河南省南阳市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

2019年春期高中一年级期终质量评估物理试题一、选择题(本大题共12题，每小题4分，共48分。其中18题每题只有一个选项符合题目要求，9-12题有多个选项符合要题目要求;全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1.下列说法正确的是a. 两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动b. 做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心c. 一对摩擦力做功的代数和为零d. 物体竖直向上运动，其机械能一定增加【答案】b【解析】【详解】a.当两个匀变速直线运动的合加速度与合初速度共线时，合运动为匀变速直线运动；当合加速度与合初速度不共线时，合运动为曲线运动，故a错误；b.做匀速圆周运动的物体合外力全部提供向心力，合外力一定指向圆心；做变速圆周运动时，合外力沿半径方向的分力提供向心力，合外力沿切线方向的分力改变速度的大小，故b正确；c.一对静摩擦力做的功的代数和为零，一对滑动摩擦力做的功的代数和为负值，故c错误；d.根据功能关系可知，物体竖直向上运动时，当除重力以外的力的合力向上时，机械能增加，当除重力以外的力的合力向下时，机械能减小，故d错误.2.如图所示，半径分别为r和2r的两个圆盘a、b处于水平面内，两者边缘接触，靠静摩擦传动，均可以绕竖直方向的转轴o1及o2转动.一个可视为质点的小滑块位于转盘b上的c点，与转轴o2的距离为r.已知滑块与转盘间的动摩擦因数为，重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力.现使转盘b的转速逐渐增大，当小滑块恰好要相对于转盘b发生相对运动时，转盘a的角速度大小为a. b. 2c. d. 【答案】b【解析】【详解】对小滑块向心力等于最大静摩擦力，mg=mr2，所以大圆盘转动的角速度为，b点的角速度为，所以a点的线速度大小为，则a点的角速度为.a.与计算结果不相符；故a错误.b.与计算结果相符；故b正确.c.与计算结果不相符；故c错误.d.与计算结果不相符；故d错误.3.如图所示，在水平地面上o点正上方的a、b两点同时水平抛出两个相同小球，它们最后都落到地面上的c点，则两球（ ）a. 有可能同时落地b. 落在c点的速度方向可能相同c. 落在c点的速度大小可能相同d. 落在c点的重力的瞬时功率可能相同【答案】c【解析】a、小球竖直方向做自由落体运动，根据：，可知高度不同，所以运动时间一定不同，故a错误；b、平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从ab两点抛出的小球轨迹不同，在c点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故b错误；c、由动能定理：，落地速度为：，则知落在c点的速度大小可能相同，故c正确；d、落在c点时重力的功率，由于a、b是两个相同的小球，而下落的高度不同，所以重力的功率也不相同，故d错误；综上所述本题答案是：c4.一位质量为m的同学从下蹲状态向上跳起，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为，已知重力加速度为g，在此过程中地面对他的支持力的冲量为a. mv+mgtb. mvmgtc. mvd. mgt【答案】a【解析】【详解】人的速度原来为零，起跳后变化v，以向上为正方向，由动量定理可得：i-mgt=mv-0，故地面对人的冲量为mv+mgt.a. mv+mgt与计算结果相符；故a正确.b. mvmgt与计算结果不相符；故b错误.c. mv与计算结果不相符；故c错误.d. mg与计算结果不相符；故d错误.5.若某月球探测器绕月运动时的轨道是圆形，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则该月球探测器绕月运行的速率约为a. 36km/sb. 11km/sc. 1.8km/sd. 0.4km/s【答案】c【解析】【详解】根据万有引力提供圆周运动的向心力，有，可得近地卫星的运行速率为，得：，所以可得：.a.36km/s与计算结果不相符；故a错误.b.11km/s与计算结果不相符；故b错误.c.1.8km/s与计算结果相符；故c正确.d.0.4km/s与计算结果不相符；故d错误.6.如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，一个质量为2m的小物块从槽上高为h处开始自由下滑，运动到水平面之后与弹簧相互作用，被向左反弹回来，下列说法正确的是a. 在下滑过程中，槽对物块的支持力对物块始终不做功b. 物块第一次滑到槽底端时，物块与槽的速度大小之比为2：1c. 整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统动量守恒d. 物块被弹簧反弹后不能追上槽【答案】d【解析】【详解】a.在下滑过程，槽对物块的支持力与物块位移夹角不垂直，支持力对物块做功，故a错误.b.物块与槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得;故b错误.c.整个过程中，物块、槽和弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故c错误.d.物块与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，物块离开弹簧后的速度大小不变，由于物块的速度小于槽的速度，物块不可能追上槽，故d正确.7.为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为，转弯半径为r，规定行驶速率为v，重力加速度为g，则a. v=grtanb. v=grsinc. v=d. v=【答案】d【解析】【详解】火车受力如图所示：在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：f合=mgtan，根据牛顿第二定律有：，解得火车规定行驶速度为：.a.v=grtan与计算结果不相符；故a错误.b v=grsin与计算结果不相符；故b错误.c.v=与计算结果不相符；故c错误.d.v=与计算结果相符；故d正确.8.物体拉力作用下向上运动，其中拉力做功10j，克服阻力做功5j，克服重力做功5j，则a. 物体重力势能减少5jb. 物体机械能增加5jc. 合力做功为20jd. 物体机械能减小5j【答案】b【解析】【详解】a.物体向上运动重力做负功5j，故重力势能增加了5j；故a错误.c.合力做功w=10-5-5=0，即合力做功为零；故c错误.bd.除重力以外力做功衡量机械能的变化，因此物体的机械能增加了e=10-5=5j；故b正确，d错误.9.如图所示，飞行器p绕某星球做匀速圆周运动。测得该星球对飞行器的最大张角为，飞行器离星球表面的高度为h，绕行周期为t.已知引力常量为g，由此可以求得a. 该星球的半径b. 该星球的平均密度c. 该星球的第一宇宙速度d. 该星球对飞行器的引力大小【答案】abc【解析】【详解】a.由题意，令星球的半径为r，则飞行器的轨道半径r=r+h，由几何关系，即，表达式中只有一个未知量r，故可以据此求出星球半径r；故a正确.b.由a项分析知，可以求出飞行器轨道半径r，据万有引力提供圆周运动向心力可知，已知r和t及g的情况下可以求得星球质量m，再根据密度公式可以求得星球的密度，故b正确.c.在求得星球质量m及星球轨道半径r的情况下，根据，已知引力常量g，可以求出星球的第一宇宙速度，故c正确；d.因为不知道飞行器的质量大小，故无法求得星球对飞行器的引力大小，故d错误.10.如图所示，一个长为l，质量为m的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)，以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s.则在此过程中a. 摩擦力对物块做功为-mg(s+d)b. 摩擦力对木板做功为mgsc. 木板动能的增量为mgdd. 由于摩擦而产生的热量为mgs【答案】ab【解析】【详解】a.物块相对于地面运动的位移为x1=s+d，则摩擦力对物块做功为wf=-fx1=-mg(s+d），故a正确；b.木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为w=mgs，故b正确；c.对木板，根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为mgs，故c错误；d.系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为mgd，故d错误.11.如图所示，甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带，倾斜放置，以同样恒定速率v顺时针转动。现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在a处，小物块在甲传送带上到达b处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离b竖直高度为h的c处时达到传送带的速率v.已知b处离地面高度为h，则在物块从a到b的过程中a. 两种传送带对小物块做功相等b. 两种传送带因运送物块而多消耗的电能相等c. 两种传送带与小物块之间的动摩擦因数不等，甲的小d. 两种传送带与物块摩擦产生的热量相等【答案】ac【解析】【详解】a.传送带对小物体做功等于小物块机械能的增加量，两种情况下物体动能的增加量相等，重力势能的增加量也相同，即机械能的增加量相等，根据功能关系知，两种传送带对小物体做功相等，故a正确.c.根据公式v2=2ax，乙物体的位移小，v相等，可知物体加速度关系a甲a乙，再由牛顿第二定律mgcos-mgsin=ma，得知甲乙；故c正确.d.由摩擦生热q=fs相对知，甲图中：，乙图中：，解得：，q甲q乙；故d错误.b.根据能量守恒定律，电动机消耗的电能e电等于摩擦产生的热量q与物块增加机械能之和，因物块两次从a到b增加的机械能相同，q甲q乙，所以将小物体传送到b处，两种传送带消耗的电能甲更多，故b错误.12.小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v-t图像如图所示，除2s-10s时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线。已知在小车运动的过程中，2s14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末关闭发动机，让小车自由滑行.小车的质量为2kg，受到的阻力大小不变.则a. 小车受到的阻力为1.5nb. 小车额定功率为18wc. ls末小车发动机的输出功率为9wd. 小车在变加速运动过程中位移为39m【答案】bcd【解析】【详解】a.匀减速运动阶段加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f=ma=3n；故a错误.b.匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：p=fv=36w=18w故b正确.c.匀加速运动阶段的加速度大小为：，根据牛顿第二定律得：f-f=ma，解得：f=6n.1s末的速度为：v1=a1t1=l.5m/s，则1s末小车发动机的输出功率为：p=fv1=9w，故c正确；d.对2s10s的过程运用动能定理得：，代入数据得解得：s1=39m，故d正确.二、填空題(本大题共2小题，共15分。把答案填在答题卡上对应位置上)13.如图甲所示，是用电火花计时器验证机械能守恒定律的实验装置。已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，电火花计时器所用电源频率为50hz，重物质量为0.2kg.(1)下列操作中正确的是_.a电火花计时器应接6v交流电源b应先释放纸带，后接通电源打点c需使用秒表测出重物下落的时间d测出纸带上两点间的距离，可知重物相应的下落高度(2)某同学按照正确的操作，得到一条符合实验要求的纸带，如图乙所示.如果打o点时重物速度为0，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点，计算b点对应的速度时，甲同学用，乙同学用vb=，你赞成_(选填“甲”或“乙”)同学的计算方法.(3)该同学用毫米刻度尺测量o到a、b、c的距离，并记录在图乙中(单位cm).打点计时器打b点时重物的动能为_j，从o到b过程中重物重力势能的减少量为_j(计算结果均保留3位有效数字).【答案】 (1). d (2). 乙 (3). 0.369 (4). 0.376【解析】【详解】第一空.a.打点计时器应接交流电源，故a错误；b.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，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，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故b错误；c.我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故c错误；d.测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故d正确.故填d.第二空.计算b点瞬时速度时，若按甲同学的方法用，即认为纸带下落的加速度为g，则不需要计算速度vb的值也会有：，故甲的数据处理方法错误，应该选用乙同学的：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故乙同学正确.第三空. b点的瞬时速度为：，那么此时重物的动能.第四空.从初始位置o到打下计数点b的过程中，重锤的重力势能的减少量为：ep=mgh=0.29.80.192j0.376j.14.如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中p点为单独释放a球的平均落点，m、n是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是_.a斜槽轨道必须是光滑的b斜槽轨道末端的切线水平c入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放d入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量op间的距离x1、om间的距离x2和_.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是_.【答案】 (1). bc (2). on间的距离x3 (3). (或)【解析】【详解】第一空.a.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故a错误；b.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故b正确；c.要保证碰撞前速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故c正确；d.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求mamb，故d错误.应填bc.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量op间的距离x1，om间的距离x2，on间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.三、计算题(本题共4小题，共47分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步驟，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)15.如图所示，ab是半径为r的光滑圆弧轨道，b点的切线水平，距水平地面高为h.一个小球从a点由静止开始下滑，不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)小球到达b点时的速度大小；(2)小球落地点到b点的水平距离x.【答案】（1） （2）2【解析】【详解】（1）物体从a运动到b过程中只有重力做功，机械能守恒，故有：mgr=解得小球刚运动到b点时的速度为：vb=（2）物体离开b点后做平抛运动，故由竖直方向：水平距离为：x=vbt， 解得：x=216.如图所示，质量为m=0.5kg的木块，以v0=3.0m/s的速度滑上原来静止在光滑水平面上的足够长的平板车，平板车的质量m=2.0kg。若木块和平板车表面间的动摩擦因数=0.3，重力加速度g=10m/s2，求：(1)平板车的最大速度；(2)平板车达到最大速度所用的时间.【答案】（1）0.6m/s （2）0.8s【解析】【详解】（1）木块与平板车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(m+m)v， 解得:v=0.6m/s（2）对平板车，由动量定律得：mgt=mv解得:t=0.8s17.如图所示，为发射卫星的轨道示意图。先将卫星发射到半径为r的圆轨道上，卫星做匀速圆周运动。当卫星运动到a点时，使卫星加速