黑龙江省大庆中学2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

大庆中学2018-2019学年度下学期期末考试高一物理试题一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.某人将石块从某高处以5m/s的速度水平抛出，落地点距抛出点的水平距离为5m。忽略空气阻力，g取10m/s2，则石块落地时间和抛出点的高度分别是（ ）a. 1s 5mb. 1s 10mc. 2s 5md. 2s 5m【答案】a【解析】【详解】平抛运动水平方向做匀速运动，则x=v0t，则；竖直方向做自由落体运动，则；故选a.2.在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数的粒子发生了大角度的偏转，其原因是a. 原子中有带负电的电子，电子会对粒子有引力的作用b. 原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上c. 正电荷在原子中是均匀分布的d. 原子是不可再分的【答案】b【解析】：粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有粒子质量的，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，粒子质量大，其运动方向几乎不改变粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故b正确，acd错误故选：b 点睛：粒子散射实验发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小3.1789年英国物理学家卡文迪许测出引力常量g，因此卡文迪许被人们称为“能称出地球质量人”。若已知引力常量为g，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为r，地球上一个昼夜的时间为地球自转周期，一年的时间为地球公转周期，地球中心到月球中心的距离为，地球中心到太阳中心的距离为。下列说法正确的是( )a. 地球质量b. 太阳的质量c. 月球的质量d. 由题中数据可求月球的密度【答案】b【解析】【详解】a.根据万有引力等于重力，有：则故a错误。b.根据万有引力提供向心力有：，解得故b正确。c.根据题中的物理量，无法求出月球的质量。故c错误。d.月球的质量无法求出，则无法求出月球的密度。故d错误。4.如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为h，物体质量为m，则以下说法正确的是a. 小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少b. 小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多c. 以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghd. 以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为【答案】c【解析】【详解】ab.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故ab错误。cd.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh。故c正确，d错误。5.如图，倾角=37的光滑斜面固定在水平面上，斜面长l=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（）a. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5jb. 物块滑到斜面底端时的动能为1.5jc. 物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24wd. 物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18w【答案】d【解析】【详解】a、重力做的功为 ,故a错误;b、根据动能定理可得 ,故b错误c、由受力分析可以知道 得: 平均功率为 ,故c错误d、物体运动斜面低端时的瞬时速度为 瞬时功率为 ，故d对；故选d【点睛】根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小。6.如图所示，a，b，c三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为，轨道半径的关系为，则三颗卫星( ) a. 线速度大小关系为b. 加速度大小关系为c. 向心力大小关系为d. 周期关系为【答案】b【解析】【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有：，解得：，；由题意有：，因此可知线速度大小关系为：，加速度大小关系为：，周期关系为：，根据和可知，故选项b正确，a、c、d错误。7.如图所示，两个质量相同的小球a和b，分别用线悬在等高的、两点，a球的悬线比b球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时以悬点o为零势能点a. a球的速度等于b球的速度b. a球的动能小于b球的动能c. a球的机械能等于b球的机械能d. a球的机械能小于b球的机械能【答案】c【解析】【详解】a.根据动能定理得：mgl=mv2，解得：，所以a球的速度大于b球的速度，故a错误。b.在最低点，小球的动能为 ek=mv2=mgl，则a球的动能大于b球的动能。故b错误。cd.a、b两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，初始位置时两球的机械能相等，所以在最低点，两球的机械能相等。故c正确，d错误。8.一小石子从高为10m处自由下落，不计空气阻力，经一段时间后小石子的动能恰等于它的重力势能（以地面为参考平面），g=10m/s2，则该时刻小石子的速度大小为（）a. 5 m/sb. 10 m/sc. 15 m/sd. 20 m/s【答案】b【解析】试题分析：运动的过程中小石子的机械能守恒，取地面为零势能面。设小石子在离地高度为h时动能等于重力势能，根据机械能守恒可得：mgh=mgh+mv2，由于动能和重力势能相等，则有：mgh=mv2，代入数据解得：v=m/s=10m/s；故选：b。考点：机械能守恒定律；自由落体运动。9.放射性同位素钍 th经一系列、衰变后生成氡 rn，以下说法正确的是（ ）a. 每经过一次衰变原子核的质量数会减少2个b. 每经过一次衰变原子核的质子数会增加1个c. 放射性元素钍 th的原子核比氡 rn原子核的中子数少4个d. 钍 th衰变成氡 rn一共经过2次衰变和3次衰变【答案】b【解析】试题分析：经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，故a错误；经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故b正确；元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故c错误；钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次衰变，2次衰变，故d错误10.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,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（）a. 车的加速度为零，受力平衡b. 车对桥的压力比汽车的重力大c. 车对桥的压力比汽车的重力小d. 车的速度越大，车对桥面的压力越小【答案】b【解析】汽车做圆周运动，速度在改变，加速度一定不为零，受力一定不平衡故a错误汽车通过凹形桥的最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故b正确，c错误对汽车，根据牛顿第二定律得：，则得，可见，v越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，故d错误故选b. 点睛：解决本题关键搞清做圆周运动向心力的来源，即重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）11.以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，石块在空中运动的过程中，下列说法正确的是a. 在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同b. 在两个相等的时间间隔内，石块动能的增量相同c. 在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同d. 在两个下落高度相同的过程中，石块的动能的增量相同【答案】ad【解析】石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量相同，根据动量定理可知，在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同，故a正确；平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个相等的时间间隔内，位移越来越大，根据动能定理可知，故在两个相等的时间间隔内，石块动能的增量越来越大，故b错误；平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个下落高度相同的过程中，时间越来越小，根据动量定理可知，在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量不相同，故c错误；平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个下落高度相同的过程中，根据动能定理可知，在两个下落高度相同的过程中，石块的动能的增量相同，故d正确；故选ad。【点睛】石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量相同，由动量定理可知，动量的变化量相同在两个下落高度相同的过程中，重力做功相同，由动能定理可知，石块动能的增量相同，而运动时间不同，动量的增量不同12.如图所示，半径为r的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是a. 如果，则小球能够上升的最大高度为b. 如果，则小球能够上升的最大高度为rc. 如果，则小球能够上升的最大高度为d. 如果，则小球能够上升的最大高度为2r【答案】abd【解析】小球刚好到达圆心等高处时，根据机械能守恒，只要小于这个速度，到达最高点速度均为零，由此可知a对；b错；当大于这个速度时到达最高点速度并不为零，c错；刚好到达最高点时最低点的速度为，d对；13.一质量为2kg的物块在合外力f的作用下从静止开始沿直线运动.f随时间t变化的图线如图所示，则（ ）a. t=1s时物块的速率为1m/sb. t=2s时物块的动量大小为4kgm/sc. t=3s时物块的动量大小为5kgm/sd. t=4s时物块的速度为零【答案】ab【解析】【详解】根据图线与时间轴围成的面积的物理意义为合外力的冲量，可知在、内合外力冲量分别为、，应用动量定理可知，物块在末的动量大小分别为、，物块在这些时刻的速率分别为、，则a、b选项正确，c、d选项错误。14.如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是a. 波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的b. 频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的c. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光d. 从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子【答案】ad【解析】【详解】a.根据em-en=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故a正确；b.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故b错误；c.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n=6故c错误；d.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量e=e2-e1=-3.4ev-（-13.6）ev=10.2ev。故d正确。三、填空题（本大题共1小题，共14.0分）15.图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图，实验中，打点计时器所用电源频率为50hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三个计时点a、b、c到第一个点的距离如图乙所示，那么：（1）纸带的_端与重物相连；填“左”或“右”（2）打点计时器打下点b时，物体的速度_(保留两位有效数字；（3）从起点o到计数点b的过程中重力势能减少量_j，此过程中物体动能的增加量_j；（g=9.8m/s2，以上两空均保留两位有效数字（4）通过计算，_填“”“”或“”，这是因为_；（5）实验的结论是_【答案】 (1). 左 (2). (3). (4). (5). (6). 下落过程中存在阻力做功 (7). 在实验误差范围内，机械能守恒【解析】【详解】第一空.物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连第二空.利用匀变速直线运动的推论 ；第三空.重物由o点运动到b点时，重物的重力势能的减少量ep=mgh=1.09.80.0501 j=0.49j第四空. 物体动能的增加量ekb=mvb2=0.48j第五空.由上数据可知，epek，原因是下落时存在阻力做功；第六空.在实验误差范围内，ep=ek，机械能守恒四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）16.如图所示，一颗质量为的子弹以水平速度击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为已知沙箱的质量为求：（1）沙箱被击穿后的速度v的大小；（2）此过程中产生的焦耳热。【答案】（1）2m/s；（2） 149j【解析】【详解】（1）以子弹和沙箱组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒，得：解得：（2）根据能量守恒得：解得：17.2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示已知月球半径为r，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为g试求：（1）月球的质量m；（2）月球的第一宇宙速度v1；（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h【答案】（1），（2），（3）.【解析】试题分析:（1）表面处引力等于重力，得（2）第一宇宙速度为近地卫星运行速度，由万有引力提供向心力得所以月球第一宇宙速度（3）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得，卫星周期轨道半径r=r+h，解得考点： 万有引力定律18.汽车发动机的额定功率为，汽车的质量为，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍，（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为时，加速度多大（2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加