福建省南安市侨光中学2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

福建省南安市侨光中学2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一.单选题1.关于万有引力定律的说法中正确的是（ ）A. 开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律B. 牛顿通过地月引力计算推算出了引力常量C. 万有引力常量G的单位可表示为D. 由万有引力定律，两物体间距离趋于零时，它们间的引力趋于无穷大【答案】C【解析】【详解】开普勒通过研究行星运动的规律提出了开普勒行星运动三大定律，牛顿发现了万有引力定律，选项A错误；卡文迪许第一次用扭秤实验测出了万有引力常量，选项B错误；根据万有引力定律可知，万有引力常量G的单位可表示为：，选项C正确；两物体间距离趋于零时，万有引力定律不再适应，则选项D错误；故选C.2.将一小球竖直向上抛出，小球上升和下降经过某点A时的动能分别为Ek1和Ek2。小球从抛出到第一次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P1，从抛出到第二次经过A点过程中克服重力做功的平均功率为P2。不计空气阻力，下列判断正确的是( )A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C【解析】【详解】小球在运动过程中，若忽略空气阻力，其机械能守恒，则两次经过A点的动能相同，所以有Ek1=Ek2。从抛出开始到第一次经过P点的过程中小球克服重力做功与从抛出开始到第二次经过P点的过程中小球克服重力做功相等，而第一次时间较短，由P=W/t知P1P2故C正确，ABD错误。故选C。3.如图，套在竖直杆上的物块P与放在水平桌面上的物块Q用足够长的轻绳跨过定滑轮相连，将P由图示位置释放，当P下落至绳与水平方向夹角为时速度大小为v，此时物块Q的速度大小为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】靠绕定滑轮的绳子相连的两物体有关联速度，即P和Q沿绳子的速度相同；很明显，P物体沿绳子的速度为分速度：vsin，它等于Q物体沿绳子的速度，因此Q物体的速度就是vsin，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】解决本题的关键会对速度进行分解，将物块P的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于Q的速度，依据运动的合成法则，即可求解。4.一个物体运动到位置O时，受到向前偏左（沿着物体运动方向观测）的合力F作用，如图所示；到达M时，这个合力F的方向突然变得与前进方向相同；到达N时，又突然改为向前偏右的力，物体最终到达P。物体由O至P的运动轨迹可能为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】物体在O点受到向前偏左的合力F作用，则物体的加速度向前偏左，速度方向向偏左方向改变，运动轨迹也偏左；物体在M点受到合力方向与运动方向相同，物体做直线运动；物体在N点受到向前偏右的合力作用，物体加速度向前偏右，速度方向向偏右方向改变，运动轨迹开始逐渐偏右，综上B符合题意，ACD不符合题意；故选B。【点睛】本题考查的是物体的曲线运动的知识点，物体做曲线运动时，速度方向沿运动轨迹的切线，运动轨迹凹向合力的方向。5.2020年，中国将发射卫星进行火星探测.已知火星的半径是地球的k1倍，质量是地球的k2倍，地球表面的重力加速度大小为g，则火星表面的重力加速度大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】由得到：，已知火星半径是地球半径的k1倍，质量是地球质量的k2倍，则，所以，故D正确；故选D。【点睛】通过物理规律把进行比较的物理量表示出来，再通过已知的物理量关系求出问题是选择题中常见的方法。6.2017年9月25日至9月28日期间，微信启动新界面，其画面视角从人类起源的非洲（左）变为华夏大地中国（右）.新照片由我国新一代同步卫星“风云四号”拍摄，见证着科学家15年的辛苦和努力.关于该卫星说法正确的是（ ）A. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度B. 卫星可以在泉州的正上方相对静止C. 卫星相对地面静止是由于受力平衡D. 卫星绕地球运行的速度比月球绕地球运行的速度小【答案】A【解析】【详解】第一宇宙速度，是卫星绕地球圆周运动的最大运行速度，则知“风云四号”的运行速度小于7.9km/s，故A正确；“风云四号”是地球同步卫星，只能定点于赤道正上方，不可能在泉州正上空。故B错误。同步卫星离地面的高度是一个定值，相对于地面静止，做匀速圆周运动，这不是平衡状态，故C错误。线速度月球运行半径大，线速度小，故D错误；故选A。【点睛】解决本题的关键是知道地球同步卫星的轨道、线速度和加速度特点，要明确地球同步卫星的高度、周期、线速度、加速度等都是一定的。7.如图，等腰楔形木块固定在水平面上，小滑块M、m通过不可伸长的轻绳跨过顶角的定滑轮相连接.已知两滑块质量Mm，忽略一切摩擦，在两滑块由静止释放后沿斜面运动的过程中（ ）A. 重力对M做的功等于M动能的变化量B. 轻绳对m做的功等于m动能的变化量C. 轻绳对M做的功等于M机械能的变化量D. M重力势能的减少量等于m重力势能的增加量【答案】C【解析】【详解】两个滑块运动时，各自的重力和绳的拉力分别对两个滑块做功，则对于单独的一个滑块，轻绳的拉力与自身重力做功的和等于滑块的动能变化量，故AB错误；重力做功不改变物体的机械能，除重力以外的其它力的功等于机械能的变化，则M机械能的变化量是由轻绳对滑块所做的功引起的，故C正确；两个滑块运动过程中，M减少的重力势能转化为m的重力势能和两个滑块的动能，故D错误；故选C。【点睛】解本题时最主要的是区分清楚物体在运动过程中有哪些力对物体做功，然后确定物体重力势能、动能之间的转化关系。8.如图，一质量为0.05kg的小球通过长为0.5m的轻绳悬挂在钉子O上，用锤子敲击小球，使小球获得水平初速度v.已知轻绳能承受的最大拉力为4N，重力加速度g等于9.8m/s2，空气阻力不计，欲使小球在竖直面内做完整的圆周运动，小球的初速度v.大小可能为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】小球恰能通过最高点时，在最高点重力提供向心力：解得；设此时小球在最低点的速度为v1，则由机械能守恒得：；解得：；当绳上的张力达到最大时，小球通过最低点的速度为小球的最大速度v2，此时绳的拉力与重力的合力提供向心力：；解得：；则：，故B为可能值，ACD为不可能值；故选B。【点睛】本题是竖直平面中的圆周运动的轻绳模型，比较容易出错的是将小球在最高点的最小速度当成初速度的最小速度。二.多选题9.如图，半径之比Rr21的大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动。大轮上一点P到轴心的距离为r，Q为小轮边缘上的点。P、Q两点的A. 周期之比TpTQ=12B. 线速度之比vPvQ=12C. 角速度之比PQ=12D. 向心加速度之比aPaQ=12【答案】BC【解析】【详解】两轮边缘的线速度大小相等，由v=r得到： ，故P、Q两物体的角速度之比为1：2； 大轮上一点P到轴心的距离为r，所以P，Q的转动半径相同，由v=r得，故BC正确；P、Q两物体的角速度之比为1：2，转动半径相等，根据，所以周期之比TpTQ=21，故A错误；P、Q两物体的角速度之比为1：2，转动半径相等，根据a=2r，有：aPaQ=14 ，故D错误；故选BC。【点睛】本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等、同轴传动角速度相等，然后结合公式v=r、和a=2r列式求解。10.如图，一战斗机进行投弹训练，战斗机从不同高度两次经过同一地标正上方时投弹，均击中同一点。设两炸弹做平抛运动的时间分别为t1、t2，战斗机两次飞行的速度分别为v1、v2。则A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】平抛在竖直方向上做自由落体运动；h=gt2；h1h2；故t1t2；故A错误；B正确；在水平方向上做匀速直线运动，x=v0t；水平方向位移相同；故v1v2，故C正确；D错误；故选BC。11.质量为m的汽车在平直的公路上行驶，阻力f保持不变，当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率刚好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作.下列说法正确的是（ ）A. 发动机提供的动力保持不变B. 汽车的加速度将减小C. 汽车的最大行驶速度为D. 汽车的额定功率为【答案】BD【解析】【详解】发动机始终在额定功率下工作，即发动机的功率保持不变，而汽车加速运动，速度增大，则由P=Fv可知：功率不变，速度增大时，牵引力减小，故A错误；水平方向上汽车在发动机牵引力F和阻力f的共同作用下，加速运动，,当牵引力F减小时，加速度减小，故B正确；当它以速度v、加速度a加速前进时，由牛顿第二定律：F-f=ma，可计算出牵引力F=f+ma，则此时汽车的功率P=（f+ma）v，即额定功率为（f+ma）v，故D正确；当汽车行驶速度达到最大时，牵引力F=f，则此时的速度：，故C错误；故选BD。【点睛】本题是牛顿第二定律与功率类问题的综合，关键是知道汽车的运动特点，做加速度减小的变加速运动，加速度为零时速度最大；解题的核心公式为：F-f=ma，P=Fv。12.如图，长为L的水平传送带以速度2v匀速运动.将一质量为m的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v，物块与传送带摩擦产生的热量为Q，已知物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g.下列表达式正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：；f=mg，故：，故A正确；B错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t；则；故，故C错误；D正确；故选AD。三.填空题13.如图，某同学在水平桌面上用硬皮练习本做了一个斜面，将小球从斜面上的A位置无初速释放，小球沿桌面飞出后做平抛运动。用刻度尺测得桌面离地面的高度为h，小球抛出点到落地点的距离为s，已知重力加速度为g，由此可以求出小球离开桌面时的速度v_。该同学又测量了A位置离桌面的高度H，根据机械能守恒定律计算小球离开桌面时的速度v，对比发现vv，这是因为_。【答案】 (1). （1） (2). （2）摩擦力的影响【解析】【详解】（1）对小球的平抛运动分析：水平方向： 竖直方向：h=gt2联立解得 （2）因为搭建的斜面有摩擦力，小球滚下会受到摩擦力的影响而损耗能量，根据能量守恒定律可知，小球滚下的实际速度会小于理论值.四.实验题探究题14.用如图（a）所示的实验装置探究小车受的合外力做功与动能变化的关系。（1）实验时，为了保证小车所受的合外力为绳子的拉力，需要的操作有_。A调节木板上的滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行B垫高木板，在不连接纸带的情况下，使小车恰好能沿斜面匀速下滑C垫高木板，在连接纸带的情况下，使小车恰好能沿斜面匀速下滑（2）平衡摩擦后，实验得到了如图（b）所示的纸带，O为打点计时器打出的第一个点，测出OB两点之间的距离为h60.00cm，AC两点之间的距离为s4.28cm。实验中所用悬挂钩码的质量为50g，小车的质量为500g，当地重力加速度为9.80ms2，打点计时器的打点周期为0.02s，用钩码的重力代替绳子的拉力，则从0到B的过程中小车受的合外力做的功为_J，小车动能的变化量为_J。（保留三位有效数字）【答案】 (1). （1）AC (2). （2）0.294 (3). 0.286【解析】【详解】（1）实验时，为了保证小车所受的合外力为绳子的拉力，需要的操作有：调节木板上的滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行；垫高木板，在连接纸带的情况下，使小车恰好能沿斜面匀速下滑。故填AC。（2）从0到B的过程中小车受的合外力做的功为：W=mgh=5010-29.800.60J=0.294J；打B点时，小车的速度： 小车动能的变化量为：【点睛】此题关键是弄清实验的原理，尤其是关键的步骤一定要熟悉，例如为什么要平衡摩擦力？如何平衡摩擦力？怎样才是平衡了摩擦力等等.五.计算题15.如图，一端封闭、长L60cm的玻璃管内装满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置，小圆柱体在玻璃管中以速度v13cm/s匀速上浮.若在匀速上浮的同时，玻璃管沿水平方向以速度v24cm/s做匀速直线运动.求：（1）小圆柱体从管口上浮到管顶所用时间t；（2）小圆柱体在该过程中相对地面的位移大小s.【答案】（1）20s（2）1.0m【解析】【详解】（1）小圆柱体从玻璃管口上浮到玻璃管顶过程中，在竖直方向上有：Lv1t解得：t20s（2）玻璃管沿水平方向移动距离：dv2t小圆柱体相对地位移：解得：s1.0m【点睛】本题是较为简单的运动合成与分解类的问题，解题时只需将小圆柱体的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速的直线运动，然后进行分别研究即可。16.我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面处重力加速度为g。求：（1）组合体的加速度大小a；（2）组合体的线速度大小v0。【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）组合体所受的万有引力组合体所在处的加速度组合体到地心间距离rRh地球表面处有得（2）组合体做匀速圆周运动，有得【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能灵活运用。17.如图，半径为R的半圆轨道AB与高为的弧形轨道CD固定在同一竖直面内。两轨道之间由一条水平轨道BC相衔接。在水平轨道上，轻质弹簧被质量均为m的a、b两小球挤压但不栓接，处于静止状态。同时释放两个小球，两球与弹簧分离时速度大小相等，b球恰好能到达弧形轨道的最高点D，忽略一切摩擦，已知重力加速度为g。（1）求释放小球前弹簧的弹性势能；（2）通过计算判断a球能否到达半圆轨道的最高点A。【