广东省揭阳普宁市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

1 广东省揭阳普宁市广东省揭阳普宁市 2018 20192018 2019 学年高一物理下学期期末考试试题 含学年高一物理下学期期末考试试题 含 解析 解析 一 单项选择题一 单项选择题 1 下列说法正确的是 a 牛顿发现了万有引力定律 并测出了万有引力常量 b 做圆周运动的物体 合力一定指向圆心 c 惯性是物体的固有属性 速度大的物体惯性一定大 d 国际单位制中 力学的三个国际基本单位是 kg m s 答案 d 解析 详解 a 牛顿发现了万有引力定律 他没有测出万有引力常量 是卡文迪许测出了万有引 力常量 故 a 错误 b 匀速圆周运动的合力一定指向圆心 变速圆周运动的合力不一定指向圆心 故 b 错误 c 惯性是物体的固有属性 质量是惯性大小的唯一量度 惯性大小与速度无关 故 c 错误 d 国际单位制中 力学的三个国际基本单位是 kg m s 故 d 正确 2 如图所示为一质点作直线运动的速度 时间图象 下列说法中正确的是 a ab段与bc段的速度方向相反 b bc段与cd段的加速度方向相反 c ab段质点的平均速度为 3m s d ab段质点的加速度大小为 4m s2 2 答案 c 解析 详解 a ab段与bc段质点的速度均为正 则速度方向相同 故 a 错误 b 根据图象的斜率表示加速度 斜率的正负表示加速度方向 则知bc段与cd段的加速度方 向相同 故 b 错误 c ab段质点做匀加速直线运动 其平均速度 故 c 正确 0 24 m s3m s 22 vv v d ab段质点的加速度大小为 故 d 错误 22 42 m s2m s 1 v a t 3 如图所示 举行 500m 直道龙舟大赛 下列说法正确的是 a 获得第一名的龙舟 到达终点时的速度一定最大 b 第一名的龙舟 平均速度一定最大 c 以龙舟为参考系 岸上站立的观众是静止的 d 研究队员的划桨动作 可将队员看成质点 答案 b 解析 详解 ab 获得第一名的龙舟用时最短 由知平均速度一定大 但撞线时的速度不一 x v t 定最大 故 a 项错误 b 项正确 c 观众相对于龙舟是运动的 所以以龙舟为参考系 岸上站立的观众是运动的 故 c 错误 d 研究队员的划桨动作时 大小和形状不能忽略 故不可将队员看成质点 故 d 错误 4 如图所示 ab 为竖直面内圆弧轨道 半径为 r bc 为水平直轨道 长度也是 r 一质量为 m 的物体 与两个轨道间的动摩擦因数都为 现使物体从轨道顶端 a 由静止开始下滑 恰 3 好运动到 c 处停止 那么物体在 ab 段克服摩擦力所做的功为 a mgr b mg r c mgr d 1 mgr 答案 d 解析 以物体为研究对象 全程由动能定理可知 mgr wf w 0 其中w mgr 解得wf mgr mgr 1 mgr 故 ab 段克服摩擦力做功为w克 1 mgr 所以 d 正确 abc 错误 5 某电动车以额定功率从静止开始加速 若所受阻力始终不变 则在加速过程 下列说法正 确的是 a 电动车牵引力不变b 电动车牵引力逐渐增大 c 电动车做匀加速直线运动d 电动车的加速度逐渐减小 答案 d 解析 详解 ab 汽车以恒定功率加速 则开始时加速度较大 速度快速增大 由p fv可得 f 减小 故 a b 错误 cd 由牛顿第二定律可得 加速度减小 故汽车做加速度减小的加速运动 故 c 错误 d 正确 6 如图所示 自行车的大齿轮a 小齿轮b 后轮c的半径之比为 4 1 16 在用力蹬脚踏 板前进的过程中 关于a c轮缘的线速度和角速度说法正确的是 4 a a c 1 4 b a c 4 1 c va vc 1 4 d va vc 4 1 答案 a 解析 详解 ab 因为a b的线速度大小相等 根据 a b的半径之比为 4 1 所以 a b v r 的角速度之比为 1 4 b c的角速度大小相等 所以 a c 1 4 故 a 正确 b 错误 cd 因为 b c rb rc 1 16 根据v r 知vb vc 1 16 所以va vc 1 16 故 c d 均错误 7 2018 年 10 月我国港珠澳大桥正式通车 在港珠澳大桥建设中 将一根直径 22m 高 40 5m 的钢筒 打入海底围成人工岛 创造了快速筑岛的世界记录 若钢筒重量为g 用起重机同 时由 10 条对称分布的 每条长为 22m 的钢索将其竖直吊起处于静止状态如图 则每根钢索 受到的拉力大小为 a b c d 5 g 10 g3 15 g3 30 g 答案 c 解析 详解 由于钢筒的直径为 22 米 钢索的长为 22 米 则每个两根对称钢索与直径构成等边 三角形 所以每根钢索与竖直方向的夹角为 设每根钢索受到的拉力大小为f 竖直方向 30 5 根据平衡条件可得 10fcos g 所以 故 c 正确 abd 错误 30 3 15 g f 二 多项选择题二 多项选择题 8 关于地球同步卫星 下列说法正确的是 a 它处于平衡状态 且具有一定的高度 b 它的加速度小于 9 8m s2 c 它的周期是 24h 且轨道平面与赤道平面重合 d 它的速度等于 7 9km s 答案 bc 解析 详解 a 同步卫星绕地球做匀速圆周运动 万有引力提供向心力 离地面的高度h为一定 值 没有处于平衡状态 故 a 错误 b 同步卫星和近地卫星都符合 近地卫星 由于同步卫星轨 2 gmm ma r 2 2 9 8m s gm a r 道半径大于近地卫星的半径 故同步卫星的加速度小于 9 8m s2 故 b 正确 c 同步卫星的周期必须与地球自转周期相同 同步卫星的周期为 24h 轨道平面与赤道平面 重合 故 c 正确 d 根据万有引力提供向心力 解得运行速度 近地卫星的运行 2 2 mmv gm rr gm v r 速度为 7 9km s 则同步卫星的运行速度小于 7 9km s 故 d 错误 9 一质量为 2kg 的质点在xoy平面内运动 在x方向的s t图象和y方向的v t图象分别如 图所示 则该质点 6 a 初速度大小为 3m s b 所受的合外力为 3n c 做匀变速曲线运动 d 初速度方向与合外力方向垂直 答案 bc 解析 详解 a 由图可知 质点在x方向上的初速度为 y方向上初速 8 m s4m s 2 x x v t 度为 3m s 根据平行四边形定则 则初速度的大小 2222 00 43 m s5m s xy vvv 故 a 错误 bd 质点的加速度方向沿x轴方向 则f合 ma 2 1 5 3n 22 63 m s1 5m s 2 v a t 合力的方向沿y轴方向 与初速度的方向不垂直 故 b 正确 d 错误 c 质点受到的合外力不变 则质点的加速度不变 所以质点做匀变速曲线运动 故 c 正确 10 套圈圈 是许多人都喜爱的一种游戏 如图所示 小孩和大人直立在界外同一位置 在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环 并恰好套中前方同一物体 假设小圆环的运 动可视为平抛运动 则 a 小孩抛出的圆环速度大小较小 b 两人抛出的圆环速度大小相等 c 小孩抛出的圆环运动时间较短 d 两人抛出的圆环 在相同时间内的速度变化量相同 答案 cd 解析 7 详解 ab 水平方向位移知 大人抛环的速度小 故 a 错误 b 错误 2h xvtv g c 设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v 高度为h 则下落的时间为 平抛运动的 2h t g 物体飞行时间由高度决定 小孩抛出的圆环运动时间较短 故 c 正确 d 在相同时间内的速度变化量 v g t 与初速度无关 所以两个人抛出的圆环 在相同 时间内的速度变化量相同 故 d 正确 11 某同学将一个质量为m的小球竖直向上抛出 小球上升的最大高度为h 设上升过程中空 气阻力f大小恒定 则在上升过程中 a 小球的动能减小了 f mg h b 小球机械能减小了fh c 小球重力势能减小了mgh d 小球克服空气阻力做功 f mg h 答案 ab 解析 详解 a 小球上升的过程中 重力和阻力都做负功 根据动能定理得 mgh fh ek 则得 动能的减小量等于mgh fh 故 a 正确 b 根据功能关系知 除重力外其余力做的功等于机械能的变化量 在上升过程中 物体克服 阻力做功fh 故机械能减小fh 故 b 正确 c 小球上升h 故重力势能增加mgh 故 c 错误 d 在上升的过程中 小球克服空气阻力做功fh 故 d 错误 12 马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱 如图甲 两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆 锥筒内壁上做水平匀速圆周运动 若两表演者 含摩托车 分别看作质点 a b 其示意简图 如图乙所示 摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零 则 b 做圆周运动的 8 a 周期较大 b 线速度较大 c 角速度较大 d 向心加速度较大 答案 ab 解析 详解 bc 摩托车做匀速圆周运动 摩擦力恰好为零 由重力mg和支持力f的合力提供圆 周运动的向心力 作出受力分析如图 则有 向心力fn mgtan 由 得 2 2 tan v mgmrm r tang r 则知b质点高 半径r大 则 较小 v较大 故 b 正确 c 错误 tanvgr a 因为 而b质点角速度小 则其周期较大 故 a 正确 2 t d 因为mgtan ma 则向心加速度为a gtan 所以a b两质点的向心加速度相等 故 d 错误 13 如图所示 质量 m 中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上 光滑槽内有一质量 为 m 的小铁球 现用一水平向右的推力 f 推动凹槽 小铁球与光滑凹槽相对静止时 凹槽圆 心和小铁球的连线与竖直方向成 角 重力加速度为 g 则下列说法正确的是 9 a 小铁球受到的合外力方向水平向左 b 凹槽对小铁球的支持力为cos mg c 系统的加速度为 sinag d 推力 tanfmm g 答案 bd 解析 详解 a 小铁球的加速度方向水平向右 根据牛顿第二定律知小铁球受到的合外力方向水 平向右 故 a 错误 b 对小球进行受力分析 如图所示 则凹槽对小铁球的支持力 故 b 正确 coscos gmg n c 对小球进行受力分析得 mgtan ma 解得 a gtan 所以系统的加速度为a gtan 故 c 错误 d 对整体进行受力分析 根据牛顿第二定律得 f m m a m m gtan 故 d 正确 14 轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的a位置 现用水平外力f将小球缓慢拉到b位置 此时弹簧与竖直方向的夹角为 在这一过程中 对于整个系统 下列说法正确的是 10 a 系统的弹性势能不变 b 系统的弹性势能增加 c 系统的机械能不变 d 系统的机械能增加 答案 bd 解析 根据力的平衡条件可得f mgtan 弹簧弹力大小为f弹 b位置比a位置弹力大 cos mg 弹簧伸长量大 所以由a位置到b位置的过程中 系统的弹性势能增加 又由于重力势能增 加 动能不变 所以系统的机械能增加 三 实验题三 实验题 15 某次实验利用打点计时器打出一条如图所示的纸带 c d e f g是按打点顺序依次选 取的计数点 计数点的距离如图所示 相邻计数点间的时间间隔为 0 1s 1 刻度尺d点的读数为 cm 2 小车的加速度大小为 m s2 结果保留 2 位有效数字 答案 1 1 00 2 0 20 0 18 0 22 解析 详解 第一空 毫米刻度尺的精确度为 1mm 估读到 0 1mm 则d点读数为 1 00cm 第二空 根据匀变速直线运动的判别式 2 xat 四组位移选择逐差法得 2 22 22 5 202 202 20 10 m s0 20m s 44 0 1 egce xx a t 11 16 用如图所示装置来探究功和动能变化的关系 木板上固定两个完全相同的遮光条a b 用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计 c 相连 木板放在安装有定滑轮和光电 门的轨道d上 轨道放在水平桌面上 p为小桶 内有砂子 滑轮质量 摩擦不计 重力加 速度大小为g 1 实验中轨道应倾斜一定角度 这样做的目的是 2 用游标卡尺测量遮光条的宽度d 3 实验主要步骤如下 测量木板 含遮光条 的质量m 测量两遮光条间的距离l 按图正确连接器材 小桶p 内有沙子 的质量 填 需要 不需要 远小于木块 含遮光条 的 质量 将木板左端与轨道左端对齐 静止释放木板 木板在细线拉动下运动 记录弹簧测力计示 数f及遮光条b a先后经过光电门的时间为t1 t2 则遮光条b a通过光电门的过程中木 板动能的变化量 ek 合外力对木板做功w 用字母 m t1 t2 d l f表示 在小桶中增加砂子 重复 的操作 比较w ek的大小 得出实验结论 答案 1 平衡木板受到的摩擦力 2 不需要 3 22 22 21 1 2 dd m tt 4 fl 解析 详解 第一空 为了使绳子拉力充当合力 即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先 平衡摩擦力 第二空 测量木板 含遮光条 的质量m 测量两遮光条间的距离l 按图正确连接器材 由 于有弹簧秤能够测量拉力 所以没有必要使小桶p的总质量远小于木板的质量 12 第三空 遮光条b a先后经过光电门的时间为t1 t2 则遮光条b a通过光电门的速度分别 为 则动能的变化为 1 1 d v t 2 2 d v t 22 22 21 1 2 k dd em tt 第四空 合力所做的功就是绳子拉力做的功 w合 fl 四 计算题四 计算题 17 如图所示 为大型游乐设施环形座舱跳楼机 跳楼机由高度 75m 处自由下落到离地面 30m 的位置开始以恒力制动 已知跳楼机和人的总质量m 4 103kg 重力加速度g 10m s2 不计 跳楼机与柱子间的摩擦力及空气阻力 试求 1 跳楼机的最大速度 2 跳楼机在制动过程中 所受制动力的大小 3 跳楼机从开始下落到着地经历的时间 答案 1 30m s