河南省永城市第三中学2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

1 河南省永城市第三中学河南省永城市第三中学 2018 20192018 2019 学年高一物理下学期期末考试试题学年高一物理下学期期末考试试题 含解析 含解析 一 选择题 本题共一 选择题 本题共 1212 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 4848 分 在每小题给出的四个选项中 第分 在每小题给出的四个选项中 第 1 1 8 8 题只有一项符合题目要求 第题只有一项符合题目要求 第 9 9 1212 题有多项符合题目要求 全部选对的得题有多项符合题目要求 全部选对的得 4 4 分 选对分 选对 但不全的得但不全的得 2 2 分 有选错的得分 有选错的得 0 0 分 分 1 下列说法中正确的是 a 曲线运动一定是变速运动 b 物体受到恒力作用 不可能做曲线运动 c 物体在变力作用下 其动能一定改变 d 如果物体的动量发生变化 则其动能也一定改变 答案 a 解析 详解 a 物体做曲线运动则速度方向一定会发生改变 故一定是变速运动 故 a 正确 b 曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线 与是否是恒力无关 平抛运动合 力就是恒定的 但与速度不共线 故 b 错误 c 变力可能是方向变化 大小不变 例如匀速圆周运动的合力就是变力 一直和速度方向 垂直 速度大小不变方向改变 动能不变 故 c 错误 d 物体动量发生变化有可能是速度方向发生了变化 但大小不变 此时动能不变 故 d 错 误 2 将一个物体以 15m s 的速度从 20m 的高度水平抛出 落地时它的速度方向与地面夹角是多 少 不计空气阻力 取 2 10m sg a b c d 37 45 53 60 答案 c 解析 详解 物体做平抛运动 落地时在水平方向的分速度 0 15m s x vv 竖直方向由匀变速运动规律知 2 2 02 y vgh 由此得 22 10 20m s20m s y vgh 若速度方向与地面的夹角用来表示则 204 tan 153 y x v v 所以 53 a 与分析不符 故 a 错误 37 b 与分析不符 故 b 错误 45 c 与分析相符 故 c 正确 53 d 与分析不符 故 d 错误 60 3 一个钟表的时针与分针的长度之比为 1 2 假设时针和分针做匀速圆周运动 则时针与分 针的向心加速度之比为 a 1 144b 1 288c 1 576d 1 1152 答案 b 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 2 t 得出角速度之比为 3 1 12 t t 时分 分时 又根据向心加速度公式 2 ar 得 2 2 22 1 11 2 12288 ar ar 时时时 分分分 a 1 144 与分析不符 故 a 错误 b 1 288 与分析相符 故 b 正确 c 1 576 与分析不符 故 c 错误 d 1 1152 与分析不符 故 d 错误 4 人造卫星 宇宙飞船 包括空间站 在轨道运行的过程中 常常需要变轨 除了规避 太 空垃圾 对其的伤害外 主要是为了保证其运行的寿命 据介绍 由于受地球引力影响 人 造卫星 宇宙飞船 包括空间站 运行轨道会以每天 100 米左右的速度下降 这样将会影响 人造卫星 宇宙飞船 包括空间站 的正常工作 常此以久将使得其轨道越来越低 最终将 会坠落大气层 下面说法正确的是 a 轨道半径减小后 卫星的环绕速度减小 b 轨道半径减小后 卫星的向心加速度减小 c 轨道半径减小后 卫星的环绕周期减小 d 轨道半径减小后 卫星的环绕角速度减小 答案 c 解析 详解 卫星受到的万有引力提供向心力 根据牛顿第二定律可得 22 2 22 4mmv gmmrmrma rrt 解得 3 2 r t gm 4 gm v r 3 gm r 2 gm a r 故在轨道半径减小后 周期减小 线速度增大 角速度增大 向心加速度增大 a 描述与分析不符 故 a 错误 b 描述与分析不符 故 b 错误 c 描述与分析相符 故 c 正确 d 描述与分析不符 故 d 错误 5 木星是绕太阳公转的行星之一 而木星的周围又有卫星绕木星公转 如果要通过观测求得木 星的质量 需要测量的量可以有 已知万有引力常量g a 木星绕太阳公转的周期和轨道半径 b 木星绕太阳公转的周期和环绕速度 c 卫星绕木星公转的周期和木星的半径 d 卫星绕木星公转的周期和轨道半径 答案 d 解析 详解 根据万有引力提供圆周运动的向心力可以知道 2 mm gma r 根据表达式可以求出中心天体的质量 a 木星绕太阳公转的周期和轨道半径可以计算中心天体太阳的质量 因为木星是环绕天体 故不能计算木星的质量 故 a 错误 b 木星绕太阳公转的周期和环绕速度可以求出太阳的质量 因为木星是环绕天体 故不能 计算木星的质量 故 b 错误 c 卫星绕木星公转的周期和木星的半径 已知木星的半径但不知道卫星轨道半径就不能求 出卫星的向心力 故不能求出中心天体木星的质量 故 c 错误 d 卫星绕木星公转的周期和轨道半径 根据 5 2 2 2mm gmr rt 已知t和r可以知道能求出木星的质量 所以 d 正确 6 一台抽水机每秒能把 30kg 的水抽到 10m 高的水塔上 如果不计额外功的损失 这台抽水 机保持输出功率不变的前提下 半小时内能做多少功 2 10m sg a b c d 5 3 10 j 5 5 4 10 j 6 5 4 10 j 6 3 10 j 答案 c 解析 详解 抽水机 1 秒钟内做的功是 30 10 10j3000jwmgh 所以抽水机的功率为 3000 w3000w 1 w p t 抽水机半小时做的功是 6 3000 30 60j5 4 10 jwpt a 与分析不符 故 a 错误 5 3 10 j b 与分析不符 故 b 错误 5 5 4 10 j c 与分析相符 故 c 正确 6 5 4 10 j d 与分析不符 故 d 错误 6 3 10 j 7 以下说法中正确的是 a 物体受到拉力作用向上匀速运动 拉力做的功是 1j 但物体重力势能的增加量不是 1j b 物体受拉力作用向上运动 拉力做的功是 1j 但物体重力势能的增加量不是 1j c 物体运动 重力做的功是 1j 但物体重力势能的增加量不是 1j d 没有摩擦时物体由 a 沿直线运动到 b 克服重力做的功是 1j 有摩擦时物体由 a 沿曲线运 动到 b 克服重力做的功大于 1j 答案 b 6 解析 详解 a 物体受拉力作用向上匀速运动 合力做功为零 拉力做的功是 1j 则重力做功 为 1j 则物体重力势能的增加量是 1j 故 a 错误 b 物体受拉力作用向上如果不是匀速运动 拉力做的功是 1j 则物体重力势能的增加量就 不一定是 1j 所以 b 正确 c 物体运动 重力做的功是 1j 物体重力势能的增加量一定是 1j 所以 c 错误 d 重力做功仅仅与重力的大小 始末的位置有关 所以没有摩擦时物体由a沿直线运动到 b 克服重力做的功是 1j 有摩擦时物体由a沿曲线运动到b 克服重力做的功仍然是 1j 故 d 错误 8 质量为 2g 的子弹 以 300m s 的速度射入厚度是 5cm 的木板 射穿后的速度是 100m s 子 弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大 a 800nb 1200nc 1600nd 2000n 答案 c 解析 详解 在子弹射穿木块的过程中只有木板对子弹的阻力 设为 f 对子弹做了功 对子弹 分析 根据动能定理得 22 21 11 22 flmvmv 代入数据计算得出阻力为 1600nf a 800n 与分析不符 故 a 错误 b 1200n 与分析不符 故 b 错误 c 1600n 与分析相符 故 c 正确 d 2000n 与分析不符 故 d 错误 7 9 运动员把质量是 500g 的足球从地面上的某点踢出后 某人观察它在空中的飞行情况 估计 上升的最大高度是 10m 在最高点的速度为 20m s 根据以上信息 下列说法正确的是 不计空 气阻力 取 2 10m sg a 足球在空中运动的时间大约是 1 4s b 足球的落地点离踢出点的水平距离大约是 56m c 运动员对足球的做的功是 150j d 足球在上升过程中机械能不守恒 答案 bc 解析 详解 a 踢出足球后足球最斜抛运动 最高点时竖直方向速度为 0 根据斜抛运动公式知 到达最高点的时间为 1 22 10s 2s 10 h t g 下落时间与上升时间相等 故在空中运动的时间大约是 1 22 2s2 8stt 故 a 错误 b 踢出球后足球在水平方向做匀速直线运动 由题意知水平速度 由 a 选项分 0 20m sv 析可知水平位移 0 20 2 8m56mxv t 故 b 正确 c 运动员对足球做的功根据动能定理得 2 1 2 wmghmv 计算得出 故 c 正确 150jw d 因足球运动过程中忽略空气阻力 只有重力做功 故机械能守恒 所以 d 错误 10 在光滑水平面上 原来静止的物体在水平力的作用下 经过时间 通过位移后 动 ftl 量变为 动能变为 以下说法正确的是 p k e 8 a 在作用下 这个物体经过位移 其动量等于 f2l 2p b 在作用下 这个物体经过时间 其动量等于 f2t 2p c 在作用下 这个物体经过时间 其动能等于 f2t 2 k e d 在作用下 这个物体经过位移 其动能等于 f2l 2 k e 答案 bd 解析 由题意可知 经过时间 t 通过位移 l 后 动量为 p 动能为 由动量定理可知 k epft 由动能定理得 设物体质量为 m 当位移为 2l 时 物体的动能 k efl 物体的动量 a 错误 d 正确 222 kk eflfle 2222 kk pmemep 当时间为 2t 时 动量 物体的动能 222pftftp b 正确 c 错误 2 22 2 44 222 kk ppp ee mmm 11 质量为 m 的汽车在平直路面上启动 启动过程的速度图像如图所示 段为直线 从 1 0 t 时刻起汽车保持额定功率不变 整个运动过程中汽车所受阻力恒为 f 则 1 t a 时间内 汽车的牵引力等于 1 0 t 1 1 v m t b 时间内 汽车牵引力做功为 21 tt 22 21 11 22 mvmv c 时间内 汽车的功率等于 21 tt 1 fv d 时间内 汽车的功率等于 21 tt 2 fv 9 答案 d 解析 0 t1时间内 汽车做匀加速直线运动 加速度 a 根据牛顿第二定律得 f ff ma 解 1 1 v t 得牵引力 f ff m 故 a 错误 根据动能定理 在时间内 汽车合外力做功为 1 1 v t 12 tt 选项 b 错误 汽车的额定功率 p fv1 ff m v1 故 c 错误 当牵引力 22 21 11 22 mvmv 1 1 v t 等于阻力时 速度达到最大 故 t1 t2时间内 汽车已达到额定功率 则 p fv2 故 d 正确 故选 d 点睛 本题考查的是汽车的启动方式 对于汽车的两种启动方式 恒定加速度启动和恒定功 率启动 对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉 12 从地面竖直向上抛出一物体 其机械能e总等于动能ek与重力势能ep之和 取地面为重 力势能零点 该物体的e总和ep随它离开地面的高度h的变化如图所示 重力加速度取 10 m s2 由图中数据可得 a 物体的质量为 2 kg b h 0 时 物体的速率为 20 m s c h 2 m 时 物体的动能ek 40 j d 从地面至h 4 m 物体的动能减少 100 j 答案 ad 解析 10 详解 a ep h图像知其斜率为g 故g 20n 解得m 2kg 故 a 正确 80j 4m b h 0 时 ep 0 ek e机 ep 100j 0 100j 故 100j 解得 v 10m s 故 b 错误 2 1 2 mv c h 2m 时 ep 40j ek e机 ep 90j 40j 50j 故 c 错误 d h 0 时 ek e机 ep 100j 0 100j h 4m 时 ek e机 ep 80j 80j 0j 故ek ek 100j 故 d 正确 二 实验题 本题共二 实验题 本题共 2 2 小题 每空小题 每空 2 2 分分 共共 1616 分 分 13 如图所示 在研究平抛运动时 小球 a 沿轨道滑下 离开轨道末端 末端水平 时撞开 轻质接触式开关 s 被电磁铁吸住的小球 b 同时自由下落 改变整个装置的高度 h 做同样的 实验 发现位于同一高度的 a b 两球总是同时落地 1 该实验现象说明了 a 球在离开轨道后 a 水平方向的分运动是匀速直线运动 b 水平方向的分运动是匀加速直线运动 c 竖直方向的分运动是自由落体运动 d 竖直方向的分运动是匀速直线运动 2 在 研究平抛物体的运动 的实验中 得到的轨迹如图所示 其中 o 点为平抛运动的 起点 根据平抛运动的规律及图中给出的数据 可计算出小球平抛的初速度 v0 m s 2 9 8 gm s 11 答案 1 1 c 2 2 1 6 解析 1 由于 ab 两球同时从同一高度开始下落 并且同时到达地面 故在竖直方向两球遵循相 同的运动规律 即速度加速度总是相同 由于 b 球做自由落体运动 故 a 球在平抛过程中在 竖直方向也做自由落体运动 故 c 正确 d 错误 而 a 球在水平方向的运动没有可以参照的 物体 故无法确定平抛运动的物体在水平方向的运动所遵循的规律 故 ab 无法判定 故选 c 2 小球做平抛运动 在水平方向上 x v0t 在竖直方向上 y gt2 解得 v0 x 1 2 2 g y 由图示实验数据可得 0 9 8 0 321 6 22 0 196 g vxm s y 点睛 解决平抛实验问题时 要特别注意实验的注意事项 在平抛运动的规律探究活动中不 一定局限于课本实验的原理 要注重学生对探究原理的理解 本题不但考查了平抛运动的 规律 还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律 是一道考查基础知识的好题目 14 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律 实验所用的电源为学生电源 输出电压有 交流电和直流电两种 重锤从高处由静止开始下落 打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一 系列的点 对图中纸带上的点迹进行测量 即可验证机械能守恒定律 1 下列几个操作步骤中 a 按照图示 安装好实验装置 b 将打点计时器接到电源的 交流输出 上 c 用天平测出重锤的质量 d 先释放重锤 后接通电源 纸带随着重锤运动 打点计时器在纸带上打下一系列的点 12 e 测量纸带上某些点间的距离 f 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 没有必要的是 操作错误的是 填步骤前相应的字母 2 在某次实验中 假设质量为m的重锤由静止自由下落 带动纸带打出一系列的点 如图 所示 相邻计数点间的时间间隔为 0 02s 距离单位为 cm g 9 8m s2 所有计算结果保 留小数点后两位 打点计时器打下计数点b时 物体的速度 m s b v 从起点o到打下计数点b的过程中物体的动能增加量 势能减少量 k e p e 通过计算 数值上小于 其主要原因为 k e p e 答案 1 c 2 d 3 3 11 4 4 84mj 5 4 86mj 6 下落过中纸带与打点计时器间有摩擦阻力 或有阻力的影响 解析 详解 1 1 因为我们是比较mgh 的大小关系 所以m可约去比较 不需要用天 2 1 2 mv 平 故 c 没有必要 2 开始记录时应先给打点计时器通电 然后再释放重锤 让它带着纸带一同落下 如果先 放开纸带让重物下落再接通打点计时时器的电源 因为重物运动较快不利于数据的采集和处 理 会对实验产生较大的误差 故 d 错误 2 3 利用中点时刻的速度等于平均速度可得 2 56 11 43 6810 m s 3 11m s 20 04 a b oco xx v t 4 从o到b动能增加量 22 11 3 11 j4 84 j 22 kb emvmm 13 5 从o到b重力势能减小量 9 8 0 496j6 86 j p emghmm 6 产生误差的主要原因是 纸带与打点计时器间有摩擦阻力 或有阻力的影响等 三 计算题 本题共三 计算题 本题共 3 3 小题 共小题 共 3636 分 写出必要的解题过程 分 写出必要的解题过程 15 细线下吊着一个质量为 m 的沙袋 构成一个单摆 摆长为 l 一颗质量为 m 的子弹水平射 入沙袋并留在沙袋中 随沙袋一起摆动 已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是 求子弹射入 沙袋前的速度 答案 21 cos mm gl m 解析 设射入后子弹和沙袋的共同速度为v1 子弹和沙袋沿圆弧向上摆至最高点的过程 根据机械 能守恒定律有 2 1 1 1 cos 2 mm vmm gl 设子弹射入沙袋前的速度为v0 规定子弹的方向为正方向 根据动量守恒定律有 mv0 m m v1 解得v0 21 cos mm gl m 名师点睛 根据沙袋摆动时的最大摆角 结合机械能守恒定律求出射入后子弹和沙袋的共同速度 对子 弹和沙袋组成的系统运用动量守恒 结合动量守恒定律求出子弹射入沙袋前的速度 16 如图所示 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上p点沿水平方向以初速度v0 抛出一个小球 测得小球经时间t落到斜坡上另一点q 斜面的倾角为 已知该星球半径 为r 万有引力常量为g 求 1 该星球表面的重力加速度 14 2 该星球的质量 答案 1 2 0 2tanv g t 2 0 2tanv r gt 解析 分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动 在竖直方向上做自由落体运动 根据平抛运动的规 律求出星球表面的重力加速度 根据万有引力等于重力求出星球的质量 详解 1 根据平抛运动知识可得 2 00 1 2 2 gt ygt tan xv tv 解得 0 2v tan g t 2 根据万有引力等于重力 则有 2 gmm mg r 解得