北京市石景山区2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

石景山区20182019学年第二学期期末考试试卷高一物理一、选择题，本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。1.下列物理量中，属于矢量的是a. 功率b. 加速度c. 弹性势能d. 动能【答案】b【解析】【详解】a. 功率只有大小没有方向，是标量，a错误b. 加速度既有大小也有方向，是矢量，b正确c. 弹性势能只有大小没有方向，是标量，c错误d. 动能只有大小没有方向，是标量，d错误2.因首次比较精确地测出引力常量g，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是a. 伽利略b. 开普勒c. 卡文迪许d. 牛顿【答案】c【解析】【详解】牛顿发现了万有引力定律，牛顿得到万有引力定律之后，并没有测得引力常量，首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，称为“称量地球质量第一人”的科学家。a. 伽利略与分析不符，a错误b. 开普勒与分析不符，b错误c. 卡文迪许与分析相符，c正确d. 牛顿与分析不符，d错误3.两个质点之间万有引力的大小为f，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为a. b. c. d. 【答案】b【解析】【详解】根据万有引力定律公式得将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，则万有引力的大小变为原来的，所以万有引力变为a. 与分析不符，a错误b. 与分析符合，b正确c. 与分析不符，c错误d.与分析不符，d错误4.物体做曲线运动时，下列说法中正确的是a. 速度大小一定是变化的b. 速度方向一定是变化的c. 合力一定是变化的d. 加速度一定是变化的【答案】b【解析】【详解】物体做曲线运动时，速度大小不一定是变化的，例如匀速圆周运动，选项a错误；物体做曲线运动时，速度方向一定是变化的，选项b正确；物体做曲线运动时，合力不一定是变化的，例如平抛运动，选项c错误；物体做曲线运动时，加速度不一定是变化的，例如平抛运动，选项d错误；故选b.5.如图所示，一重力为g物体静止在倾角为的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力g，这两个方向上的分力分别为f1和f2。则分力f2的大小为a. gb. c. d. 【答案】c【解析】【详解】斜面上物体的重力，按效果分解的力图如题目图。根据数学知识可知：f1=gsin,f2=gcosa. g与分析不符，a错误b. 与分析不符，b错误c. 与分析相符，c正确d. 与分析不符，d错误6.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时a. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力b. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力c. 汽车的向心加速度大于重力加速度d. 汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大【答案】d【解析】【详解】ab.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时，解得：，可知汽车对桥的压力大于汽车的重力，故ab错误；c. 汽车通过凹形桥的最低点时，所以汽车的向心加速度不一定大于重力加速度；d. 汽车通过凹形桥的最低点时，解得：，所以汽车的速度越大，对凹形桥面的压力越大，故d正确。7.如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是a. 卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期b. 卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度c. 卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度d. 卫星a运行的角速度大于卫星b运行的角速度【答案】d【解析】【详解】根据，解得：，知轨道半径越大，周期越大，加速度越小，线速度越小、角速度越小、所以a的线速度、角速度和加速度较大，但是周期较小a. 卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期与分析不符，a错误b. 卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度与分析不符，b错误c. 卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度与分析不符，c错误d. 卫星a运行的角速度大于卫星b运行的角速度与分析符合，d正确8.在下列所述实例中，机械能守恒的是（ ）a. 木箱沿光滑斜面下滑的过程b. 电梯加速上升的过程c. 雨滴在空中匀速下落的过程d. 游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程【答案】a【解析】试题分析：机械能守恒的条件是重力与弹簧的弹力做功，其他的力不做功，而a中木箱沿光滑斜面下滑的过程只有重力做功，故机械能守恒，选项a正确；电梯加速上升的过程，外力对电梯做功，机械能不守恒，雨滴在空中匀速下落的过程，空气阻力对它做功，乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程等机械能都不守恒，选项bcd错误。考点：机械能守恒的条件。9.如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则a. 若火车通过此弯道时速度大于v，则火车的轮缘会挤压外轨b. 若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压外轨c. 若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车的轮缘会挤压外轨d. 若火车通过此弯道时行驶速度等于v，则火车对轨道的压力小于火车的重力【答案】a【解析】【详解】如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v，则a. 当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故a正确；b. 当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，故b错误；c. 当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力，故c错误；d.设内外轨间形成斜面倾角为，当火车以v的速度通过此弯路时，由受力可知，解得：，所以火车对轨道的压力大于火车的重力，故d错误。10.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点a、b、c，如图所示。正常骑行自行车时，下列说法正确的是a. a、b两点的线速度大小相等，角速度大小也相等b. b、c两点的角速度大小相等，周期也相等c. a点的向心加速度大于b点的向心加速度d. b点的向心加速度大于c点的向心加速度【答案】b【解析】【详解】a.ab两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据，由于半径不同，则角速度不相等，故a错误；b. bc两点属于同轴转动，故角速度相等，周期也相等，故b正确；c. ab两点的线速度相等，根据，a的半径比较大，所以a点的向心加速度小于b点的向心加速度，故c错误；d. b点的角速度是相等的，根据，c点的半径比较大，所以c点的向心加速度大于b点的向心加速度，故d错误。11.一物体放在光滑水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力f1和f2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力f1和f2对物体所做的功分别为3j和4j。则物体动能的变化量为a. 1jb. 4jc. 5jd. 7j【答案】d【解析】【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，由于力f1对物体做功3j，力f2对物体做功4j，所以f1与f2的合力对物体做的总功就为w=3j+4j=7j，由动能定理可知，合外力做功等于动能变化量，所以动能的变化量为7ja. 1j与分析不符，a错误b. 4j与分析不符，b错误c. 5j与分析不符，c错误d. 7j与分析相符，d正确12.从距地面相同高度处，水平抛出两个质量相同的球a和b，抛出a球的初速为，抛出b球的初速为2，则两球运动到落地的过程中a. 重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率相同b. 重力的平均功率相同，落地时重力的瞬时功率不同c. 重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率相同d. 重力的平均功率不同，落地时重力的瞬时功率不同【答案】a【解析】平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，所以两球落地时间相等；高度相等、两球质量相等，重力做功相等；据可得重力的平均功率相同。两球落地时间相等，两球落地时在竖直方向的分速度相等，据，两球落地时重力的瞬时功率相同。故a项正确，bcd三项错误。13.一根弹簧的弹力（f）大小与弹簧伸长量（x）的图线如图所示，那么在弹簧的伸长量由4cm伸长到8cm的过程中，弹簧弹力做功和弹性势能的变化量为a. 06 j，-0.6 jb. -0.6 j，0.6 jc. 1.8 j，-1.8 jd. -1.8 j，1.8 j【答案】d【解析】【详解】f-x图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中，弹力的功：，弹力做功为-1.8j，故弹力势能增加了1.8ja. 0.6 j，-0.6 j与分析不符，a错误b. -0.6 j，0.6 j与分析不符，b错误c. 1.8 j，-1.8 j与分析不符，c错误d. -1.8 j，1.8 j与分析相符，d正确14.地球半径是r，地球表面的重力加速度是g，万有引力常量是g。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的，则地球的密度的表达式为a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】地球表面重力与万有引力相等有：，可得地球质量为：，又地球的体积为：，所以地球的密度为：a. 与分析不符，a错误b 与分析不符，b错误c. 与分析相符，c正确d. 与分析不符，d错误15.某人将一静止重物举高h，并使重物获得速度v，则下列说法中正确的是a. 某人对物体所做的功等于物体动能的增量b. 某人对物体所做功等于物体动能和势能增量之和c. 物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和d. 克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和【答案】b【解析】【详解】ab.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a错误，b正确；c.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c错误；d.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d错误。第卷（共55分）二、填空题，本题共2小题，共15分。16.某同学在“探究平抛运动规律”的实验中，采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为9.80cm，则根据图像可求得拍摄时每隔_s曝光一次，该小球的平抛初速度大小为_m/s，小球运动到图中位置3时的竖直分速度大小为_m/s(g取9.80m/s2)。【答案】 (1). 0.1 (2). 1.96 (3). 2.45【解析】【详解】第一空.在竖直方向上，根据，解得：，第二空.平抛运动的初速度为：，第三空.位置3竖直分速度为： 。17.某同学在验证机械能守恒定律实验中，让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示，o是打点计时器打的第一个点，a、b、c、d为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m=1.00kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出：重锤下落到c点时的动能为_j；从开始下落到c点的过程中，重锤的重力势能减少了_j。（计算结果保留3位有效数字）。通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能_（选填“略大于”或“等于”或“略小于”）重锤增加的动能，分析其原因_【答案】 (1). 7.61 (2). 7.63 (3). “略大于” (4). 纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能【解析】【详解】第一空.利用匀变速直线运动的推论，所以动能为，第二空.重力势能减小量，第三空.通过以上计算结果可以看出，重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能，第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。18.如图所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在f=3.0n的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力f，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数=0.4，取g=10m/s2。（1）做出物体在力f作用过程中的受力示意图；（2）物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小；（3）撤去力f的瞬间，物体速度的大小；（4）撤去力f后物体继续滑动的时间.【答案】（1）（2）（3）（4）【解析】【详解】(1)受力分析如图(2)由受力分析得由滑动摩擦得：代入数据解得；(3)根据牛顿第二定律有：根据匀变速直线运动规律：联立代入数据解得；(4)根据牛顿第二定律有：根据匀变速直线运动规律有：联立代入数据解得。19.已知土星的质量为m，半径为r，万有引力常量为g。忽略土星自转。求(1)土星表面的自由落体加速度大小g；(2)靠近土星表面运转的卫星线速度大小v1；(3)距土星表面高为h处的卫星的周期t.【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】(1)土星表面的物体与土星间的万有引力等于物体的重力解得：(2)万有引力提供向心力有：解得：(3)万有引力提供向心力有：解得。20.如