甘肃省庆阳市孟坝中学高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

甘肃省庆阳市孟坝中学2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8为单项选择题，9-12为多项选择题）1.物体做匀速圆周运动时，保持不变的物理量是a. 速度 b. 加速度 c. 合外力 d. 动能【答案】d【解析】考点：匀速圆周运动；线速度、角速度和周期、转速分析：对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别解答：解：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；动能是标量只与速度的大小有关，所以动能不变，所以d正确故选d点评：本题很简单，考察了描述匀速圆周运动的物理量的特点，但是学生容易出错，如误认为匀速圆周运动线速度不变2.某走时准确的时钟，分针与时针的角速度之比为a. 121 b. 112 c. 601 d. 241【答案】a【解析】【详解】分针、时针的周期分别为1h、12h，则周期比为1:12根据=2t得角速度之比为12:1;故选a.【点睛】解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期，以及知道周期与角速度的关系=2t.3.两个相距为r的小物体，它们之间的万有引力为f.保持质量不变，将它们间的距离增大到3r.那么它们之间万有引力的大小将变为()a. f b. 3f c. f3 d. f9【答案】d【解析】根据万有引力定律得：甲、乙两个质点相距，它们之间的万有引力为f=gmmr2若保持它们各自的质量不变，将它们之间的距离增大到3r，则甲、乙两个质点间的万有引力f=gmm3r2=f9，故d正确故选d4.一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动对小物体进行受力分析，下列说法正确的是a. 只受重力和支持力b. 只受重力、支持力、摩擦力c. 只受重力、支持力、向心力d. 只受重力、支持力、摩擦力、向心力【答案】b【解析】【详解】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示:重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力.故b正确，a、c、d错误。故选b。【点睛】静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势5.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是a. 所有的行星都绕太阳做圆运动b. 对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积c. 在a3t2=k中，k是与太阳无关的常量d. 开普勒行星运动定律仅适用于行星绕太阳运动【答案】b【解析】【详解】a、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;故a错误.b、对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积;故b正确.c、在a3t2=k中，k是与太阳质量有关的常量;故c错误.d、开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动;故d错误.故选b.【点睛】行星绕太阳虽然是椭圆运动，但我们可以当作圆来处理，同时值得注意是周期是公转周期6.如图所示，一张桌子放在水平地面上，桌面高为h2，一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的p点若以桌面为参考平面，重力加速度为g小球从p点下落到地面上的m点，下列说法正确的是a. 小球在p点的重力势能为mg (h1+h2)b. 小球在桌面n处的重力势能为mgh2c. 小球从p点下落至m点的过程中，重力势能减少mg (h1+h2)d. 小球从p点下落至m点的过程中，克服重力做功mg (h1+h2)【答案】c【解析】以桌面为参考平面，小球在p点的重力势能为mgh1，a错。小球在桌面n处的重力势能为0，b错。小球从p点下落至m点的过程中，重力做正功mg(h1+h2)，重力势能减少mg(h1+h2)，c对d错。7.如图所示，半径为r的光滑半圆轨道竖直放置小球以一定的速度从a点进入半圆轨道重力加速度为g若小球恰能通过轨道的最高点b则a. 小球在b点受到重力和向心力的作用b. 小球在a点所受支持力大小为mgc. 小球通过b点时的速度为grd. 小球在a点时的速度为2gr【答案】c【解析】【详解】a、小球在b点受重力作用，靠重力提供向心力;故a错误.b、c、d、根据mg=mv2r，知小球在b点的速度为v=gr，根据动能定理得:mg2r=12mvb212mva2,解得va=5gr;根据牛顿第二定律得nmg=mva2r，解得n=6mg;故b、d错误，c正确.故选c.【点睛】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律和动能定理进行分析8.甲、乙两物体的质量之比为m甲：m乙=1：2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止开始做匀加速直线运动。当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为 （ ）a. 1：1 b. 1：2 c. 1：4 d. 1：8【答案】a【解析】由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量。以物体为研究对象，重力支持力不做功，只有力f做功，合外力w=fx，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止开始，所以甲乙动能相同，a对。9. 物体做平抛运动时，保持恒定不变的物理量是a. 速度 b. 加速度 c. 动能 d. 机械能【答案】bd【解析】试题分析：由于平抛运动的物体只受到重力的作用，加速度是重力加速度，所以加速度不变，所以b正确；由于只受到重力的作用，所以机械能守恒，所以d正确；平抛运动的速度的大小是在不断变化的，所以速度要变，物体的动能也要变，所以ac错误故选bd考点：考查了对平抛运动的理解点评：平抛运动是只在重力的作用下，水平抛出的物体做的运动，所以平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动10.下列运动过程中机械能守恒的是a. 雨滴在空中匀速下落b. 小石块做平抛运动c. 子弹射穿木块d. 物块沿光滑斜面下滑【答案】bd【解析】【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，或者看有没有机械能转化为其它形式的能，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒【详解】a、雨滴落地前在空中匀速下落的过程，说明雨滴动能不变，重力势能减小，所以机械能不守恒;故a错误.b、小石块做平抛运动只受重力作用，所以机械能守恒;故b正确.c、子弹射穿过木块的运动中，要受到阻力的作用，阻力对物体做负功，所以机械能不守恒;故c错误.d、物体沿光滑曲面下滑，没有摩擦力的作用，同时物体受到支持力对物体也不做功，所以只有物体的重力做功，机械能守恒;故d正确.故选bd。【点睛】本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件，知道各种运动的特点即可.11.如图所示，固定的光滑斜面倾角为，顶端a点距离水平地面的高度为h已知重力加速度为g质量为m的小滑块，从a由静止开始滑至底端b，在此过程中滑块的a. 动能增加了mghb. 重力势能减少了mghc. 机械能减少了mghd. 重力做的功为mgsinh【答案】ab【解析】【分析】重力做功只与物体的初末的位置有关，斜面的高度为h，由此可以求得重力做功的大小；根据动能定理求解动能的变化【详解】a、d、固定的光滑斜面倾角为，小物块从a滑到斜面底端b的过程中重力做的功只与物体的初末的位置有关，所以重力做的功为w=mgh；根据动能定理得动能增加了mgh，故a正确，d错误.b、根据重力做功与重力势能的关系得重力势能减少了mgh，故b正确.c、整个过程中物体的机械能守恒，故c错误.故选ab.【点睛】本题是对机械能守恒的直接应用，掌握住机械能守恒定律条件，同时注意做功的特点.12.如图所示，有m和n两颗质量相等的人造地球卫星，都绕地球做匀速圆周运动两颗卫星相比较a. m的线速度较大b. m的角速度较大c. n的线速度较大d. n受到的万有引力较大【答案】cd【解析】【详解】a、c、由万有引力提供向心力：gmmr2=mv2r，解得：v=gmr，可知半径大的线速度小，故m的线速度较小，故a错误，c正确.b、由gmmr2=m2r，解得：=gmr3，可知半径大的角速度小，故m的角速度较小，故b错误.d、由万有引力表达式f=gmmr2，可知质量相等，半径小的万有引力大，故n受的万有引力大，故d正确.故选cd.【点睛】本题就是对万有引力充当向心力的一个公式的综合应用，锻炼公式应用的熟练程度，另有一个简单方法就是，除了周期随半径增大外，其余都是随半径增大而减小二、填空题（本题共5个小题，每空2分，共20分）13.如图为自行车局部示意图，自行车后轮的小齿轮半径r1=4.0 cm，与脚踏板相连的大齿轮的半径r2=10.0 cm则小齿轮边缘处a点的线速度与大齿轮边缘处b点的线速度之比v1v2=_，小齿轮的角速度和大齿轮的角速度之比12=_【答案】 (1). 1:1 (2). 5:2【解析】【详解】传动过程中，同一链条上的a、b两点的线速度相等，即va=vb所以v1：v2=1：1根据12=v1r2v2r1=r2r1=0.10.04=52所以小齿轮的角速度和大齿轮的角速度之比1：2=5：2【点睛】对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等。14.汽车发动机的额定功率为60kw，满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20ms，这时汽车所受阻力为_n，若汽车实际速度保持15ms的速度不变，则汽车发动机实际功率是_kw(设汽车所受阻力不变).【答案】 (1). 3103 (2). 45【解析】汽车发动机的额定功率为60kw，满载时在水平直路上行驶时的最大速度可达20m/s，这时汽车所受的牵引力为：f=pv=60103w20m/s=3103n此时汽车牵引力和阻力平衡，故阻力为：f=f=3000n实际行驶保持15m/s的速度不变，所受阻力不变，故牵引力为f=f=3000n故汽车发动机的实际功率为：p=fv=3000n15m/s=45000w=45kw。点睛：本题关键是能灵活地运用公式p=fv求解牵引力或功率，同时要能对物体受力分析，并根据平衡条件得到牵引力和阻力平衡。15.如图所示，用与水平方向成=37，大小f=300 n的拉力拉着一辆小车在水平面上运动了一段距离x=50 m车受到的阻力是200 n则拉力f对小车做的功是_j，小车克服阻力做的功是_j（sin37=0.6，cos37=0.8）【答案】 (1). 1.2104 (2). 1.0104【解析】考点：功的计算分析：已知力和位移以及力与位移的夹角，可直接根据功的定义公式w=fscos求解功解答：解：拉力f的功为：w=fscos=300n50m0.8=12000j阻力的功为：w=fscos180=-20050j=-10000j阻力做负功，即物体克服阻力做10000j的功；故答案为：1.2x104j; 1.0x104j16.一辆小车质量为1500 kg，分别以10 ms的速度经过半径为50 m的拱形桥的最高点（如图甲）和凹形桥的最低点（如图乙）g=10ms2在图甲中车对桥顶部的压力大小为_n，在图乙中车对桥底部的压力大小为_n【答案】 (1). 1.2104 (2). 1.8104【解析】【详解】在图甲中，根据牛顿第二定律得：mgn1=mv2r 解得支持力为：n1=mgmv2r=15000150010050n=12000n根据牛顿第三定律知，图甲中车对桥顶部的压力大小为12000n在图乙中，根据牛顿第二定律得：n2mg=mv2r解得：n2=mg+mv2r=15000+150010050n=18000n根据牛顿第三定律知，图乙中车对桥底部的压力大小为18000n【点睛】解决本题的关键知道小车在最高点和最低点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解.17.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 hz，查得当地的重力加速度g=9.80 ms2，测出所用重物的质量为1.00 kg实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作o，另选连续的4个点a、b、c、d作为测量的点经测量知道a、b、c、d各点到o点的距离分别为34.02 cm、39.38 cm、45.11cm、50.96 cm根据以上数据可以算出，重物由o点运动到c点，重力势能的减少量等于_j，动能的增加量等于_j（保留三位有效数字）【答案】 (1). 4.42 (2). 4.19【解析】【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值注意有效数字的保留【详解】根据重力势能的定义式得：重力势能减小量ep=mgh=1.009.800.4511j4.42j；利用匀变速直线运动的推论vc=xbdtbd=(0.5096-0.3938)m20.02s=2.895m/s,动能的增量ek=ekc0=12mvc24.19j.【点睛】运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题,要注意单位的换算和有效数字的保留三、计算题（本题共3个小题，共32分）18.如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8 m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8 m不计空气阻力取g=10ms2求：（1）小球从抛出到落地经历的时间t；（2）小球抛出时的速度大小v0；（3）小球落地时的速度大小v【答案】（1）0.6 s （2）8.0 m / s（3）10 m / s【解析】【详解】(1)根据平抛运动规律竖直方向:h=12gt2求出 t=0.6s(2)水平方向 x=v0t 求出v0=8.0m/s(3)从抛出到落地，根据机械能守恒定律:12mv02+mgh=12mv2求出小球落地速度:v=10m/s【点睛】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解19.一宇宙飞船绕某行星做匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r，周期为t引力常量为g，行星半径为r求：（1）行星的质量m；（2）行星表面的重力加速度g；（3）行星的第一宇宙速度v【答案】（1）m=42r3gt2 （2） g=gmr2=42r