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2020-2021学年湖南长沙市雅礼教育集团高一(下)期中物理试卷
1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、微元法和建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是()
A.在物体本身的大小和形状对研究的问题影响非常小时,物体可简化为一个具有质量的点,这种方法叫极限思想法
B.根据功率的定义式,当时间间隔非常小时,就可以用这一间隔内的平均功率表示间隔内某一时刻的瞬时功率,这应用了控制变量法
C.如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同,这个力就是那两个力的合力。这里采用了理想实验法
D.在推导弹簧弹力做功的表达式时,把整个做功过程划分成很多小段,每一小段近似看作恒力做功,然后把各小段弹力所做的功相加,这里采用了微元法
【答案】D
【解析】
【详解】A.在物体本身的大小和形状对研究的问题影响非常小时,物体可简化为一个具有质量的点,这种方法叫理想模型法。A错误;
B.根据功率的定义式,当时间间隔非常小时,就可以用这一间隔内的平均功率表示间隔内某一时刻的瞬时功率,这应用了极限思想法。B错误;
C.如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同,这个力就是那两个力的合力。这里采用了等效替代法。C错误;
D.在推导弹簧弹力做功的表达式时,把整个做功过程划分成很多小段,每一小段近似看作恒力做功,然后把各小段弹力所做的功相加,这里采用了微元法。D正确。
故选D。
2.关于功率的概念,下列说法中正确的是()
A.功率是描述力对物体做功多少的物理量
B.力做功时间越短,力的功率一定越大
C.力做功越多,力的功率一定越大
D.力对物体做功越快,力的功率一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.功率是反映做功快慢的物理量,选项A错误;
B.根据知,力做功时间越短,功率不一定大,还与做功的多少有关,选项B错误;
C.根据知,力做功越多,功率不一定大,还与时间有关,选项C错误;
D.功率是反映做功快慢的物理量,力对物体做功越快,功率一定越大,选项D正确。
故选D。
3.两个互相垂直的力和作用在同一物体上,使物体通过一段位移过程中,物体克服做功8J,对物体做功20J,则和的合力对物体做的功为()
A. B.8J C.12J D.28J
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的和;
由于力对物体做功为
力对物体做功为
所以与的合力对物体做的总功就为
ABD错误,C正确。
故选C。
4.2020年7月23日,我国把握了最佳发射时机,在文昌发射站发射了首颗火星探测器“天问一号”。为了便于计算可作如此简化:火星的公转周期大约是地球公转周期的2倍,地球和火星在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。则下列说法正确的是()
A.地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度
B.地球的公转半径约为火星公转半径的一半
C.火星探测器“天问一号”的发射速度v应满足:
D.下一次发射火星探测器的最佳时机还需等2年左右时间
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
由于
则
A错误;
B.由万有引力提供向心力,即有
解得
火星的公转周期大约是地球公转周期的2倍,故可得地球的公转半径不为火星公转半径的一半,B错误;
C.第一宇宙速度是在地球表面运行卫星做匀速圆周运动的速度,第二宇宙速度是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度,“天问一号”脱离地球引力的束缚,仍受太阳引力的束缚,故在地球上的发射速度应大于第二宇宙速度,C错误;
D.地球的公转周期为1年,火星的公转周期约是地球公转周期的2倍,两者的角速度之差为
则地球再一次追上火星的用时为
年
D正确。
故选D。
5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前4s内做加速的匀加速直线运动,之后保持以额定功率运动,再经过10s达到最大速度。已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,取重力加速度,则以下说法正确的是()
A.加速过程汽车牵引力做功为
B.汽车启动过程中牵引力最大为
C.汽车的额定功率为16kW
D.汽车的最大速度为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC.汽车受到的阻力大小为
汽车在前4s内做加速度为的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得:,则得
匀加速运动的位移为
因此,匀加速过程牵引力做功为
匀加速运动的末速度为
汽车额定功率为
汽车的功率达到额定功率后开始做变加速运动,此过程牵引力做功为
故加速过程汽车牵引力做功为
故A错误,C正确;
B.汽车做匀加速直线运动时牵引力不变,达到额定功率后,由知随着速度的增大,牵引力逐渐减小,当加速度减至零时牵引力等于阻
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