湖南省衡阳县2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

衡阳县2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题一、选择题1. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定在变化的物理量是( )A. 加速度 B. 动能 C. 速度 D. 合外力【答案】C【解析】【分析】既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的【详解】A、D、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，是不变的，故A、D错误。B、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故B错误。C、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故C正确。故选C。【点睛】曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，可以是合外力不变的匀变速曲线运动，也可可以是合外力变化的匀速率圆周运动2. 如图中的圆a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，则关于同步卫星的轨道下列说法正确的是( )A. 可能为a B. 可能为b C. 可能为c D. 一定为b【答案】D【解析】试题分析：所有的同步卫星都位于赤道的正上方同一轨道平面上，所以其轨道只能是b轨道，故B正确考查了对同步卫星的理解3. 下列运动中不满足机械能守恒的是( )A. 手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)B. 物体沿光滑圆弧面从下向上滑动C. 降落伞在空中匀速下降D. 细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动【答案】C【解析】A. 手榴弹从手中抛出后在空中的运动(不计空气阻力)，只受重力作用，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故A正确；B. 物体沿光滑圆弧面从下向上滑动，只有重力做功，所以符合机械能守恒的条件，故B正确C. 降落伞在空中匀速下降，说明除了重力之外还有一个阻碍运动的空气阻力存在，由于空气阻力做功导致机械能不守恒，故C错误D. 细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由于小球的动能和重力势能都不发生变化，所以小球的机械能守恒，故D正确；本题选不符合机械能守恒的，故选C4. 河宽400m，船在静水中速度为4ms，水流速度是3ms，则船过河的最短时间是( )A. 140s B. 100s C. 120s D. 133s【答案】B【解析】【分析】渡河时间最短时要求在垂直于河岸的方向上速度的分量最大，所以当船头垂直于河岸时，渡河时间最短。【详解】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡过河时间等于沿船头指向运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而，故B正确，A、C、D错误。故选B。【点睛】利用渡河问题来考查矢量的合成与分解是常见的一种题型。关键是把船在静水中的速度沿平行于河岸和垂直于河岸进行分解，当在垂直于河岸上的速度最大时，渡河时间最短，当沿河岸方向上的分量与河水速度相等时，能垂直河岸渡河。5. 若已知万有引力恒量G=66710-11Nm2kg2，重力加速度g=10ms2，地球半径R=64106m，则可知地球质量的数量级是( )A. 1018kg B. 1020kg C. 1022kg D. 1024kg【答案】D【解析】【分析】设质量为m的物体放在地球的表面，根据物体的重力等于地球对物体的万有引力，列方程求解地球的质量【详解】设质量为m的物体放在地球的表面，地球的质量为M。根据物体的重力等于地球对物体的万有引力得，可得，代入数据解得M6.01024kg，数量级为1024kg，故选D。【点睛】本题根据重力近似等于万有引力求解地球的质量，得到的式子，常被称为黄金代换式，常用来求行星的质量及行星表面的重力加速度关系6. 市内公共汽车在到达路口转弯时，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯请拉好扶手”，这样可以( )A. 提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒B. 提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C. 主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D. 主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒【答案】C【解析】车辆转弯时，站着的乘客如果不拉好扶手，有可能由于离心力的作用向外侧倾倒思路分析：车转弯时，站着的乘客如果不拉好扶手，有可能由于离心力的作用向外侧倾倒试题点评：本题考查了对离线现象的防止，7. 从空中以v0=40m/s的初速度水平抛出一重为G=10N的物体，物体在空中运动t=5s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为( )A. 500W B. 400W C. 300W D. 700W【答案】A【解析】【详解】物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=105m/s=50m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=1050W=500W。故选A。【点睛】公式P=Fv通常用来求解瞬时功率，往往用来求解平均功率，是在平均速度可求得的情况下计算平均功率的特殊方法。8. 如图所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨,，某转弯处规定行驶的速度为v0，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是( )A. 若速度大于v0，则火车轮缘挤压内轨B. 若速度大于v0，则火车轮缘挤压外轨C. 若速度大于v0，则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生D. 若速度小于v0，则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生【答案】B【解析】【分析】火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮。【详解】A、B、C、当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力；当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足，故A，C错误，B正确。D、当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力。火车会做近心运动，导致火车轮缘挤压内轨，从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力，故D错误。故选B。【点睛】本题渗透物体做匀速圆周运动、离心运动及近心运动的判断条件，同时还体现火车转弯的常识。9. 质量1kg的物体被人用手由静止向上匀加速提升1m，此时速度为2m/s，g取10m/s2，下列说法错误的是( )A. 手对物体的拉力为12N B. 物体的动能增加了2JC. 合外力对物体做功12J D. 物体克服重力做功10J【答案】C【解析】【详解】A、C、受力分析知物体受到人拉力和重力，根据动能定理知：，解得：，A正确，C错误。B、动能的增量，B正确。D、物理的重力做功，即克服重力做功10J，D正确。本题选错误的故选C.【点睛】此题的关键是找到功和速度之间的关系，注意受力分析和动能定理的应用10. 如图所示，皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点；左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在转动过程中皮带不打滑，则( )A. a点和c点周期相等B. a点和b点角速度相等C. a点和c点线速度大小相等D. a点和d点的向心加速度大小相等【答案】CD【解析】【分析】同轴转动和共轴转动具有相同的角速度、周期；摩擦传动、齿轮传动、皮带传动有相同的线速度。【详解】A、C、因a、c两点同带，则其线速度大小相等，根据v=r，知角速度不等，那么a点和c点周期不相等，故A错误，C正确。B、a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=r，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，因此a点和b点角速度不相等，故B错误。D、根据a=r2得，d点的向心加速度是c点的2倍，根据知，a的向心加速度是c的2倍，所以a、d两点的向心加速度相等，故D正确。故选CD。【点睛】解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等。11. 一汽车的额定功率为p0，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为vm，则( )A. 若汽车以额定功率p0启动，则做加速度减小的直线运动B. 若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于vmC. 无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力均成正比D. 汽车以速度vm匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力【答案】AD【解析】【详解】A、若汽车以额定功率启动，由分析可知，汽车先做加速度减小的加速运动，加速度减为零后做匀速直线运动，A正确。B、若汽车匀加速启动，功率达到额定功率时，速度没有达到最大，然后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，B错误。C、根据牛顿第二定律，可知加速度与牵引力不是成正比关系，C错误。D、汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，若要减速，则需减小牵引力，D正确。故选AD。【点睛】本题考查机车的两种启动方式，要注意恒定功率启动时，汽车做变加速运动；匀加速启动时，汽车达到额定功率后有一段变加速过程12. 用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，列说法正确的是( )A. 小球通过最高点时，绳子张力可以为0B. 小球通过最高点时的最小速度为0C. 小球刚好通过最高点时的速度是D. 小球通过最低点时绳子张力可以为3mg【答案】AC【解析】【详解】A、小球在圆周最高点时，向心力可以是只有重力提供，此时拉力为零，故A正确。B、C、绳子最小的张力可以为零，此时向心力最小，由，解得，此速度也是能通过最高点的最小速度或恰好通过最高点的速度，B错误，C正确。D、小球做完整的圆周运动，通过最高点的最小速度为，由动能定理 可得通过最低点的最小速度为 ，在最低点由牛顿第二定律可知，解得最低点的最小拉力为，D错误。故选AC。【点睛】圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住绳球模型和杆球模型刚好能过最高点的临界情况13. 卫星在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II，B为轨道II上的一点，如图 所示，关于卫星的运动，下列说法中正确的是( )A. 卫星在圆形轨道上过A点时减速可能进入椭圆轨道IIB. 在轨道II上经过A的速度大于在轨道I上经过彳的速度C. 在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D. 在轨道II上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度【答案】AC【解析】从低轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道、上受到的万有引力相同；飞船在轨道做圆周运动，在轨道做向心运动，故在轨道时需要的向心力大于在轨道时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道的长半轴大于轨道的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误。故选AC。14. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长 为l0cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么( )A. 闪光的时间间隔是01sB. 小球运动的水平分速度为20m/sC. 小球经过b点速度的大小为25m/sD. 小球是从O点开始水平抛出的【答案】ABC【解析】【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球运动的水平分速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度。根据速度时间公式求出O点的竖直分速度，判断小球是否从O点开始水平抛出的。【详解】A、在竖直方向上，根据y=L=gT2得，闪光的时间间隔，A正确。B、小球的水平分速度，B正确。C、小球经过b点的竖直分速度，根据速度的平行四边形定则可知，b点的速度，C正确。D、根据，可推出抛出点到b点的运动时间为，而O到b的时间为0.2s，可知O点不是抛出点，D错误。故选ABC。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，二、填空题15. 某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和_电源(填“交流”或“直流”)。(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是_。A放开小车，能够自由下滑即可B放开小车，能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是_。A橡皮筋处于原长状态B橡皮筋仍处于伸长状态C小车在两个铁钉的连线处D小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的某部分进行测量，你认为下列选项中可能合理的是_。A BD BAF CGI DAK【答案】 (1). 交流 (2). D (3). B (4). C【解析】【详解】(1)实验使用的打点计时器不论是电磁打点计时器还是电火花打点计时器都要使用交流电源，才能正常打点，故还需要交流电源(2)实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是：放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，D正确。(3)若木板是水平放置的，则小车在运动过程中要受到滑动摩擦力，当小车速度达最大时，则小车的合力为零所以除摩擦力外，还有橡皮筋的拉力因此橡皮筋处于伸长状态故选B(4)要测量速度，应该选用点迹间距相同的部分，即应选用纸带的GK或者GI部分进行测量，C正确.【点睛】本题关键要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此明确实验原理是解答本题的关键16. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：(1)起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为Ep=_，重锤动能的增加量为EK=_。(2)根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=_，它和当地的重力速度g进行比较，应该是a _ g(填“”、“=”或“”)。【答案】 (1). （1）mg(s0+s1)； (2). （2）m（s1+s2）2f2/32; (3). （3）（s2-s1）f2/4； (4). （4）；【解析】重锤下落的高度为(s0+s1)，重力势能的减少量为mg(s0+s1)。C点的速度为：打C点时重锤的动能为：重锤下落的加速度，由于存在摩擦和空气阻力，这个加速度小于重力加速度。三、计算题17. 汽车以v0=16ms的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点)，货架水平，架高h=18m由于前方事故，突然急刹车，汽车轮胎抱死，小球从架上落下已知该汽车刹车后做加速度大小为a=2ms2的匀减速直线运动，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取l0m/s2求：(1)小球落到车厢底板的时间t；(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离d【答案】(1)t=0.6s ； (2) d=0.36m；【解析】(1)汽车刹车后，货物做平抛运动，解得： (2)货物的水平位移为：s2=vt 汽车做匀减速直线运动，刹车时间为，则：则汽车的实际位移为：故货物在车厢底板上落点距车后壁的距离：s=s2-s1=0.36m【点睛】汽车和货物做的是；两种不同的运动，汽车做减速运动，根据匀变速运动的规律来分析计算，货物做的是平抛运动，根据平抛运动的规律来分析即可18. 已知某星球表面重力加速度大小为g0，半径大小为R，自转周期为T，万有引力常量为G。求：(1)该星球质量M；(2)该星球同步卫星运行轨道距离星球表面的高度h；(3)该星球同步卫星运行速度的大小v【答案】（1）；（2）；（3）； 【解析】解：忽略自转，则由，解得星球质量为：；由万有引力提供向心力，则，且解得：由速度与周期公式：解得：。点睛：本题首先明确在星球表面万有引力等于重力，其次要会用万有引力提供向心力的各种表达式。19. 如图，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离