四川省宜宾市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

四川省宜宾市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、单项选择题1.在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，下列仪器中可正常使用的是a. 打点计时器b. 天平c. 体重计d. 摆钟【答案】a【解析】【详解】在绕地球做匀速圆周运动的太空实验室内，处于完全失重状态。a. 打点计时器与重力无关，可以使用，a正确。b. 天平依靠重力工作，无法正常使用，b错误。c. 体重计依靠重力工作，无法正常使用，c错误。d. 摆重依靠重力工作，无法正常使用，d错误。2.如图所示的圆锥摆中，摆球在水平面上作匀速圆周运动，这时摆球受到的力是a. 重力、拉力和向心力b. 拉力和向心力c. 拉力和重力d. 重力【答案】c【解析】【详解】ab. 向心力不是物体实际受力，是几个力的合力提供的，ab错误。cd. 根据题意可知，重力与绳的拉力的合力提供了向心力，所以物体实际受力为重力和绳的拉力，c正确d错误。3.在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图可以看到，赛车沿圆弧由p向q行驶。下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，其中正确的是a. b. c. d. 【答案】d【解析】试题分析：根据力与轨迹的关系，力要指向轨迹弯曲的内侧，且赛车沿圆周由p向q做减速行驶，可知力与运动方向的夹角为钝角，所以d正确。考点：本题考查力与运动的关系，意在考查学生的分析能力。4.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎，是因为掉在水泥地上时，杯子a. 动量的变化量大b. 动量大c. 受到的冲量大d. 受到的作用力大【答案】d【解析】【详解】ab.从同一高度落下的杯子，所以杯子落地速度大小相同，动量相同，末动量为零，所以动量变化量相同，ab错误。cd.根据动量定理 ，冲量的大小相同；落在水泥地上的与地作用时间短，作用力大，更容易碎，c错误d正确。5.如图所示，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出，它们均落在水平地面上的p点，a球抛出时的高度较b球的高，p点到两球起抛点的水平距离相等，不计空气阻力。与a球相比，b球a. 初速度较小b. 速度变化率较小c. 落地时速度一定相等d. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角较小【答案】d【解析】【详解】a. 根据竖直方向 ，所以a运动时间长，而水平匀速，水平位移相同，所以a的水平速度小，a错误。b. 速度变化率等于加速度大小，两小球加速度均为g，相同，b错误。c. 因为落地速度是竖直速度与水平速度的合速度，而a的竖直速度大，水平速度小，所以无法具体比较两物体落地速度大小，c错误。d. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角正切值 ，a的初速度小，而运动时间长，所以a落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，d正确。6.一个质量为的质点在平面上运动，在方向的速度图像和方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是a. 质点所受的合外力大小为b. 质点的初速度大小为c. 质点做匀变速直线运动d. 质点初速度的方向与合外力的方向垂直【答案】a【解析】试题分析：由图知物体的加速度，根据牛顿第二定律：f=ma=215=3n，a正确；由图知，在x方向上做初速度为3m/s，在y方向上初速度为4m/s，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为，故b错误；质点做匀变速曲线运动，c错误；质点合外力的方向沿x方向，初速度方向与x方向的夹角正切值为：，=53，不垂直，d错误；故选a。考点：速度的合成7.如图所示，长为l的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴o，现使小球在竖直平面内做圆周运动，p为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是a. 小球不能到达p点b. 小球到达p点时的速度大于c. 小球能到达p点，且在p点受到轻杆向下的弹力大小为d. 小球能到达p点，且在p点受到轻杆向上的弹力大小为【答案】d【解析】【详解】ab. 根据动能定理得： ，解得： 而小球在最高点的临界速度可以为零，所以小球能到达最高点。ab错误。cd. 设杆子在最高点表现为支持力，则 解得： ，故杆子表现为支持力。c错误，d正确；8.如图，质量相同的两物体、，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，在水平桌面的上方，在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使、静止，撤去此压力后，开始运动，在下降的过程中，始终未离开桌面。在此过程中a. 的动能小于的动能b. 两物体机械能的变化量相等c. 的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量d. 绳的拉力对所做的功与对所做的功的代数和不为零【答案】a【解析】【详解】a. 将b的实际速度进行分解如图： 即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，a正确；b. 由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，b错误；c. a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，c错误；d. 在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等方向相反，两个物体沿绳子方向的位移相等，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，d错误。二、多项选择题9.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是a. 汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力b. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压c. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用。d. 洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出【答案】ab【解析】【详解】a. 汽车通过凹形桥的最低点时， ，支持力大于重力，根据牛顿第三定律可知，车对桥的压力大于汽车的重力，a正确。b. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，b正确；c. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时仍受重力作用c错误。d. 离心力与向心力并非物体实际受力，而是衣服对水的吸附力小于水做圆周运动所需要的向心力，因此产生离心现象；d错误。10.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. 地球公转的线速度大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】bd【解析】【详解】行星公转时万有引力提供圆周运动向心力，则有： ；则有：a. ，因为地球公转半径小，所以地球公转周期小于火星公转周期，a错误；b. ，因为地球公转半径小，所以地球公转的线速度大于火星公转的线速度，b正确；c. ，因为地球公转半径小，所以地球公转的加速度大于火星公转的加速度，故c错误；d. ，因为地球公转半径小，所以地球公转的角速度大于火星公转的角速度，d正确；11.一小船渡河，河宽d=120 m，河水均匀流动，流速v1=3 m/s，船在静水中的速度v2=5 m/s。则小船a. 渡河的最短时间是24 sb. 渡河的最短时间是40 sc. 以最小位移渡河，时间是24 sd. 以最小位移渡河，时间是30 s【答案】ad【解析】ab、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,，故a正确； b错误；cd、由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为 ，此时在水流方向上的合速度为零，即 过河时间为 结合以上两式可解得： ，故c错误；d正确；故选ad点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.当合速度的方向与河岸垂直,渡河的位移最短. 12.如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，时，小物块以速度滑到长木板上，时刻小物块恰好滑至长木板最右端。图（b）为物块与木板运动的图像，已知图中、，重力加速度大小为g。下列说法正确的是a. 木板的长度为b. 物块与木板的质量之比为c. 物块与木板之间的动摩擦因数为d. t1时刻，小物块和木板动能之比为【答案】acd【解析】【详解】a. 时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b知，相对位移为图像面积差：，a正确。b. 相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f，木块的加速度 ，木板加速度 ，所以质量之比为 ，b错误。c. 木块的加速度，摩擦力 ，所以动摩擦因数为，c正确。d. 动能 ，t1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比，d正确。三、实验题13.某同学用如图所示装置来探究碰撞中动量是否守恒，让质量为的入射小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为的被碰小球发生碰撞，、是小球在水平面上落点的平均位置。（1）实验中必须要求的条件是（ ）a斜槽必须是光滑的 b斜槽末端的切线必须水平c要测量槽口离地的高度d与的球心在碰撞瞬间必须在同一高度（2）两小球的质量应满足（ ）a bc d对两球质量关系无要求（3）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式_成立。（用、表示）【答案】 (1). bd (2). a (3). 【解析】【详解】第一空. a. 轨道是否光滑对实验的结果没有影响。故a错误；b. 要保证碰撞后两个球做平抛运动，故斜槽轨道末端的切线必须水平，故b正确；c. 槽口离地的高度大小与对实验没有影响，故c错误；d. 同时为了对心碰撞，两小球的直径应相同，碰撞时两球必须在同一高度上，故d正确；第二空. 了防止入射球反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m1m2，a正确bcd错误。第三空. 因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，op是a球不与b球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表a球碰撞前的速度，om是a球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后a球的速度，on是碰撞后b球的水平位移，该位移可以代表碰撞后b球的速度，若该碰撞过程中动量守恒，物理量满足表达式 。14.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（ ）a动能变化量与势能变化量b速度变化量和势能变化量c速度变化量和高度变化量（2）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)（3）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、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为t。设重物的质量为，从打o点到打b点的过程中，重物的重力势能变化量ep_，动能变化量ek_.（4）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_。【答案】 (1). a (2). ab (3). (4). (5). 存在阻力【解析】【详解】第一空. 验证机械能守恒，即需比较重力势能的变化量与动能增加量的关系，a正确bc错误。第二空. 电磁打点计时器需要接低压交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度以及下降的高度。实验验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量质量，ab正确c错误。第三空. 从打o点到打b点的过程中，重物的重力势能变化量 。第四空. b点的瞬时速度为： ，则动能的增加量为： 。第五空. 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，原因是存在空气阻力和摩擦力阻力的影响。四、计算题15.在一次篮球比赛中，一篮球斜向上抛出后从最高点至着地点经历时间为，两点间的水平距离为，忽略空气阻力，重力加速度为。求：（1）篮球在最高点时的速度大小；（2）最高点与着地点的高度差；（3）篮球着地时的速度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）对篮球，最高点的速度即为水平方向的速度，水平方向匀速直线运动： （2）对球，竖直方向下落高度为： （3）对球着地时竖直方向：，合速度： ，解得：。16.黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体，黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程。某中子星的球体半径为，在距中子星表面高度处绕中子星运动的小星球其周期为。已知引力常量为，中子星质量分布均匀。求：（1）中子星的密度；（2）中子星表面的重力加速度；（3）中子星的第一宇宙速度。【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）绕中子星运动的小星球质量为，根据万有引力提供向心力：-1密度公式： -2联立1，2解得： （2）对中子星表面静止的物体，根据万有引力公式： -3联立1，3解得： 。（3）对绕中子星运动的近表卫星，根据向心力方程：-4联立1，4解得：17.某同学对一辆自制小遥控车性能进行测试，让小车在水平地面上由静止开始运动。小车上的传感器将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的图像。已知小车在内做匀加速直线运动，内小车牵引力的功率保持不变，在末停止遥控，关闭电动机。小车的总质量，整个过程中小车受到的阻力保持不变。求：（1）小车所受阻力的大小及在内阻力的冲量大小；（2）小车在内牵引力的功率；（3）小车在内的位移大小。【答案】（1）、 （2