联考2017-2018学年高一下学期期末物理试卷含解析

1、2017-2018 学年湖北省黄香高中、航天高中、应城二中、安陆二中、孝昌二中联考高一（下）期末物理试卷一、选择题：本大题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分第 4 5 9 题为多选，其余为单选全部选对的得 5 分，有选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分1第一次通过实验比较准确地测出引力常量的科学家是（ ）A 牛顿B 伽利略C胡克D卡文迪许2下列物理量中是标量的是（）A 向心加速度B周期C线速度D 向心力3一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P 向 Q 行驶，速度逐渐增加，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（）ABCD4物体做平抛运动时，下列描述

2、物体在水平方向的分速度V x 和竖直方向的分速度V y 随时间 t 变化的图线中，正确的是（）ABCD5如图所示，是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星，均绕地球做匀速圆周运动关于各物理量的关系，下列说法正确的是（）A 速度 vA vB vCB周期 TA TB T CC向心加速度 aA a a BCD角速度 ABC6有 A 、B 两颗卫星绕地心 O 做圆周运动，旋转方向相同A 卫星的周期为T 1，如图所示在某一时刻两卫星相距最近，经时间t 他们再次相距最近，则B 卫星的周期T2 为（）ABCD7铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，如图所示，已知内外轨道平面对水平面倾角为，弯道处的圆弧半

3、径为R，在转弯时的速度为下列情况时，正确的是（）A 火车在转弯时不挤压轨道B火车在转弯时挤压内轨道C火车在转弯时挤压外轨道D无论速度为多少，火车都将挤压内轨道8物体在一个方向竖直向上的拉力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升关于这个物体在这三种运动中机械能的变化情况，正确的说法是（）A 加速过程中拉力做正功，匀速过程拉力不做功，减速过程拉力做负功B物体的重力势能先增加后减少C匀速上升和加速上升过程中物体机械能增加，减速上升过程中机械能减小D物体机械能一直在增加9一个可视为质点的小球被长为 L 的绳悬挂于 O 点，空气阻力忽略不计，开始时绳与竖直方向的夹角为 ，在球从 A 点由

4、静止开始运动到等高点 C 点的过程中（ B 点是运动过程中的最低点），下列说法正确的是（）A 从B在A 点到 B 点的过程中，重力做正功，绳中张力做负功B 点时，重力的功率为0C达到B 点时，小球的速度为v=D小球能从10把质量是A 点运动到C 点，像是 “记得 ”自己的起始高度，是因为它的能量守恒0.2kg 的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A 的位置，如图甲所示，迅速松手，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙所示），途中经过位置B 时弹簧恰好处于自由状态（图乙所示）已知 B 、A 高度差为0.1m，C、 B 的高度差为0.2m ，弹簧的质量和空气的阻力均不计则下列正确的是（）A 在

5、A 位置，弹簧具有的弹性势能为0.6JB在 B 位置小球动能最大C从 A C 位置，小球机械能守恒D从 A C 位置小球重力势能的增加量大于弹簧弹性势能的减少量二、实验题：本题共2问，第 1问 4分，第 2问 8分，共 12分.11（ 1）在 “验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，有两项是错误的或者是没有必要进行的，它们是（填字母代号）A 按照图1 示的装置安装器件B将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C用天平测量出重物的质量D先接通电源开关，再放手让纸带和重物下落E在打出的纸带上，选取合适的两点，测量两点的速度和他们之间的距离F验证减少的重力势能是否等于增加的

6、动能，即验证机械能是否守恒（ 2）本次实验中，打点周期为 0.02s，自由下落的重物质量为 2kg ，打出一条理想纸带的数据如图 2 所示，单位是 cm， g 取 9.8m/s2点 O、A 之间还有多个点没画出，打点计时器打下点 B 时，物体的速度vB=m/sO到打下B点的过程中，重力势能的，从起点减少量 Ep=J，此过程中物体动能的增量 Ek=J（答案保留三位有效数字），实验结论是三、计算题： （共 38 分）解答各小题时，要写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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12已知火星的质量为 M=6.4 ×1023kg，

7、半径 R=3.4 ×106m，引力常量为 G=6.7 ×10 11N ?m2/kg 2，求火星的第一宇宙速度（计算结果保留两位有效数字）13汽车的质量为 2000kg，汽车发动机的额定功率为 40kW ，它在平直的公路上行驶时所受的阻力恒为 2000N ，当它以恒定的加速度 a=1m/s2 启动时，试求：（ 1）汽车能达到的最大速度是多少？（ 2）汽车做匀加速直线运动可维持多长的时间？14如图所示，竖直面内的曲线轨道AB 光滑，它的最低点B 的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R=1m 的粗糙圆形轨道平滑连接现有一质量m=3kg 的滑块（可视为质点），从位于轨道上

8、的 A 点由静止开始滑下， 滑块经 B 点后恰好能通过圆形轨道的最高点 C已知 A 点到 B 点的高度 h=3m ，重力加速度 g=10m/s2，空气阻力可忽略不计，求：（ 1）滑块通过圆形轨道 B 点时，小球的速度大小为多少；（ 2）滑块从 B 点滑至 C 点的过程中，克服摩擦阻力所做的功2017-2018 学年湖北省黄香高中、航天高中、应城二中、安陆二中、孝昌二中联考高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本大题共10 小题，每小题5 分，共 50 分第 4 5 9 题为多选，其余为单选全部选对的得5 分，有选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分1第一次通过实验比较准确地

9、测出引力常量的科学家是（ A 牛顿 B 伽利略 C胡克 D卡文迪许）【考点】 物理学史【分析】本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、伽利略、胡克、卡文迪许等重要科学家的成就要明确【解答】 解：牛顿发现了万有引力定律时，并没能得出引力常量G 的具体值，G 的数值于1789 年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故ABC错误， D正确故选：D2下列物理量中是标量的是（）A 向心加速度B周期C线速度D 向心力【考点】 矢量和标量【分析】 即有大小又有方向，相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标

10、量，如路程、时间、质量等都是标量【解答】 解：向心加速度、线速度、向心力都是有大小和方向的，都是矢量，周期只有大小没有方向，是标量，所以B 正确， ACD 错误故选B 3一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P 向 Q 行驶，速度逐渐增加，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（）ABCD【考点】 曲线运动【分析】 汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的； 又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的【解答】 解：汽车从 P 点运动到Q，曲线运动， 必有些力提供向心力，

11、向心力是指向圆心的；汽车同时速度增大，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于故选： B90°，所以选项ACD错误，选项B 正确4物体做平抛运动时，下列描述物体在水平方向的分速度V x 和竖直方向的分速度V y 随时间 t 变化的图线中，正确的是（）A B CD 【考点】 平抛运动【分析】 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合两个分运动的运动规律确定正确的图线【解答】 解：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，水平分速度保持不变，故C 正确， A错误平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，速度随时间均匀增加，速度时间图线为过

12、原点的倾斜直线，故B 错误， D 正确故选：CD5如图所示，是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星，均绕地球做匀速圆周运动关于各物理量的关系，下列说法正确的是（ ）A 速度 vA vB vCB周期 TA TB T CC向心加速度a a a D角速度 ABCABC【考点】 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动， 由地球的万有引力提供向心力， 根据牛顿第二定律和万有引力定律列式，得到各量与轨道半径的关系，再进行分析比较【解答】 解：根据万有引力提供向心力有：G=m=ma=mr得： v=， a=， T=2A 、由于v=，所以速度vA vB vC故A 正

13、确；B、由于T=2，半径越大，周期越大，所以周期TA TB TC故B 错误；C、由于a=，半径越大向心加速度越小，所以向心加速度aA aB aC故C 正确；D、由于 =，所以角速度 A 故 D 正确BC故选： ACD6有 A 、B 两颗卫星绕地心 O 做圆周运动，旋转方向相同在某一时刻两卫星相距最近，经时间 t 他们再次相距最近，则A 卫星的周期为B 卫星的周期T 1，如图所示T2为（）A B CD 【考点】 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】 两行星相距最近时，两行星应该在同一半径方向上，该在同一直径上，由于A 的周期小，故A 转得较快，当A 比最近【解答】 解：两行星相距最近时，两

14、行星应该在同一半径方向上，追上，转动的角度相差2，即：两行星相距最远时，两行星应B 多转一圈时两行星再次相距A 多转动一圈时，第二次tt=2 ，解得：故ACD错误，B 正确；故选：B7铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，如图所示，已知内外轨道平面对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R，在转弯时的速度为下列情况时，正确的是（）A 火车在转弯时不挤压轨道B火车在转弯时挤压内轨道C火车在转弯时挤压外轨道D无论速度为多少，火车都将挤压内轨道【考点】 向心力【分析】 火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，先平行四边形定则求出合力， 再根据根据合力等于向心力求出转弯速度，当转弯的实际

15、速度大于或小于轨道速度时， 火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮【解答】 解： A 、火车以某一速度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得：F 合 =mgtan（ 为轨道平面与水平面的夹角）合力等于向心力，故有：mgtan=，解得v=，当火车在转弯时不挤压轨道，故A 正确B、当故B错误，重力和支持力的合力不够提供向心力，则火车拐弯时会挤压外轨，C、当，重力和支持力的合力大于性心理，则火车拐弯时会挤压内轨，故CD错误故选：A 8物体在一个方向竖直向上的拉力作用下参与

16、了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升关于这个物体在这三种运动中机械能的变化情况，正确的说法是（）A 加速过程中拉力做正功，匀速过程拉力不做功，减速过程拉力做负功B物体的重力势能先增加后减少C匀速上升和加速上升过程中物体机械能增加，减速上升过程中机械能减小D物体机械能一直在增加【考点】 功能关系；功的计算【分析】 根据功能原理： 除了重力以外的其他力做正功时，物体的机械能将增加；若除了重力以外的其他力做负功时，物体的机械能将减小分析拉力做功的正负，即可判断物体机械能的变化【解答】 解：匀速上升过程：根据平衡条件可知，拉力竖直向上，对物体做正功，根据功能原理得知，物体的机械能增加；加速和减

17、速上升过程：拉力方向均竖直向上，与速度方向相同，对物体都做正功，由功能原理得知， 物体的机械能都增加故三种情况下， 物体的机械能均一直增加故 D 正确， ABC错误故选： D9一个可视为质点的小球被长为L 的绳悬挂于O 点，空气阻力忽略不计，开始时绳与竖直方向的夹角为，在球从A 点由静止开始运动到等高点C 点的过程中（ B 点是运动过程中的最低点），下列说法正确的是（）A 从 A 点到 B 点的过程中，重力做正功，绳中张力做负功B在 B 点时，重力的功率为0C达到 B 点时，小球的速度为v=D小球能从A 点运动到C 点，像是 “记得 ”自己的起始高度，是因为它的能量守恒【考点】 功能关系；功率

18、、平均功率和瞬时功率【分析】 绳中张力与速度垂直，不做功根据公式P=mgvcos 求重力的瞬时功率根据机械能守恒定律求小球到达B 的速度【解答】 解： A 、从 A 点到 B 点的过程中，重力做正功，由于绳中张力与小球的速度总垂直，所以张力对球不做功，故A 错误B、在 B 点时，重力与速度垂直，根据公式 P=mgvcos 知， =90 °，所以此时重力的瞬时功率为 0，故 B 正确C、从 A 点到 B 点的过程中，根据机械能守恒定律得：mgL （ 1 cos）=，得：v=，故 C 正确D、小球能从A 点运动到C 点，像是 “记得 ”自己的起始高度， 是因为它的机械能守恒，在 A 、C

19、 两点的动能为零，重力势能相等，高度相同故D 正确故选： BCD10把质量是0.2kg 的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A 的位置，如图甲所示，迅速松手，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙所示），途中经过位置B 时弹簧恰好处于自由状态（图乙所示）已知 B 、A 高度差为0.1m，C、 B 的高度差为0.2m ，弹簧的质量和空气的阻力均不计则下列正确的是（）A 在 A 位置，弹簧具有的弹性势能为0.6JB在 B 位置小球动能最大C从 A C 位置，小球机械能守恒D从 A C 位置小球重力势能的增加量大于弹簧弹性势能的减少量【考点】 功能关系；机械能守恒定律【分析】 小球从 A 上升到

20、B 位置的过程中，平衡位置时速度最大，动能增大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒根据机械能守恒定律和牛顿第二定律分析【解答】 解： A 、根据能量的转化与守恒，小球在图丙中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到 C 位置时增加的重力势能，为： Ep=mgh AC =0.2×10×0.3=0.6J；故 A 正确；B、球从 A 上升到 B 位置的过程中，弹簧的弹力先大于重力，小球向上加速，当弹簧的弹力等于重力时， 合力为零，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故小球从A 上升到 B 的过程中，动能先增大后减小，在AB 之间某个位置时动能最大，故B 错误；C、从

21、 A B，弹簧的弹力对小球做正功，小球的机械能增加，从B C，小球只受重力，机械能守恒，故C 错误D、从A C 位置，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，可知，小球重力势能的增加量等于弹簧弹性势能的减少量故故选： AD 错误二、实验题：本题共2问，第 1问 4分，第 2问 8分，共 12分.11（ 1）在 “验证机械能守恒定律”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，有两项是错误的或者是没有必要进行的，它们是BC（填字母代号）A 按照图1 示的装置安装器件B将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C用天平测量出重物的质量D先接通电源开关，再放手让纸带和重物下落E在打出的纸带上，选取合适的两点，

22、测量两点的速度和他们之间的距离F验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即验证机械能是否守恒（ 2）本次实验中，打点周期为 0.02s，自由下落的重物质量为 2kg ，打出一条理想纸带的数据如图 2 所示，单位是 cm， g 取 9.8m/s2点 O、A 之间还有多个点没画出，打点计时器打下点 B 时，物体的速度 v=0.98 m/sO到打下B点的过程中，重力势能的减少B，从起点量 Ep=0.982 J，此过程中物体动能的增量 Ek=0.960J（答案保留三位有效数字） ，实验结论是在误差允许范围内，重锤机械能守恒【考点】 验证动量守恒定律【分析】（ 1）通过实验的原理确定需要测量的物理量， 从

23、而确定不需要的测量步骤 实验时，打点计时器应接交流电源，先接通电源，再释放纸带（ 2）重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，这是误差的主要来源【解答】 解：（ 1）打点计时器需要接低压交流电源，不能接直流，故B 错误因为我们是比较mgh、mv2 的大小关系，故m 可约去比较，不需要用天平故C 没有必要本题选错误的或者是没有必要进行的，故选：BC ；（2）利用匀变速直线运动的推论有：B C=0.98m/s，重锤的动能为：22EKB= mvB = ×2×0.98 =0.960 J从开始下落至B 点，重锤的重力势能减少量为： E=mgh=29.8 0

24、.0501J=0.982 Jp× ×由上数据可知，在误差允许范围内，重锤机械能守恒；故答案为：（ 1） BC ；（ 2） 0.98， 0.982， 0.960；在误差允许范围内，重锤机械能守恒三、计算题： （共 38 分）解答各小题时，要写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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12已知火星的质量为 M=6.4 ×1023kg，半径 R=3.4 ×106m，引力常量为 G=6.7 ×10 11N ?m2/kg 2，求火星的第一宇宙速度（计算结果保留两位有效数字）【考点】 万有引力定律及其应用【分析】 根据万有引力提供向心力， 抓住轨道半径等于火星的半径， 求出火星的第一宇宙速度大小【解答】 解：绕火星表面运行的卫星轨道半径等于火星的半径根据：得，代入数据解得v=3.6km/s 答：火星的第一宇宙速度为3.6km/s13汽车的质量为 2000kg，汽车发动机的额定功率为 40kW ，它在平直的公路上行驶时所受的阻力恒为 2000N ，当它以恒定的加速度 a=1m/s2 启动时，试求：（1）汽车能达到的最大速度是多少？（2）汽车做匀加速直线运动可维持多长的时间？【考点】 功率、平均功率和瞬时功率【分析】（ 1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据（2）根据牛顿第二定律求