黑龙江省哈尔滨市六校2017-2018学年高一物理下学期期末联合考试试题（含解析）.doc

黑龙江省哈尔滨市六校2017-2018学年高一下学期期末联合考试物理试卷一、选择题1. 关于物体的动能，下列说法正确的是（ ）a. 物体的速度不变，其动能一定不变b. 物体的动能不变，其速度一定不变c. 物体所受的合外力不为零，其动能一定变化d. 某一过程中物体的速度变化越大，其动能的变化一定越大【答案】a【解析】【详解】a. 如果物体的速度不变,根据ek=可知，动能不变，故a正确；b. 如果物体的动能不变，则说明其速度大小一定不变，方向可以变化，故b错误；c. 物体所受的合外力不为零，但如果合外力不做功，其动能不变，故c错误；d. 如做匀速圆周运动的物体，速度变化可能大，但动能不变，故d错误。故选：a2. 将地球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）a. 地球运动不需要向心力b. 地球同时受到太阳的万有引力和向心力c. 地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力d. 地球受到太阳的万有引力与它运动所需的向心力不相等【答案】c【解析】【详解】a. 地球做圆周运动，地球受到太阳的万有引力运动充当向心力，故a错误；b. 地球在转动中只受万有引力，而向心力是万有引力提供的效果力，故b错误；c. 球围绕太阳的运动视为匀速圆周运动，受到的万有引力等于向心力，故c正确；d. 地球受到太阳的万有引力提供地球做圆周运动所需的向心力，故d错误。故选：c.3. 一物体做直线运动的v-t图象如图所示，可知合力对该物体（ ）a. 做正功b. 做负功c. 先做正功后做负功d. 先做负功后做正功【答案】c【解析】【详解】在vt图象中，斜率代表加速度，故拉力开始与运动方向相同，后来拉力与运动方向相反，故拉力先做正功，后做负功，故c正确，abd错误。故选：c4. 如图所示，在某次短道速滑比赛中，“接棒的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，当乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲以更大的速度向前冲出.忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，在乙推甲的过程中，下列说祛正确的是（ ）a. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量b. 甲、乙的动量变化一定大小相等，方向相反c. 甲的动量变化一定大于乙的动量变化d. 甲、乙所组成的系统的动量增大【答案】b【解析】【详解】a. 因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，由冲量的定义i=ft分析可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，所以冲量不相等。故a错误；b. c. 根据动量守恒定律知：p=0，即有p甲+p乙=0，则得p甲=p乙，即甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反。故b正确，c错误；d. 因忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用。故系统在水平向外力为0，则总动量守恒，则d错误故选：b5. 一质量为0.5 kg的小球沿光滑水平面以大小为5 m/s的速度水平向右运动，与墙壁碰撞后以大小为3m/s的速度反向弹回，如图所示，已知小球跟墙壁作用的时间为0.05s，则该过程中小球受到墙壁的平均作用力（ ）a. 大小为80 n，方向水平向左b. 大小为80 n，方向水平向右c. 大小为20 n，方向水平向左d. 大小为20 n，方向水平向右【答案】a【解析】设小球的平均作用力为f，以初速度方向为正方向，对小球的撞墙的过程使用动量定理有：，代入数据，得平均力大小为：，负号表方向向左，故a正确，b、c、d错误；故选a。【点睛】球与墙壁的作用过程中，小球受到墙的作用力，使动量发生了改变，根据动量定理求出小球受到墙壁的平均作用力。6. 图示为某新型电动汽车在阻力一定的水平路面上进行性能测试时的v-t图象.oa为过原点的倾斜直线，bc段是与ab段相切的水平直线，ab段汽车以额定功率p行驶，下列说法正确的是（ ）a. 0时间内汽车的功率减小b. 时间内汽车的牵引力不变c. 时间内牵引力不做功d. 汽车行驶时受到的阻力大小为【答案】d【解析】【详解】a.0t1时间内，电动汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，速度逐渐增大，根据p=fv知，汽车的功率逐渐增大，故a错；b. 在vt图象中，斜率代表加速度，故在ab段加速度减小，牵引力减小，故b错误；c.t2t3时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做正功，故c错误；d. 匀速行驶时，牵引力等于阻力，根据p=fv=fv2得：f=p/v2，故d正确。故选：d.【点睛】0t1时间内，电动汽车做匀加速直线运动，根据p=fv分析汽车功率的变化t2t3时间内，电动汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，牵引力做功不为零根据p=fv求出汽车行驶时所受的阻力7. 关于做平抛运动的物体在相同时间内的动量变化，下列说法正确的是（ ）a. 大小相同b. 大小不同c. 方向相同d. 方向不同【答案】ac【解析】【详解】根据动量定理p=ft，动量变化量等于合外力的冲量，自由落体所受的力是恒力，在相等时间内物体合外力冲量相同，动量变化量相同，故ac正确,bd错误。故选：ac.【点睛】根据动量定理p=ft，动量变化量等于合外力的冲量，自由落体、平抛和匀减速直线运动物体所受的力是恒力，在相等时间内物体合外力冲量相同，动量变化量相同，8. 已知地球的第一、第二、第三宇宙速度分别为7.9 km/s/11.2 km/s和16.7 km/s，对于宇宙速度的认识，下列说法正确的是（ ）a. 飞行器绕地球做匀速圆周运动的线速度不可能大于7.9km/sb. 在地球上发射卫星的速度可以小于7.9 km/sc. 当飞行器的发射速度为13 km/s时，飞行器将会脱离地球的引力场d. 当飞行器的发射速度为17 km/s时，飞行器将会脱离太阳的引力场【答案】acd【解析】【详解】a. 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是做匀速圆周运动的最大的环绕速度。根据线速度得沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于等于7.9km/s，故a正确；b. 在地球上发射卫星的速度至少等于7.9km/s，不可以小于7.9km/s，故b错误；c. 当飞行器的发射速度为13km/s11.2km/s时，飞行器将会脱离地球的引力场，故c正确；d. 在地面上发射卫星的速度17km/s16.7km/s，卫星将脱离太阳束缚，故d正确；故选：acd.【点睛】第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度；当卫星的速度大于等于第二宇宙速度时卫星脱离地球的吸引而进入绕太阳运行的轨道；当物体的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚成为一颗人造地球恒星9. 如图所示，不少同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子在竖直平面内做圆周运动.杯子可视为质点，杯子与圆心0的距高为0.8 m，重力加速度大小为9.8 m/s.为使杯子运动到最高点时(杯口朝下)水不会从杯里洒出，则杯子通过最高点时的速度大小可能为（ ）a. 1 m/sb. 2 m/sc. 3 m/sd. 4 m/s【答案】cd【解析】【详解】在最高点,临界情况是杯底对水弹力为零，根据牛顿第二定律得，解得最高点的最小速度v=m/s=2.8m/s，故c.d正确，a.b错误。故选：cd.10. 如图所示，将物体p用长度适当的轻质细绳悬挂于天花板下方，两物体p、q用一轻弹簧相连，物体q在力f的作用下处于静止状态，弹簧被压缩，细绳处于伸直状态.已知该弹簧的弹性势能仅与其形变量有关，且弹簧始终在弹性限度内，现将力f撤去，轻绳始终未断，不计空气阻力，则（ ）a. 弹簧恢复原长时，物体q的速度最大b. 撤去力f后，弹簧和物体q组成的系统机械能守恒c. 在物体q下落的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大d. 撒去力f前，细绳的拉力不可能为零【答案】bc【解析】【详解】a. 由题意可知，在q下降过程中，q和弹簧构成的系统满足机械能守恒，弹簧弹性势能先减小，后增大，q的动能先增大后减小，当弹簧向上的弹力大小等于q物体的重力时，q的速度最大，故a错误，bc正确；d.f撤去之前，弹簧被压缩，对a受力分析，当重力等于弹力时，绳子的拉力可能为零，故d错误故选：bc二、实验题11. 某同学利用图示装置研究平抛运动.他的实验操作是：使小球a、b处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使小球a水平飞出，同时小球b被松开.(1)他观察到的现象是：小球a、b_(填“同时”或“ 不同时”)落地。(2)把小球a、b放回原处，改用较大的力敲击弹性金属片.小球a在空中运动的时间_(填“变长”“变短”或“不变”).【答案】 (1). 同时； (2). 不变；【解析】【详解】小锤轻击弹性金属片时，a球做抛运动，同时b球做自由落体运动。通过实验可以观察到它们同时落地；用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；故答案为：同时，不变。12. 某物理兴趣小组用落体法验证机械能守恒定律.(1)在用公式 验证机械能守恒定律时，打点计时器在纸带上开始打下的两点间的距离应接近 _mm.(2)在实验中，所用重锤的质量m=1 kg，打点的时间间隔t=0.02 s，通过规范操作得到的一条点迹清晰的纸带如图所示，其中o为打下的起始点.a、b、c、d为四个连续的计时点.打点计时器在打下o点到打下b点的过程中，重锤动能的增加量ek=_ j，重力势能的减少量ep=_ j.(取g=9.8 m/s，结果均保留三位有效数字)(3)根据实验数据，算出打点计时器打下各点时重锺对应的速度v，测出其下落的距离h，关于v随h变化的关系，下列四幅图中可能正确的是_. (填选项前的字母)a. b. c. d. 【答案】 (1). 2； (2). 0.170； (3). 0.172； (4). c；【解析】【详解】(1)根据x= = m=2mm知，选择的纸带第1、2两个打点间的距离应接近2mm.(2)重锤下落的速度vb= ，重锤动能增加量ek= j0.170j.从打下计数点o到打下计数点b的过程中,重锤重力势能减小量ep=mgh=19.81.76103j0.172j，(3)根据机械能守恒定律得,mgh= ，解得，可知图线为过原点的倾斜直线，故选：c.故答案为：(1)2；(2)0.170，0.172；(3)c.三、计算题13. 图示为研究空气动力学的风洞设备，将水平刚性杆固定在风洞内距水平地面高度h=5 m处，杆上套一质量m=2 kg的可沿杆滑动的小球.将小球所受的风力调节为f= 20 n，方向水平向左.现使小球以大小= 10 m/s的速度水平向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10 m/s，求小球落地点到杆右端的距离s.【答案】 【解析】【详解】小球在竖直方向做自由落体运动，有 小球在水平方向做匀减速运动，加速度为：；则水平位移为：又小球落地点到杆右端的距离为：，计算得出：s=【点睛】小球离开杆后在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀减速直线运动；根据自由落体运动规律可求得时间；根据水平方向的匀变速直线运动规律可求得水平位移14. 某汽车制造商研制开发了发动机额定功率p=30 kw的一款经济实用型汽车，在某次性能测试中，汽车连同驾乘人员的总质量m=2000kg，在平直路面上以额定功率由静止启动，行驶过程中受到大小f=600 n的恒定阻力.(1)求汽车的最大速度v；(2)若达到最大速度v后，汽车发动机的功率立即改为p=18 kw，经过一段时间后汽车开始以不变的速度行驶，求这段时间内汽车所受合力的冲量i.【答案】（1） （2） 方向与初速度的方向相反【解析】【详解】（1）汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，有：f=f=600n根据p=fv代入数据解得：v=50m/s(2)设功率改为p=18kw时，则有：=30m/s根据动量定理得：i=mvmv代入数据得：i=4.0104kgm/s，负号表示方向与初速度的方向相反【点睛】（1）汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，根据p=fv求解速度；（2）根据p=fv求出功率改为p=18kw的速度，然后根据动量定理求出合外力的冲量15. 如图所示，小球a系在细线的一端，细线的另一端固定在0点，0点到水平面的距离为h.物块b的质量是小球a的2倍，置于粗糙的水平面上且位于0点的正下方，物块与水平面之间的动摩擦因数为.现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生弹性正碰.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)碰撞后，小球a反弹瞬间的速度大小；(2)物块b在水平面上滑行的时间t.【答案】（1） （2） 【解析】（1）设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，碰后a、b速度分别为和，碰撞前后的动量和机械都守恒，则有： 解得：，所以碰后a反弹瞬间速度大小为；（2）物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小，设物块在水平面上滑行的时间为t，根据动量定量，有：解得：。点睛：本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律及动量定理，要注意正确分析物理过程，选择合适的物理规律求解，要明确碰撞的基本规律是系统的动量守恒。16. 如图所示，半径为r的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点b和圆心o的连线与水平方向间的夹角0=30，另一端点c