安徽省合肥市第十一中学2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

安徽省合肥市第十一中学2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，其中1-6每小题只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分，7-10每小题至少有两个选项正确，全对得4分，少选得2分，错选得0分）1.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由m向n减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力f的四种方向，你认为正确的是( )a. b. c. d. 【答案】c【解析】根据曲线运动的受力方向总指向凹处，ab错误；由m向n减速行驶，受力方向与运动方向的夹角大于90，c正确、d错误。2. 假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（ ）a. 地球公转周期大于火星的公转周期b. 地球公转的线速度小于火星公转的线速度c. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度d. 地球公转的角速度大于火星公转的角速度【答案】d【解析】两天体运动均为万有引力提供向心力，即，解得，.因此，轨道半径越大、线速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小，而，可得选项d正确。【考点定位】万有引力定律的应用。3.一个人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是：a. 始终做正功b. 加速时做正功，匀速和减速时做负功c. 加速和匀速时做正功，减速时做负功d. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功【答案】a【解析】【详解】a. 在加速、匀速和减速的过程中，支持力的方向始终竖直向上，从1楼到30楼，支持力的方向与运动方向相同，则支持力始终做正功，a正确。bcd. 根据a选项分析可知，bcd错误。4.如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是：a. 足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mghb. 足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mghc. 足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mghd. 因为没有选定参考平面，所以无法确定重力势能变化了多少【答案】b【解析】【详解】a. 足球由1运动到2的过程中，物体高度上升，重力做负功，所以重力做的功为-mgh，a错误。b. 足球由2运动到3过程中，重力做正功，重力势能减少了mgh，b正确。c. 足球由1运动到3的过程中，高度没有变化，所以重力做功为零，c错误。d. 重力势能变化量与参考平面无关，重力势能大小与参考平面有关，d错误。5.如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度-时间图像，oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是：a. 0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定b. t1t2时间内汽车牵引力做功为mv22mv12c. 在全过程中，t2时刻的牵引力及其功率都是最大值d. t1t2时间内的平均速度大于（v1v2）【答案】d【解析】【详解】a. 0t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，牵引力恒定，由p=fv可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，a错误；b. t1t2时间内动能的变化量为mv22mv12，运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于mv22mv12，b错误。c. 在0-t1时间内汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，功率增加，t1-t2时间内功率不变，做变加速运动，牵引力减小，功率不变，t2-t3时间内做匀速直线运动，功率不变，牵引力不变，故c错误。d. t1t2时间内，若图象为直线时，平均速度为，而现在图象为曲线，且图象与时间轴围成的面积大于直线时图象与时间轴围成的面积，即位移大于直线时的位移，故平均速度大于，d正确。6.如图，初速度大小相同的a、b、c三个物体在同一水平面上，a做竖直上抛，b做斜上抛，抛射角，c沿斜面上滑（斜面光滑倾斜角也为，足够长），摩擦和空气阻力都略去不计，如用ha、hb、hc分别表示它们各自上升的最大高度则：a. ha=hchbb. ha=hb=hcc. hb hc =had. hahbhc【答案】a【解析】【详解】d. 对于a、c两个球，达到最高点时，a、c两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以a、c的最大高度相同，d错误。abc. 对于b球来说，由于b是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能，所以b球在最高点时的重力势能要比ac两球的小，所以高度要比ac两球的高度小，a正确bc错误。7.长为l的轻杆一端固定着一个小球a，另一端可绕光滑水平轴o在竖直面内做圆周运动，如图所示，下列叙述符合实际的是()a. 小球在最高点的速度至少为b. 小球在最高点的速度大于时，受到杆的拉力作用c. 当球在直径ab下方时，一定受到杆的拉力d. 当球在直径ab上方时，一定受到杆的支持力【答案】bc【解析】试题分析：小球在最高点的速度至少为0，a错误；球在最高点的速度大于时，向心力大于mg，一定受到杆的拉力作用，b正确；当球在直径ab下方时，重力和轻杆的力提供向心力，一定受到杆的拉力，c正确；当球在直径ab上方时，可能受到杆的支持力或拉力，d错误。考点：本题考查了竖直面内的圆周运动问题。8.关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：a. 它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度b. 它是近地圆形轨道上人造地球卫星运行速度c. 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度d. 它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度【答案】ab【解析】【详解】abc. 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据 可得： ，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，ab正确c错误。d. 在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，d错误。9.某同学将质量为1kg的物体由静止竖直向上提升到1m时，物体的速度为2m/s，g 取10m/s2 ,则：a. 合外力做功12jb. 合外力做功2jc. 物体克服重力做功12jd. 手对物体的拉力做功12j【答案】bd【解析】【详解】ab. 合外力的功等于物体动能的变化量， ，a错误b正确。cd. 克服重力做功 ，因为合力做功2j，所以手对物体做功为 ，c错误d正确。10.如图所示，水平传送带以恒定速率v运行一物块（可视为质点）质量为m，从传送带左端由静止释放，被传送到右端，在到达右端之前和传送带共速在运送该物块的过程中，下列说法正确的是a. 滑块先受到滑动摩擦力作用，后受到静摩擦力作用b. 滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移c. 皮带对滑块做的功为d. 皮带克服滑块摩擦力做的功为【答案】bc【解析】滑块加速度运动时，与传送带间相对滑动，受到向右的滑动摩擦力，当相对静止后不受摩擦力，故a错误；根据牛顿第二定律可得滑块的加速度为：，共速的时间为，滑块在匀加速阶段的位移为：，皮带的位移为：，滑块相对皮带的位移：，由此可知滑块在匀加速阶段的位移等于滑块相对皮带的位移，故b错误；根据动能定理可得皮带对滑块做的功为：，故c正确；皮带克服滑块摩擦力做的功为：，故d错误。所以c正确，abd错误。二、填空与实验题（共两小题，每空2分，共20分）11.一小球在某未知星球上作平抛运动，现对小球在有坐标纸的背景屏前采用频闪数码照相机连续拍摄，然后对照片进行合成，如图所示。a、b、c为连续三次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图所示，已知该照片的实际背景屏方格的边长均为4cm，不计空气阻力，则由以上及图信息可推知：（1）小球平抛的初速度大小是_m/s；（2）该星球表面的重力加速度为_m/s2；（3）小球在b点时的速度大小是_m/s；（4）若取a为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系，则小球做平抛运动的初位置坐标为：x=_cm，y=_cm。【答案】 (1). 1.6 (2). 8 (3). 1.6 (4). -16 (5). -4【解析】【详解】（1）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：。（2）竖直方向上有：y=2l=gt2，解得：（3）b点的竖直分速度大小为 ；所以小球在b点时的速度是：。（4）b点的水平位移为：x=v0t=1.6= 0.32m=32cm，竖直位移为：；所以小球抛出点的位置横坐标为：（-32+44）cm=-16cm，纵坐标为：（-16+34）cm=-4cm。所以小球抛出点的位置坐标为（-16cm，-4cm）。12.利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_。a.交流电源 b.刻度尺 c.天平（含砝码）（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点a、b、c，测得它们到起始点o的距离分别为ha、hb、hc。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为t。设重物的质量为m。从打o点到打b点的过程中，重物的重力势能变化量_，动能变化量_。（用已知或测量的物理量表示）（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_。a.利用公式计算重物速度 b.利用公式计算重物速度c.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 d.没有采用多次实验取平均值的方法（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点o的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2-h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确_（选“正确”或“不正确”填入）。【答案】 (1). ab (2). mghb (3). (4). c (5). 不正确（还需要近一步判断图像的斜率是否接近2g）【解析】【详解】第一空. 打点计时器需要交流电源；处理纸带求速度和重力势能减小量需要刻度尺测量长度；本实验可以不测量物体质量，ab正确c错误。第二空. 从打o点到打b点过程中，重物的重力势能减少量等于重力做的功 。第三空. 根据运动学规律可知，打b点的速度 ，所以动能增加量 。第四空. 实验中由于存在空气阻力和摩擦阻力做负功，所以重力势能的减少量大于动能的增加量，c正确abd错误。第五空. 若机械能守恒，有 ，则 ，可知v2-h图线为过原点的一条倾斜直线，只有斜率为2g才能说明机械能守恒，故不正确。三、解答题（共3小题，第13题12分，第14题14分，第15题14分，共40分）：要有必要的文字说明、公式、方程和计算过程13.如图所示，某人在山上将一质量m=0.50kg石块，以v0=5.0m/s的初速度与水平面成30角斜向上方抛出，石块被抛出时离水平地面的高度h=10m.不计空气阻力，求：（1）石块从抛出到落地的过程中减少的重力势能；（2）石块落地时的速度大小。【答案】（1）50j （2）15m/s【解析】【详解】（1）石块减少的重力势能等于重力对它所做的功，则：解得：。（2）从抛出到落地，根据机械能守恒定律有：解得：石块落地速度。14.如图所示，在粗糙水平轨道oo1上的o点静止放置一质量m=0.25kg的小物块(可视为质点)，它与水平轨道间的动摩擦因数=0.4，oo1的距离s=4m。在o1右侧固定了一半径r=0.32m的光滑的竖直半圆弧，现用f=2n的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力。(g=10m/s2)求：(1)为使小物块到达o1，求拉力f作用的最小距离；(2)若将拉力变为f1，使小物块从o点由静止开始运动至oo1的中点时撤去拉力，恰能使小物块经过半圆弧的最高点，求f1的大小。【答案】（1）x=2m（2）f1=3n【解析】(1)为使小物块到达o1，设拉力作用的最小距离为x根据动能定理知： 解得： （2）当小物块恰好过最高点时： ，从o点运动到最高点的过程由动能定理得： 解得： 故本题答案是：（1）x=2m（2）f1=3n点睛：理解物体恰好做圆周运动的条件，以及会利用动能定理解题。15.如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b， a球质量是m，b球质量是2m， a球静置于地面，用手托住b，此时b离地面高度为h，轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，空气阻力忽略不计，求：（1）b下落h时（落地前的瞬间）速度为多大？（2）a可以达到的最大高度为多少？【答