2018 2019 学年天津一中高一 下 期中物理试卷 一 单选题 1 如图所示 轻弹簧置于光滑水平面上 一端固定在竖直墙壁 另一端自由 现分别用质量不等的 两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放 物快离开弹簧的瞬间 A 质量大的动能大 B 质量小的动能大 C 质量大的速度大 D 质量小的速度 大 答案 D 解析 详解 弹簧压缩相同长度 弹簧具有的弹性势能相等 根据功能关系可知物快离开弹簧的瞬间弹 性势能全部转化为物块的动能 所以两物块动能相等 根据动能的表达式mv2可知质量小的速度 大 故 ABC 错误 D 正确 2 如图所示 在地面上以速度v0抛出质量为m 的物体 抛出物体落到比地面低h的海平面上 若以 海平面为零势能面 不计空气阻力 则下列说法中正确的是 A 物体到海平面时的重力势能为mgh B 重力对物体做的功为 mgh C 物体在海平面上的动能为mv mgh D 物体在海平面上的机械能为mv 答案 C 解析 A 项 以海平面为零势能面 所以物体在海平面上时的重力势能为0 选项 A 错误 B 项 重力做功与路径无关 至于始末位置的高度差有关 抛出点与海平面的高度差为h 并且重 力做正功 所以整个过程重力对物体做功为mgh 选项 B 错误 C 项 由动能定理w Ek2 Ek1 有 故 C 正确 D 项 整个过程机械能守恒 即初末状态的机械能相等 以海平面为零势能面 抛出时的机械能为 所以物体在海平面时的机械能也为 故 D错误 点晴 此题应用了动能定理解决重力势能的变化与重力做功的关系 动能定理揭示了外力对物体所 做总功与物体动能变化之间的关系 它描述了力在空间的积累效果 力做正功 物体的动能增加 力做负功 动能减少 动能定理解决的问题不受运动形式和受力情况的限制 还有就是重力势能的 变化与零势能面的选取无关 3 将质量为m 的小球以v0 10m s 的初速度从地面竖直向上抛出 当它上升到离地某一高度时 它的 势能 以地面为势能零点 恰好等于此时的动能 则这个高度是 A B 5mC D 答案 A 解析 详解 设这个高度是h 此时小球的速度为v 小球做竖直上抛运动时 只有重力做功 机械能 守恒 则有 mgh mv2 mv02 据题有mgh mv2 解得 故选 A 4 一块质量为m 的木块放在地面上 用一根弹簧连着木块 如图所示 用恒力 F 拉弹簧 使木块 离开地面 如果力F 的作用点向上移动的距离为h 则 A 木块的重力势能增加了mgh B 木块的机械能增加了Fh C 拉力所做的功为Fh D 木块的动能增加了Fh 答案 C 解析 试题分析 在F 的作用下 力F 的作用点向上移动的距离为h 所以 F 做功为 Fh C 正确 根据功 能关系可知 木块和弹簧组成的系统机械能增加Fh B 错误 由于弹簧要伸长 所以木块上移的 距离小于 h 故重力势能增大量小于mgh A 错误 木块增加的动能与弹簧增加的弹力势能之和等 于 Fh 故木块增加的动能小于Fh D 错误 考点 考查了功能关系的应用 5 如图所示 物体在力F 的作用下沿水平面移动了一段位移 L 甲 乙 丙 丁四种情况下 力F 和位移 L 的大小以及夹角均相同 则力F 做功相同的是 A 甲图与乙图 B 乙图与丙图 C 丙图与丁图 D 乙图与丁图 答案 D 解析 图甲中的力做功为 W Fxcos 180 图乙中做功W Fxcos 图丙的是W Fxcos 180 丁中 力做功 W Fxcos 故做功相同的是甲和丙 乙和丁 故选D 点睛 本题考查功的计算公式的应用 要特别注意公式中的夹角的确定 6 如图所示 三个完全相同的绝缘金属小球a b c 位于等边三角形的三个顶点上 c球在 xOy 坐标系 原点 O上 a和c带正电 b带负电 a所带电荷量比b所带电荷量少 关于c受到a和b的电场力的合力 方向 下列判断中正确的是 A 从原点指向第 象限 B 从原点指向第 象限 C 从原点指向第 象限 D 从原点指向第 象限 答案 D 解析 分析 由题意 a 对 c 的静电斥力为F1 b 对 c 的静电引力为 F2 若 则合力指向x 轴正方向 若 据力的合成可知 c 所受到合力的方向为从原点指向第 象限 详解 如图可知 a对 c 的静电力为斥力 沿 ac方向 b 对 c 的静电力为引力 沿 cb 方向 由于 据力的合成可知 c所受到合力的方向为从原点指向第 象限 故选项D 正确 选项 ABC 错误 点睛 本题主要考查库仑定律及平行四边形定则 注意根据库仑定律分析静电力的大小 然后根 据平行四边形进行合成即可 7 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 所受的合力一定指向圆心 C 物体所受合力方向与运动方向相反 该物体一定做直线运动 D 物体运动的速率在增加 所受合力方向一定与运动方向相同 答案 C 解析 曲线运动是变速运动 但加速度可能是恒定的 如平抛运动 A 错误 物体做变速圆周运动时 合 力既改变速度方向 又改变速度大小 合力不指向圆心 B 错误 运动速率增加 只能说明合力在 平行速度方向的分力与速度同向 D 错误 合力 加速度 与速度共线 物体做直线运动 不共线则 做曲线运动 8 一只小船渡河 运动轨迹如图所示 水流速度各处相同且恒定不变 方向平行于河岸 小船相对 于静水分别做匀加速 匀减速 匀速直线运动 船的初速度大小均相同 方向垂直于河岸 且船在 渡河过程中船头方向始终不变 由此可以确定船 A 沿三条不同路径渡河的时间相同 B 沿 AB 轨迹渡河所用的时间最短 C 沿 AC 轨迹船到达对岸的速度最小 D 沿 AD 轨迹运动时 船在垂直于河岸方向做匀减速直线运动 答案 D 解析 详解 船沿着船头指向方向做匀加速直线运动的同时还要随着水流一起运动 曲线运动的加速度 指向轨迹的内侧 故AC 轨迹船相对于静水沿v0方向做匀加速运动 AB 轨迹船相对于静水沿v0方 向做匀速运动 AD 轨迹船相对于静水沿v0方向做匀减速运动 船相对于水的初速度大小均相同 方向垂直于岸边 因运动的性质不同 则渡河时间也不同 故A 错误 沿 AB 轨迹 做匀速直线 运动 则渡河所用的时间大于沿AC 轨迹运动渡河时间 故 B 错误 沿 AC 轨迹 船是匀加速运动 则船到达对岸的速度最大 故C 错误 当沿 AD 轨迹运动时 则加速度方向与船在静水中的速度 方向相反 因此船相对于水做匀减速直线运动 故D 正确 9 如图所示 B 和 C 是一组塔轮 即 B 和 C 半径不同 但固定在同一转动轴上 其半径之比为RB RC 3 2 A 轮的半径大小与C 轮相同 它与B 轮紧靠在一起 当A 轮绕其中心的竖直轴转动时 由于摩擦作用 B 轮也随之无滑动地转动起来 a b c 分别为三轮边缘的三个点 则a b c 三 点在运动过程中 A 线速度大小之比为3 2 2 B 角速度之比为3 3 2 C 转速之比为2 3 2 D 向心加速度大小之比为9 6 4 答案 D 解析 轮 A 轮 B 靠摩擦传动 边缘点线速度相等 故 va vb 1 1 根据公式 v r 有 a b 4 3 根据 2 n 有 na nb 4 3 根据 a v 有 aa ab 4 3 轮 B 轮 C 是共轴传动 角速度相等 故 b c 1 1 根据公式 v r 有 vb vc 4 3 根据 2 n 有 nb nc 1 1 根据 a v 有 ab ac 4 3 综合得到 va vb vc 4 4 3 a b c 4 3 3 na nb nc 4 3 3 aa ab ac 16 12 9 故选 C 点睛 本题关键是明确同轴传动和同源传动的区别 然后根据公式v r 2 n a v 列式分析 注意两两分析 再找出共同项得出最后的表达式 10 如图所示是某课外研究小组设计的可以用来测量转盘转速的装置 该装置上方是一与转盘固定 在一起有横向均匀刻度的标尺 带孔的小球穿在光滑细杆上与一轻弹簧相连 弹簧的另一端固定在 转动轴上 小球可沿杆自由滑动并随转盘在水平面内转动 当转盘不转动时 指针指在O 处 当 转盘转动的角速度为 1时 指针指在A 处 当转盘转动的角速度为 2时 指针指在B 处 设弹簧 均没有超过弹性限度 则 1与 2的比值为 A B C D 答案 B 解析 设每格的长度为l 根据弹簧的弹力提供向心力有 k l m 12 4l k 3l m 22 6l 联立解得 故 B 正确 ACD 错误 11 一根质量为m 长为 L 的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上 另一半悬在桌边 桌面足够高 如图 a 所示 若将一个质量为m 小球分别拴在链条左端和右端 如图b 图 c 所示 约束链条的挡 板光滑 三种情况均由静止释放 当整根链条刚离开桌面时 关于它们的速度关系 下列判断中正 确的是 A va vb vcB va vbva vbD va vb vc 答案 C 解析 试题分析 铁链释放之后 到离开桌面 由于桌面无摩擦 对两次释放 桌面下方L 处为 0势能面 则释放前 系统的重力势能为 第一次 Ep1 mgL mg L mgL 第二次 Ep2 m m gL mg L mgL 第三次 Ep3 mgL mg L mg mgL 释放后 Ep1 mg Ep2 mgL mg mgL Ep3 mgL 则损失的重力势能 Ep1 mgL Ep2 mgL Ep3 mgL 那么 Ep1 mva2 Ep2 2m vb2 Ep3 2m vc2 解得 va2 vb2 vc2 显然vc2 v a2 v b2 所以 vc v a v b 故选 C 考点 机械能守恒定律 名师点睛 解决本题的关键知道系统机械能守恒 抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增 加量进行求解 12 如图所示 竖直平面内放一直角杆MON OM 水平 ON 竖直且光滑 用不可伸长的轻绳相连 的两小球 A 和 B 分别套在OM 和 ON 杆上 B 球的质量为2 kg 在作用于A 球的水平力F 的作用 下 A B均处于静止状态 此时 OA 0 3 m OB 0 4 m 改变水平力F的大小 使A 球向右 加速运动 已知 A 球向右运动0 1m 时速度大小为3m s 则在此过程中绳对B 球的拉力所做的功为 取 g 10 m s 2 A 11 J B 16 J C 18 J D 9 J 答案 C 解析 试题分析 A 球向右运动0 1m 时 由几何关系得 B 上升距离 h 0 4m m 0 1m 此时细绳与水平方向夹角的正切值 tan 则得cos sin 由运动 的 合成与分解知识可知 B 球的速度为vBsin v Acos 可得vB 4m s 以 B 球为研究对象 由动能定理得 WF mgh mvB 2 代入数据解得 WF 18J 即绳对 B 球的拉力所做的功为18J 故选 C 考点 运动的分解 动能定理的应用 名师点睛 本题中绳子拉力为变力 不能根据功的计算公式求拉力做功 而要根据动能定理求变 力做功 13 两个相同的金属小球 带电量之比为1 7 相距为 r 两者相互接触后再放回原来的位置上 则 它们间的库仑力可能为原来的 A B C D 答案 D 解析 详解 由库仑定律可得 得 当两相同金属小球带同种电荷时 两者相互接触后再放 回原来的位置上 它们的电荷量变为4 4 所以库仑力是原来的16 7 当两相同金属小球带异种 电荷时 两者相互接触后再放回原来的位置上 它们的电荷量变为3 3 所以库仑力是原来的9 7 故 D 正确 ABC 错误 二 多选题 14 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的 已知内外轨道对水平面倾角为 弯道处的轨道半径为 R 若质量为m的火车转弯时速度小于 则 A 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C 这时两根铁轨对火车的垂直轨道平面向上支持力等于 D 这时两根铁轨对火车的垂直轨道平面向上支持力小于 答案 AD 解析 详解 火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时 此时火车的速度正好 是 当火车转弯的速度小于 需要的向心力减小