四川省雅安市2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.docx

四川省雅安市2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题1.下列说法正确的是A. 牛顿最早提出了日心说B. 托勒密发现了海王星和冥王星C. 开普勒发现了万有引力定律D. 卡文迪许第一次测出了万有引力常量【答案】D【解析】哥白尼提出了“日心说”推翻了很长时间的“地心说”，故A错误；克莱德汤博发现了冥王星，亚当斯和勒威耶发现了海王星，故B错误；开普勒发现了行星的运动规律，在此基础上牛顿发现了万有引力定律，故C错误；卡文迪许第一次测出了万有引力常量故D正确所以D正确，ABC错误。2.关于曲线运动，以下说法中正确的是A. 平抛运动是一种匀变速运动B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动C. 做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的D. 做圆周运动的物体合力总是与速度方向垂直【答案】A【解析】试题分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论解：A、平抛运动只受到重力的作用，是一种加速度不变的曲线运动，即匀变速曲线运动，故A正确；B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力作用下，可以做曲线运动，比如平抛运动，所以B错误C、匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，方向是不断变化的，所以匀速圆周运动一定是受到变力的作用，所以C错误D、物体做匀速圆周运动的物体合力才总是与速度方向垂直，所以D错误故选：A【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住3.两个质点之间万有引力大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，其他量不变，那么它们之间的万有引力变为A. B. C. 4FD. 16F【答案】A【解析】【分析】两个质点之间万有引力大小遵守万有引力定律，根据万有引力定律公式进行判断【详解】根据万有引力定律公式可得将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的，故A正确，BCD错误。故选A。4.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球，接球时两手随球迅速收缩至胸前这样做的目的是A. 增加作用时间，减小球对手的冲量B. 增加作用时间，减小球对手的冲击力C. 减小作用时间，减小球的动量变化量D. 减小作用时间，增加球的动量变化量【答案】B【解析】篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球，球的动量变化量一定，接球时两手随球迅速收缩至胸前，作用时间变长，根据动量定理知，手对球的作用力减小，即减小球对手的冲击力，B正确；ACD错误；故选B。5.一条小船在静水中的速度为，它要渡过一条宽为200m的长直河道，河水流速为，则这条船过河A. 最短时间为25sB. 最短时间为50sC. 最小位移为200mD. 最小位移为300m【答案】C【解析】当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为，故AB错误；根据平行四边形定则，由于静水速度大于水流速度，则合速度可能垂直于河岸，渡河的最短位移等于河宽，即200m，故C正确、D错误。故选C。点睛：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度6.一个做平抛运动的物体，初速度为，经过一段时间，它的末速度与初速度的夹角为，重力加速度g取，则它下落的时间为A. B. C. D. 【答案】B【解析】物体做平抛运动，根据平抛运动的特点可知: ，解得t=1.0s，故B正确，ACD错误。7.如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法不正确的是A. 三个小球不同时落地B. b、c所能达到的最大高度相同C. 三个小球落地时的速度大小相等D. 落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同【答案】B【解析】【分析】本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒；同时可以根据动量定理判断动量的变化。【详解】a球做平抛运动，竖直方向的分运动是自由落体运动，b做竖直上抛运动，c做斜上抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以三个小球运动的时间不等，不同时落地，故A正确。b、c两球初始高度相同，分别做竖直上抛和斜上抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度c小，b大，所以b上升的最大高度大，c上升的最大高度小，故B不正确；小球运动过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有：，得：，知三个小球初位置的高度h和初速度大小都相等，则落地时速度v大小相等，故C正确；三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量为，则是相等的，故D正确。本题选不正确的，故选B。【点睛】三个小球都是只受重力作用，所以都做匀变速运动；根据竖直方向分运动关系分析运动时间关系，并确定最大高度关系。三个球都只有重力做功，机械能均守恒，故可得到落地时动能相等，则速度的大小相等。根据动量定理可知任意相等时间内动量的增量相同。8.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A. 卫星在轨道3上运行的速率大于在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的机械能小于在轨道1上的机械能C. 卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度D. 卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度减小，加速度减小，机械能守恒【答案】D【解析】根据，得：，卫星在轨道3上的轨道半径大于轨道1上的轨道半径，则卫星在轨道3上运行的速率小于在轨道1上的速率，故A错误。卫星从轨道1进入轨道2，需点火加速，在轨道2进入轨道3需在P点点火加速，机械能增加，则卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，故B错误。卫星在轨道2上经过Q点和在轨道1上经过Q点时万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故C错误。卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，万有引力做负功，速度减小，万有引力减小，加速度减小，因为只有万有引力做功，则机械能守恒，故D正确。故选D。【点睛】根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系，从而比较轨道1和3上的线速度大小；根据变轨的原理分析轨道3和轨道1上的机械能大小；根据牛顿第二定律，结合万有引力的大小比较加速度；从Q到P，根据万有引力做功分析速度的变化，结合万有引力大小比较加速度的大小9.运动员把质量为500g的足球由静止踢出后，足球上升的最大高度是10m，在最高点的速度为若不考虑空气阻力及足球自转，g取则A. 运动员踢球时对足球做的功是150JB. 运动员踢球时对足球做的功是100JC. 运动员踢球时对足球做的功是50JD. 运动员踢球时对足球做的功是0J【答案】A【解析】足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功：，故A正确，BCD错误点睛：本题可以对踢球的过程运用动能定理，小球动能的增加量等于小明做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒，此时球的运动与人的作用无关。10.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式和共点力平衡条件，可以先求出摩擦阻力；当汽车的车速为时，先求出牵引力，再结合牛顿第二定律求解即可【详解】当汽车匀速行驶时，有。根据，得，由牛顿第二定律得，故B正确，ACD错误；故选B。【点睛】本题关键结合功率与速度关系公式、共点力平衡条件以及牛顿第二定律联合求解11.竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则A. 两球的线速度大小相等B. 两球的角速度大小相等C. 两球对轨道的压力相等D. 两球的重力势能相等【答案】C【解析】小球在光滑轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，即有mgRmv2，所以，线速度v；两轨道半径不同，故两球的线速度大小不等，故A错误；角速度，两轨道半径不同，故两球的角速度大小不等，故B错误；由牛顿第二定律可得：小球对轨道的压力FNmg+3mg，故两球对轨道的压力相等，故C正确；两球开始的高度相同，机械能相同，因机械能守恒，则在最低点时的机械能相同，故D正确；故选CD。12.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒固定不动且轴线竖直，两个质量相同的球甲、乙紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，半径，则A. 线速度B. 对筒壁的弹力C. 加速度D. 角速度【答案】A【解析】【分析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据比较线速度、角速度、向心加速度的大小.【详解】两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，合力的方向都沿水平方向。根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等。根据，得，合力、质量相等，r大线速度大，所以球甲的线速度大于球乙的线速度。故A正确，B错误。根据可知，由于合力相同，故向心加速度相同，故C错误；根据得：，r大则角速度小。所以球甲的角速度小于球乙的角速度。故D错误。故选A。【点睛】对小球受力分析，受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可；本题关键是对小球受力分析，知道小球做圆周运动向心力的来自于合外力。13.某人将一重物由静止举高h，并获得速度v，下列说法正确的是A. 合外力对物体做的功等于物体机械能的增加B. 物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加C. 人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和D. 人对物体做的功等于物体机械能的增加【答案】BCD【解析】【分析】根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，物体重力做的功等于重力势能的变化量，除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量【详解】根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故A错误；物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故B正确；人对物体做的功等于物体机械能的变化量，而物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，所以人对物体做的功等于物体克服重力做的功与物体获得的动能之和，故C正确；根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故D正确。故选BCD。14.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图象以地面为参考系如图乙所示已知，则A. 时刻，小物块离A处的距离达到最大B. 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右D. 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】BC【解析】【分析】小物块滑上传送后在阻力作用下做匀减速直线运动，当速度减为0时，小物块又反向匀加速运动最后与传送带一起向右运动根据图象分析有：时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，小物块向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失【详解】由图可知，时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，此后反向运动，位移减小，故A错误；由于传送带向右运动，时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；在时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用，在时间内小物块向右加速运动，受到向右的摩擦力作用，故摩擦力一直向右；故C正确；之后，二者速度相等，保持相对静止，故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势，不再受摩擦力；故D错误故选BC.【点睛】本题的关键是通过图象得出小物块的运动规律，再由运动规律得出小物块的受力和运动情况，从而明确物块与传送带之间的相对运动规律，此类问题涉及两个物体多个过程，对学生分析能力能起到较好的练习作用15.如图所示，一质量为lkg的滑块A以的速度在光滑水平面上向右运动，一质量为2kg的滑块B以的速度向左运动并与滑块A发生碰撞，已知滑块B的左侧连有轻弹簧，下列说法正确的是A. 当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为B. 当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为C. 两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为D. 两滑块相距最近时，滑块B的速度大小为【答案】BD【解析】A、B、以向右为正方向，A、B组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，当滑块A的速度减为0时，由动量守恒定律得：，即：，方向向左；即当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为1.5m/s，A错误，B正确；C、D、两滑块相距最近时速度相等，设相等的速度为v根据动量守恒定律得：，解得：，大小为；C错误；D正确；故选BD。二、实验题16.为了进一步研究平抛运动，某同学用如图所示的装置进行实验为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是_A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道末端必须水平D.本实验必需的器材还有刻度尺和秒表图是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_取重力加速度【答案】 (1). AC (2). 1.6【解析】（1）为了保证小球平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误为了保证小球的初速度水平，斜槽轨道末端必须水平，故C正确小球平抛运动的时间可以根据竖直位移求出，不需要秒表，故D错误。所以选AC.（2）做平抛运动，在竖直方向上：，代入数据解得：，则平抛运动的初速度为： 。17.如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。实验中，已经平衡好摩擦力和其它阻力，且重物质量m远小于小车质量M，可认为小车所受的拉力大小为mg。接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为在纸带上依次取A、B、各点到O点的距离为、，如图2所示。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功_，打B点时小车的速度_以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图所示的图象。由此图象可得随W变化的表达式为_，根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_【答案】 (1). ； (2). ； (3). ； (4). 质量；【解析】【分析】根据功的定义计算拉力对小车做的功，根据中点时刻瞬时速度等于平均速度计算；读图，从中得出两个量的关系，并分析斜率的单位；【详解】由于近似认为拉力等于重力，所以根据可知，拉力做功为；中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即；根据图象上的点，可以得出得随W变化的表达式为：；功是能量转化的量度，所以功和能的单位是相同的，斜率设为k，则，代入单位后，k的单位为，所以与该斜率有关的物理量为质量；【点睛】本题考查动能定理的实验探究，这个实验的一个重点就是学会使用打点计时器计算速度，然后分析动能和重力势能的关系，多练习速度计算也是本题的一个基础。本实验中也要知道误差的来源，这样在分析图象问题时就容易得出原因。三、计算题18.观测到某一卫星环绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为求：卫星绕地球运行时速度v；卫星环绕地球运行的周期T。【答案】（1）（2）【解析】设卫星质量为m（1）由 解得：（2）由 解得：19.质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力f保持不变，当速度达到时，发动机的实际功率正好等于额定功率，此后，发动机始终在额定功率下工作请分析说明，汽车达到恒定功率后，其加速度和速度的变化情况，并画出速度v水时间t变化图象的示意图若公路足够长，求汽车能达到的最大速度若速度从增大到所用时间为t，求这段时间内汽车的位移x【答案】(1) 加速度减小，速度增大，直到加速度减小为零，汽车达到最大速度，图像如图：(2) (3)【解析】（1）由功率公式：可知，汽车的牵引力：，由牛顿第二定律得： 解得：，汽车做加速运动，速度v不断增大，汽车达到额定功率后，其加速度a逐渐减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，图象如图所示：（2）当汽车做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件可知，牵引力：汽车的最大速度：；（3）对汽车，由动能定理得：解得：。点睛：汽车功率达到额定功率后做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，分析清楚汽车的运动过程，应用功率公式P=Fv、牛顿第二定律与动能定理即可解题。20.三维弹球是Window里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏，小王同学受此启发，在学校组织的趣味运动会上，为大家提供了一个类似的弹珠游戏。如图所示，将一质量为的小弹珠可视为质点放在O点，用弹簧装置将其弹出，使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB进入水平桌面BC