時(shí)間t變的圖如圖乙所示知在

時(shí)間內(nèi)線曲線，在～時(shí)間內(nèi)，圖線為直線。已知裝置安全工作時(shí)，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且不計(jì)小車與地面間的摩擦。下列說法正確的

在～

時(shí)間內(nèi)，小車運(yùn)動(dòng)的位移為B.

在時(shí)，小車速度

√2

2????C.D.

在在～

時(shí)刻，小車恰好離開輕彈簧時(shí)間內(nèi)，輕桿摩擦產(chǎn)生熱????第3頁，共頁

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，16.0分用圖所示的向心力演示器探究向心力大小的表達(dá)式。已知小球在擋板A、處做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為：2：1，回答以下問題：在實(shí)驗(yàn)中，主要利用______來探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關(guān)系；A.

理想實(shí)驗(yàn)法B.

微元法C

控制變量法D

等效替代法探向心力與角速度之間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)讓質(zhì)量相同的小分別放在處同時(shí)選擇半______填相”或“不同的兩個(gè)塔輪。A.

擋板A與板B.

擋板A與板CC

擋板B與板小利用如圖所裝做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。除夾子的重物、紙帶、鐵架臺含夾、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材______。A.

交流電源

第4頁，共頁

????????????

刻度尺C

天含砝碼實(shí)中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖2所的條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)、、C，測得它們到起始點(diǎn)O的離分別、、。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，重物的質(zhì)為，從打O點(diǎn)打點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能減少eq\o\ac(△,)??

______，能增加eq\o\ac(△,)??。大數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)的增加量，可能的原因是_。四、簡答題（本大題共1小題，10.0分一衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球半徑為，地球表面處重力加速度為g引力常量為，求：地的質(zhì)量衛(wèi)運(yùn)動(dòng)的線速度．五、計(jì)算題（本大題共2小題，30.0分將小球以的度水平拋出當(dāng)球落到水平地面時(shí)其平位移恰好等于下落的高度重加速度g取小在空中飛行的時(shí)間；小最初的離地高度；小落地瞬間的速率．

，：第5頁，共頁

如所示均可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量均的塊a和b放在傾角的固定光滑且足夠長的斜面上斜面底端和間固定連接有一根輕彈簧現(xiàn)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧壓縮量，從某時(shí)刻開始，對加沿斜面向上的外力，使b始做勻加速直線運(yùn)。經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊a分；再經(jīng)過同樣長的時(shí)間，到達(dá)彈簧的原長位置，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為??，：求簧的勁度系數(shù)；求塊開始運(yùn)動(dòng)到與a分離時(shí)的位移大??；已彈簧的彈性勢??

為勁度系數(shù)，l

指相對于原長的形變，么在b離之后還沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離。第6頁，共頁

??答案和解析??1.【答案】C【解析】解：、物體本身的大小和形狀對研究的問題影響非常小時(shí)，物體可簡化為一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，這種方法叫理想化物理模型法，故A錯(cuò)；B、為研究某一時(shí)或某一位置時(shí)的瞬時(shí)功率，根據(jù)功率的定義式，當(dāng)時(shí)間間隔非常小時(shí)就可以用這一間隔內(nèi)的平均率表示間隔內(nèi)某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率應(yīng)了極限思維法，故B錯(cuò)；C、推導(dǎo)某個(gè)變力做功的表達(dá)式時(shí)，把整個(gè)做功過程劃分成很多小段，每一小段近似看作恒力做功，然后把各小段力所做的功相加，這里采用了微元法，故正；D合力分力是等效替代關(guān)系果一個(gè)力的作用效果與另外兩個(gè)力的作效果相同，這個(gè)力就是那兩個(gè)力的合力。這里采用了等效替代法，故D錯(cuò)。故選：。質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體在一定條件下的科學(xué)抽象采用了建立理想化物理模型的方法時(shí)間間隔非常小時(shí)用這一間隔內(nèi)的平均功率表示間隔內(nèi)某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率應(yīng)了極限思維法；推導(dǎo)變力做功時(shí)，常常采用微元法；合力與分力是等效替代關(guān)系。在高中物理學(xué)習(xí)中我會遇到種不同的物理分析方法些方法對我們理解物理有很大的幫助；故在理解概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上，更要注意科學(xué)方法的積累與學(xué)習(xí)。2.【答案】D【解析】解：、率是描述做功快慢的物理量，故A錯(cuò)；B、因?yàn)?，以力做功的間越短，力的功率不一定越大，還要看做功的大小，??時(shí)間短做的功也不一定多，則功率也不一定最大，故誤；C、對物體做功多，如果用的時(shí)間也很長，那么功率也不一定大，故錯(cuò)；D、率描述做功快慢的物理量，故做功越快，功率一定越大，故D確。故選：D功率的定義式：??功率是表示做功快慢的物理量，與單獨(dú)的功或時(shí)間無關(guān)，據(jù)此解答。本題是一道關(guān)于功率的題目解的關(guān)鍵是知道功率的定義式知道功率的物理意義是第7頁，共頁

2火地地火????????????????????2??2??2??描述力做2火地地火????????????????????2??2??2??3.【答案】C【解析解：當(dāng)有多個(gè)力對物體做功的時(shí)候，總功的大小就等于用各個(gè)力對物體做功的和；由于力對體做

，力2

對物體做功

，所以與的力對物體做的總功就，故C正，錯(cuò)誤。故選：。功是標(biāo)量，幾個(gè)力對物體做的總功，就等于各個(gè)力單獨(dú)對物體做功的代數(shù)和。本題考查總功的計(jì)算，明確功是標(biāo)量，求標(biāo)量的和，幾個(gè)量直接相加求代數(shù)和即可。4.【答案】D【解析】解：、有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：??2

??，得：

????2

由于????，，故錯(cuò)誤；B、信號傳播速度變，由

????

????????

得，當(dāng)火星離地球最近時(shí)，地球上發(fā)出的指令到達(dá)火星所需時(shí)間：??

????????

??????

鐘分分鐘，故B錯(cuò)；4C、一宇宙速度是在地球表面運(yùn)行的衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，第二宇宙速度是衛(wèi)星脫離地球引力束縛的最小發(fā)射速度天問一號”脫離地球引力的束縛仍受太陽引力的束縛，故在地球上的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速??/，故C錯(cuò)；D、球公轉(zhuǎn)周期為1年火星的公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)周期的，兩者的角速度之差為

??，則地球再一次追上火星的用時(shí)??2

2??

年故D??正確。故選：D萬有引力提供向心力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度，然后比較加速度大小關(guān)系；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出從地球上發(fā)出的指令傳到火星上再返回地球約需要的時(shí)間第宇宙速度第二宇宙速度的定義分佳發(fā)射時(shí)機(jī)相當(dāng)于求的是地球與火星再一次出現(xiàn)最短距離時(shí)所用的時(shí)間。該題考查了人造衛(wèi)星的相關(guān)知識于萬有引力定律的應(yīng)用掌握萬有引力提供向心第8頁，共頁

??4力，并能夠根據(jù)題意選擇不同??45.【答案】C【解析受到的阻力大小為=×2

3

，汽車在前4s內(nèi)加速度的加速直線運(yùn)牛頓第二定律得，得

3

3

3

，加速運(yùn)動(dòng)的位移為

，此，勻速過程牽引力做功

3

??

勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度??

??，汽車的額功率為：

3

汽車的功率達(dá)到額定功率后開始做變加速運(yùn)動(dòng)，此過程牽引力做功

故加速過程汽車牽引力做功??，故A錯(cuò)，C正；B、汽車做勻加速線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力不變，達(dá)到額定功率后，知著速度的增大，牽引力逐漸減小，當(dāng)加速度減至零時(shí)牽引力等于阻力，牽引力不再變化，所以汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力最大，故汽車啟動(dòng)過程中牽引力最大

3

，故誤；D汽最大速度牽力于阻力時(shí)達(dá)到最大速度

，故

3

，D錯(cuò)。故選：。汽車在前4s內(nèi)加速度

的勻加速直線運(yùn)動(dòng)據(jù)牛頓第定律即可求出此過程汽車牽引力的大小，由位時(shí)公式求位移大小，再根據(jù)功的計(jì)算公式求牽引力做的功。汽車的功率達(dá)到額定功率后由知著速度增大牽引力減小所汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力最大；根據(jù)求額定功率。汽車速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，，求出最大速度。該題考查了功率的計(jì)算解決本的關(guān)鍵要理清汽車的運(yùn)動(dòng)過程知道牽引力等于阻力時(shí)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，速度最大，對于變加速過程，能根據(jù)動(dòng)能定理求位移。第9頁，共頁

6.【答案】【解析解“振華30輪把“最終接頭”從底部距離水面以處剛好重新回到水面，則需要把“最終接頭”的重心拉到水面上，克服重力做功mgh；從“最終接頭”從底部距離水面下h上到上部在水面，浮力做功，從上部在水面到底部到水面，由于浮力與位移呈線性關(guān)系，該階段平均浮力做功為2

，整個(gè)過程浮力做的總功??，2“最終接頭”從底部位于水面下方h處新起吊使底部剛好回到水面此過程中吊繩的拉力對“最終接頭”至少做的功，對應(yīng)為從重心到達(dá)水平面時(shí)的速度剛好為零的情況，即至少做的功為克服重力做功和浮力做功的代數(shù)和

故2正確，BCD錯(cuò)。故選：A。至少做的功為克服重力和浮力做功的代數(shù)和。明確至少做功的含義，明確浮力做功分為兩個(gè)過程是解題的關(guān)鍵。7.【答案】BC【解析】解：、彈性勢能大小與形變量有關(guān)，知在彈性限度內(nèi)，弓的彈性形變越大，彈性勢能越大，故錯(cuò)誤B正；在彈性限度內(nèi)對弓做功越多弓的彈性形變越大性勢能越大確，D錯(cuò)。故選：BC彈性勢能的大小與形變量有關(guān)，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大，人對弓做功要越多。解決本題的關(guān)鍵要理解并掌握彈性勢能與形變量的關(guān)系道形變量越大彈性勢能越大。8.【答案】第10頁，共15頁

克克??????????【解析】解：、因重力做功，故重力勢能增加，故A錯(cuò)B正克克??????????CD、因合外力做正功，據(jù)動(dòng)能定理可知，物體的動(dòng)能增加，故C錯(cuò)，D正。故選：BD明確功能關(guān)系的應(yīng)用，知道重力做功量度了重力勢能的改變；明確動(dòng)能定理的應(yīng)用，知道合外力的功等于物體動(dòng)能的改變。本題考查對功能關(guān)系的掌握，要注意明確各種常見功能關(guān)系的應(yīng)用，如重力做功、電場力做功、合外力的功以及安培力做功等。9.【答案】【解析解AB、物體向下運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為

，則摩擦產(chǎn)生的熱量為

，故A正，錯(cuò)；CD、物體向下運(yùn)動(dòng)過程，物體的重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，即有

解得彈簧彈性勢能的最大值

故錯(cuò)誤，D正。故選：AD摩擦產(chǎn)生的熱量等于物體克服摩擦力做的功體下滑過程中體的重力勢能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，根據(jù)能量守恒計(jì)算彈簧彈性勢能的最大值。本題需要掌握功能關(guān)系和能量守恒定律鍵要明確涉及幾種能斷能量是如何轉(zhuǎn)化的?！景浮窘馕鼋?、小車把彈簧壓縮時(shí)兩者一起推動(dòng)桿向右減速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過程??中受到的摩擦力不變簧壓縮量先增大車與桿的速度相等保不變，直到桿的速度減為0所以

時(shí)間內(nèi)，小車運(yùn)動(dòng)的位移為，A正；??B、

時(shí)間內(nèi)，彈簧彈力做功可以用平均力求解時(shí)彈力等于f對小車列動(dòng)能定理得：??

解得：

√，錯(cuò)；第11頁，共15頁

相對相對??C、相對相對??

時(shí)刻，由圖像知速度始終為正值，矢量的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，所以小車始終向右運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)；D、～

時(shí)間內(nèi)，輕桿摩擦產(chǎn)生熱等于：，其中相對位移為l，所以輕桿摩擦產(chǎn)生熱等于??，D正確，故選：AD在～

時(shí)間內(nèi)，小車運(yùn)動(dòng)的位移等于彈簧的壓縮量，由胡克定律和摩擦力公式相結(jié)合求解；根據(jù)功能關(guān)系求時(shí)小車的度；由圖像知速度始終為正值，矢量的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，所以小車始終向右運(yùn)動(dòng)；根據(jù)???

求解輕桿摩擦產(chǎn)生熱量．正緩沖裝置是一種實(shí)用裝置在產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用本題就是根據(jù)某種緩沖裝置改編的一道物理試題，試題設(shè)計(jì)新穎，物理思想深刻．正確解答這道試題，要求考生具有扎實(shí)的高中物理基礎(chǔ)以及很強(qiáng)的分析和解決問題的能力，屬于難題。【案B不【解析解究向心力的大小F與量角速和徑r之關(guān)系的實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法，故C正確錯(cuò)；探向心力的大小與圓周運(yùn)動(dòng)角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制兩球的質(zhì)量與兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相等而兩球的角速度不同，即應(yīng)選擇兩個(gè)質(zhì)量相同的球，分別放在擋板與板A處，同時(shí)選擇半徑不同的兩個(gè)塔輪。故答案為：；??；同。探多變量因素實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法；根實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法確定需要控制的變量，根據(jù)題意分析答題。本題考查了探究向心力與質(zhì)量、半徑與角速度間關(guān)系實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即對涉及多個(gè)物理量的問題，要研究一個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系，需要控制其它量不變?！景窤B

2

??

2

重物下落過程要克服阻力做功第12頁，共15頁

2??????【解析】解：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，處理實(shí)驗(yàn)據(jù)時(shí)需要用刻度尺測出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離2??????重物下落過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得

2

2

，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是，驗(yàn)不需要測量重物的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)不需要天平；故選。2重下落過程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，打B時(shí)的速度????，2從打O點(diǎn)B點(diǎn)過中，重物的力勢能減少eq\o\ac(△,)

??

，動(dòng)能增加eq\o\ac(△,)

2??28

??

2

。重下落過程受到空氣阻力與紙帶和限位孔間摩擦力的作用物要克服阻力做功，因此重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量故答案為：??；(2)；??82

??

2

；重下落過程要克服阻力做功。電打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材分析答題。做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出打點(diǎn)的瞬時(shí)速度據(jù)重力勢能的計(jì)公式求出重力勢能的減少量，根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算公式求出動(dòng)能的增加量。重下落過程要克服阻力做功，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量。本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提；知道實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論即可解題。【案】解：在球表面重力與萬有引相等有：

2

可得地球質(zhì)量為

2根萬有引力提供向心力得：

2

2解得：√答：地的質(zhì)量為

2衛(wèi)運(yùn)動(dòng)的線速度√．第13頁，共15頁

0????0【解析在球表面重力與萬有引力相等，由重力加速和地球半徑及引力常量求得地球質(zhì)量0????0根萬有引力提供向心力列式求解．萬有引力