2018-2019学年河南省郑州市高一下学期期末物理考试试卷含答案

1、2018-2019 学年下期期未考试高一物理试题卷、选择题1. 在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验。未放置磁铁时，钢球在水平面上钢球所受合力为零时也可以做曲线运动A.钢球将做曲线运动。该实验说明B. 钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动C. 钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动D. 钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动答案】 B解析】分析】 本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件；【详解】 A在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A 错误；BCD曲线运动的速度方向是切线方

2、向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不 共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就 会做曲线运动，故选项 B 正确， CD错误。2.2019 年 1月 5日零点起 ,全国铁路实施新版列车运行图 ,17 辆编组的超长版“复兴号” CR 系 列动车组以 350公里时速正式在京沪高铁上线运营 . 当一列由北京南开往上海虹桥的“复兴 号”CR400高铁正在匀加速直线行驶途中 , 某乘客在车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛 出一个小球 , 则小球 ( )A. 在最高点对地速度为零B. 在最高点对地速度最大C. 抛出时车厢速度越大 , 落点位置离乘客越远

3、D. 从抛出到落地的时间与车厢的速度大小无关答案】 D解析】【详解】小球被竖直抛出时，水平方向有与列车相同的速度，则在最高点对地速度不为零， 选项 A错误；在最高点时竖直速度为零，则对地的速度不是最大的，选项B 错误；由于小球的水平速度与乘客的速度相同，则小球应该落回到原出发点，与抛出时车厢的速度无关，选 项 C 错误；从抛出到落地的时间只与竖直上抛的速度有关，与车厢的速度大小无关，选项 D 正确；故选 D.3. 如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有 三个点 a、b和 c，如图所示。正常骑行时，下列说法正确的是A. a 点的角速度大于 b 点的角速度B

4、. a 点的向心加速度与 b点的向心加速度大小相等C. a 点的线速度与 c 点的线速度大小相等D. a 点的向心加速度小于 c 点的向心加速度 【答案】 D 【解析】【详解】 AB.ab 两点在传送带上， 是同缘传动的边缘点， 所以两点的线速度相等， 根据 v=r， 角速度与半径成反比， a 点的角速度小于 b 点的角速度；根据 a=v2/ r 可知 a 点的向心加速度 小于 b 点的向心加速度，故 AB错误；C. bc两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=r，线速度与半径成正比， c 点的线速度大于 b 点的线速度， a 点的线速度小于 c 点的线速度，故 C 错误；D. a 点的角速度

5、小于 c 点的角速度， a 点的线速度小于 c 点的线速度，根据 a=v可知， a 点 的向心加速度小于 c 点的向心加速度，选项 D正确；4.1797 年至 1798 年，英国物理学家卡文迪许完成了一项伟大的实验在实验室中测量了两 个物体之间的万有引力，他把这项实验说成是“称地球的重量”（ 严格地说应是“测量地球的质量” ） ，在这个实验中首次测量出了A. 地球表面附近的重力加速度B. 月球的质量C. 万有引力常量D. 月球的公转周期答案】 C解析】详解】 1798 年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有：GMmmg 则地球的质量 MgR2G由于地球表面的重力加速

6、度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量。因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。A. 地球表面附近的重力加速度，与结论不相符，选项A 错误；B. 月球的质量，与结论不相符，选项 B 错误；C. 万有引力常量，与结论相符，选项 C 正确；D. 月球的公转周期，与结论不相符，选项D错误；5. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机 左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为 R的圆周运动。设内外路面 高度差为 h，路基的水平宽度为 d，路面的宽度为 L。已知重力加速度为 g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零

7、，则汽车转弯时的车速应等于（ ）答案】 B解析】详解】要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时合外力提供向心力，有：mgtan mv ， tan h ， vgRh ， B 正确。6. 如图所示，一质量为 m的小孩 ( 可视为质点做杂技表演。一不可伸长的轻绳一端，固定于距 离水平安全网高为 H的 O点，小孩抓住绳子的另一端 P 点，从与 O点等高的位置由静止开始 向下摆动，小孩运动到绳子竖直时，松手，离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知 P 点 到 O点的距离为 l (0<l <H) ，空气阻力不计。下列说法正确的是A. l 越大，小孩在 O点正下方松

8、手前瞬间，对绳子的拉力越大B. l 越小，小孩在 O点正下方松手前瞬间，对绳子的拉力越大HC. 当 l= H 时，小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为 H2HD. 当 l= 时，小孩在安全网上的落点距O点的水平距离为 2H2 【答案】 C【解析】12【详解】 AB. 从 P到 O点正下方，根据动能定理可得： mgl mv2；在最低点根据牛顿第二定22律可知： F-mg= mv ，解得： F=3mg，则小孩在 O点正下方松手前瞬间，对绳子的拉力是定值，l与绳长无关，选项 AB 错误；H H H 1 2 CD. 当 l = 时，到达最低点的速度为： v 2g gH ；做平抛运动， 则： 2 =2

9、 gt2 ， 小孩在安全网上的落点距 O点的水平距离为 x=vt=H，选项 C正确， D错误 .7. 牛顿曾经设想：在一座高山上水平架起一门大炮，只要这门炮的威力足够大，炮弹的速度 足够快，炮弹就可以围绕地球不停地转而不会掉下来。在不计空气阻力的情况下，下列关于 炮弹的速度及运动情况的描述正确的是A. 如果炮弹的速度是 1km/s ，它必将落到地球表面B. 如果炮弹的速度是 7km/s ，它将不会落到地球表面C. 如果炮弹的速度是 13km/s ，它将围绕地球运动D. 无论炮弹的速度是多大，它都将围绕地球运动【答案】 A【解析】【详解】根据 GM2mmv ，解得： v GM ，因 G M2m

10、mg ，则当 r=R 时有 r 2r rR2v gR 7.9km/s ； A. 如果炮弹的速度是 1km/s<7.9km/s ，则它必将落到地球表面，选项A 正确；B. 如果炮弹的速度是 7km/s<7.9km/s ，则它必将落到地球表面，选项 B 错误；C. 如果炮弹的速度是 13km/s>7.9km/s ，则它将脱离地球的引力，不再围绕地球运动，选项 C错误；D. 由以上分析可知，选项 D错误 .8. 焰火晚会上，万发礼花弹点亮夜空，如图所示为竖直放置的炮筒在发射礼花弹。炮筒的长度为 1m，每个礼花弹质量为 1kg（ 在炮筒内运动过程中看作质量不变 ） ，礼花弹在炮筒中受

11、到 重力高压气体的推力和炮筒内阻力的作用。当地重力加速度为10m/s2，发射过程中高压气体对礼花弹做功 900J，礼花弹离开炮简口时的动能为 800J 。礼花弹从炮筒底部竖直运动到炮筒B. 克服炮筒内阻力做功 90JC. 克服炮筒内阻力做功无法计算D. 机械能增加 800J答案】 B解析】 【详解】 A. 重力势能增加 Ep=mgh=1×10×1J=10J，故 A错误。12BC.设克服阻力（炮筒阻力及空气阻力）做功为Wf根据动能定理得： WF- mgh- Wf = mv2，可得12 Wf =WF- mgh- mv2=900-10-800=90J ，故 B正确， C错误。21

12、2D. 机械能增加量 E=mgh+ mv2=10+800=810J，故 D错误。29. 关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是A. 平抛运动过程中物体在相等时间内速度的改变量一定相等B. 平抛运动每秒钟速度变化量在数值上等于重力加速度C. 做圆周运动的物体加速度方向一定指向圆心D. 匀速圆周运动是加速度不变的运动【答案】 AB【解析】【详解】 A. 平抛运动过程中物体的加速度恒定为g，则在相等时间内速度的改变量为 ?v=gt ，则一定相等，选项 A 正确；B. 根据 ?v=gt 可知，平抛运动每秒钟速度变化量在数值上等于重力加速度g，选项 B正确；C. 只有做匀速圆周运动 物体加速度方向才一

13、定指向圆心，选项 C 错误；D. 匀速圆周运动的加速度大小不变， 方向指向圆心， 则其加速度是不断变化的， 选项 D 错误；答案】 CD解析】分析】 根据汽车运动的特征，找到图像对应放热函数关系，根据数学知识进行判断详解】汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，则由12x= at 2 可知，图像 A 错误；动能2Ek = 12 mv21 2 2定律：F-kat=(ma11. 如图所示， 小地面向右匀速移动做功的说法正确的拉力对雪橇做功A.B.P Fv滑动摩擦力对雪选 项 C 正 确 ； 发 动 机 的 输 出 功 率2t2，量为 m，选项 D 正确；故选 CD.大人用与水平面成 角的恒定拉力 F

14、 将雪橇沿水平L。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，则关于各力对雪橇= 2 ma2t 2 ，选项 B错误；汽车所受阻力与速度成正比，即f=kv=kat ，则由牛顿第二C. 支持力对雪橇做功为 mg Fsin LD. 雪橇受到的各力对雪橇做的总功为零【答案】 AD【解析】【分析】雪橇所受的各力都是恒力，可根据恒力 F 做功的计算公式： W=FLcos， 为 F 与 S 之间的夹 角，来分析计算各力做的功；根据动能定理可分析合力的功的大小【详解】对雪橇受力分析，如图：拉力做功为 WF=FLcos，故 A正确；雪橇竖直方向受力平衡， 有：N+Fsin=mg 得：N=mg-Fsin ； 则摩擦力为： f

15、= N=（ mg-Fsin ）；摩擦力做功为： Wf =-fl=- （mg-Fsin ）L，故 B错误； 支持力做功为： WN=NLcos90°=0，故 C 错误；由于雪橇做匀速运动，根据动能定理可知，合力 的功为零，故 D正确。故选 AD。【点睛】本题考查功的计算，要明确恒力F 做功的计算公式： W=FLcos， 为 F与 S 之间的夹角注意功的公式只适用于恒力做功12. 如图所乐，把质量为 m的小球（可看作质点 ）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球向下按到位 置 a（甲） 迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置c（ 丙） ，途中经过位置 b（ 乙）时弹簧正好处于自然状态。已知 a

16、、b 的高度差为 h1，b、c 的高度差为 h2，重力加速度为 g，不计空 气阻力。则A. 小球从 a上升到 b 位置的过程中，动能一直增大B. 小球从 a上升到 b 位置的过程中，机械能一直增大C. 小球在 a 位置时，弹簧的弹性势能为 mg（ h2+h1）D. 小球在 a 位置时，弹簧的弹性势能为 mgh1 【答案】 BC【解析】 【详解】 A. 小球从 a 上升到 b 位置 过程中，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球先 加速后减速，故小球从 a上升到 b 的过程中，动能先增大后减小，故 A错误；B 正确。B. 从 a 上升到 b 位置的过程中，弹簧对小球做正功，小球的机械能一直增大。

17、故CD.根据系统的机械能守恒得知，小球在图甲中时，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=mg（h2+h1），故 C正确， D错误 .二、填空实验题13. “探究动能定理的实验装置如图所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车 做的功记为 W0。当用 2 条、3条、 4条橡皮筋并在一起进行第 2次、第 3次、第 4 次实验 时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、 3W0、4W0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。A打点计时器可用直流电源供电，电压为46VB实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由

18、静止弹出D该实验不用平衡摩擦力，所以要使木板水平放置（2）下图给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得 O、A、B、C、D、E 各点的距离分别为 OA=5.65cm，AB=1.47cm，BC=1.66cm，CD=1.62cm，DE=1.51cm。已知相邻两点打点时间间隔为 0.02s ，则在打点计时器打 （ 填“ AB”、“BC”、“ CD”或“ DE”）两点的过程中，小车的速度达到最大。获得的最大速度vm约为【解析】【详解】第一空 . 打点计时器用低压交流电源供电，电压为46V，选项 A错误；实验中使用的若干根橡皮筋的原长必选是一致的，选项 B 错

19、误；每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出，选项 C正确；该实验需要平衡摩擦力，要使木板倾斜放置，选项D 错误；第二空 . 由纸带可知，在打点计时器打 BC 两点的过程中，小车的速度达到最大。2第三空 . 获得的最大速度 vm约为 BC 1.66 10 m/s 0.83m/s 。T 0.0214. 某同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。(1) 除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙中选取实验器材，其名称是 ；(2) 指出图甲装置中不合理的地方 ( 一处) ；(3) 小明同学通过正确实验操作得到了如图丙的一条纸带，读出计数点0、4 两点间的距离为cm；(4) 已知打点计时器的

20、电源频率为 50Hz，计算得出打下计数点 5 时纸带速度的大小为 m/s( 保留 2 位有效数字 ) 。(5) 在实际的测量中，重物减少的重力势能通常会 ( 选填“略大于”、“等于”或“略小于” )增加的动能，这样产生的误差属于 ( 选填“系统误差”或“偶然误差”)(6) 某同学想用下述方法研究机械能是否守恒。在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 距离 h，计算对应计数点的重物速度v，描绘 v2-h 图象，并做如下判断：若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确 ( 选填“正确”或“不正确” )，并说明原因 。【答案】 (1).(1)刻度尺

21、 (2). (2)重锤离打点计时器太远(3). ( 3)3.11 (4).(4) 0.91 (5).(5)略大于 (6). 系统误差 (7).(6)不正确 (8). 要想通过 v2- h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。【解析】12【详解】第一空 . 实验中不需要秒表测时间；要验证的表达式：mgh= mv2两边的 m消掉，则不需要用天平测量质量；由而不需要弹簧秤；则除了图甲装置中的器材之外，还必须从图乙 中选取刻度尺；第二空 . 图甲装置中不合理的地方：重锤离打点计时器太远；第三空 . 计数点 0、 4 两点间的距离为 3.11cm ； 第四空 . 打下计数点 5

22、 时纸带速度的大小为 v5 x46 3.65 10 m/s 0.91m/s .5 2T 0.04第五空 . 第六空 . 在实际的测量中，重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能，这是由于 有阻力造成的，这样产生的误差属于系统误差；1第七空 . 第八空 . 这样做不正确；因为若是机械能守恒，则mgh= mv2，即 v2=2gh，即要想通过2v2-h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g。三、计算题15. 将质量为 m的物体在离水平地面高 h处以初速度 v0水平抛出， 运动过程中除了重力之外不受其它力的作用。重力加速度为 g。求(1) 物体落地时的水平位移；(2) 物体落地

23、时速度的大小和速度变化量。答案】1) x v02) v v02 2gh ； v 2gh ，方向竖直向下。解析】解得 vv02 2gh速度变化量v gt 2gh 方向竖直向下。16. 已知地球的半径为 R，地面的重力加速度为 g，万有引力常量为 G。求(1) 地球的质量 M；(2) 地球 第一宇宙速度 v；其运行周期与地球的自转周期 T相同。 求该卫星的轨道半径r。(3) 相对地球静止的同步卫星，解得 v R gR（ 3）质量为 m的地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有MmG2 r42 m 2 rT2解得 r3 GMT 23 R2gT2423 4 217. 如图，竖直平面内粗糙直

24、杆与半径为R2.5m 的光滑 1/4 圆弧轨道平滑连接，直径略大于杆截面直径的小环质量为 m2kg。与竖直方向成 37°的恒力 F 作用在小环上，使它从 A 点由静止开始沿杆向上运动， 当小环运动到半圆弧轨道左端 B 点时撤去 F，小环沿圆轨道上滑 到最高点 C处时与轨道无弹力作用。 AB 间的距离为 5m，小环与直杆间的动摩擦因数为20.5 （sin37 ° 0.6 ，cos37° 0.8 ， g 10m/s 2）求：1）小环在 C 处时的速度大小；2）小环在 B 处时的速度大小；3）恒力 F 的大小。答案】（1）5m/s；（2）5 3 m/s；（3）70N。解析】分析】1）在 C 处，小环由重力提供向心力，由牛顿第二定律求小环在C 处时的速度大小；2）从 B运动到 C的过程，由机械能守恒定律求小环在B 处时的速度大小；3）小环从 A运动到 B的过程，运用动能定理可求得恒力F 的大小。2 详解】（ 1）在 C 处小环仅在重力作用下做圆周运动，有mgmvCR得 v C gR 10 2.5 5m/s2）小环由 B运动到 C的过程中只有重力做功，机械能守恒，以 B 点势能零点，则解得 v B 5 3 m/s1mvB2 mgR 1mvC2B