张家界市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题含解析

湖南省张家界市2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题含解析湖南省张家界市2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题含解析PAGE22-湖南省张家界市2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题含解析湖南省张家界市2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题1.万有引力定律是下列哪位科学家发现的A.牛顿 B。开普勒 C.卡文迪许 D.法拉第【答案】A【解析】【详解】牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上,凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律A．牛顿与分析相符，故A正确B．开普勒与分析不符，故B错误C．卡文迪许与分析不符，故C错误D．法拉第与分析不符,故D错误【点睛】牛顿的贡献有:建立了以牛顿运动定律为基础的力学理论；发现了万有引力定律；创立了微积分2。关于经典力学，下列说法错误的是A。由于相对论、量子力学的提出，经典力学已经被完全否定B.经典力学可看作相对论、量子力学在一定条件下特殊情形C。经典力学在宏观物体、低速运动、引力不太大时适用D。经典力学对高速运动的微观粒子不适用【答案】A【解析】【详解】相对论、量子力学的提出,没有否定经典力学，只是对力学的完善;经典力学是相对论、量子力学在低速、宏观状态下的特殊情形,对于高速、微观的情形经典力学不适用，高速情形要用相对论，微观粒子运动要用量子力学.A．描述与分析不符，故A符合题意B．描述与分析相符，故B不符题意C．描述与分析相符，故C不符题意D．描述与分析相符，故D不符题意3.如图所示，一重为G的物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右匀速运动一段距离x．在此过程中，重力G和恒力F对物块所做的功分别为()A。0，Fxcosα B。0，Fx C。Gx，0 D.Gxcosα,0【答案】A【解析】由功的公式可得恒力做功为：，因重力的方向与位移的方向垂直，所以重力做功为0，故选A正确。点睛:本题考查功的公式,在解题时要注意夹角为力和位移之间的夹角.4。如图所示，洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了A.自由落体运动B.离心运动C。平抛运动D。匀速直线运动【答案】B【解析】【详解】水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动而被甩掉，故应用了离心运动;故选B。【点睛】做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．5。如图所示，一卫星绕地球运动,运动轨迹为椭圆,A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A点距离地球最近,C点距离地球最远。卫星运动速度最大的位置是A.A点 B。B点C.C点 D。D点【答案】A【解析】【详解】卫星绕地球做椭圆运动，类似于行星绕太阳运转，根据开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等。则知卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等,所以卫星在距离地球最近的A点速度最大，在距离地球最远的C点速度最小。A．A点与分析相符，所以A正确B．B点与分析不符，所以B错误C．C点与分析不符,所以C错误D．D点与分析不符，所以D错误6。如图所示,电风扇工作时，叶片上a、b两点的线速度分别为va、vb，角速度分别为ωa、ωb，则下列关系正确的是A.， B.,C。， D。，【答案】D【解析】【详解】电扇上的a、b两点在同一扇叶上属于共轴转动,具有相同的角速度，所以,由于线速度，而且由图可知，所以。故选D正确.7。“科学真是迷人。”如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了。已知引力常数为G,用M表示月球质量，关于月球质量,下列说法正确的是（)A。M= B.M=C.M= D.M=【答案】A【解析】【分析】在月球表面，物体的重力与万有引力相等,由此列式可求得月球的质量.月球绕地球做圆周运动时,根据万有引力提供向心力列式，也能求得月球的质量。【详解】A、B项：在月球表面，物体的重力与万有引力相等,则有，，可得月球的质量为，故A正确,B错误;C、D项：月球绕地球做圆周运动时，根据万有引力提供向心力得，由于r表示轨道半径，而R表示月球半径,可得地球质量,故C、D错误。故应选：A.【点睛】解决本题时要掌握两种求天体质量的方法：1、根据万有引力提供圆周运动向心力，可计算中心天体的质量M．2、在星球表面重力与万有引力相等，可以根据重力加速度和星球半径求得星球质量.8.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，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()A。 B. C。 D。【答案】C【解析】【详解】根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，AB错误；由M向N减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于90°，故C正确、D错误.9。如图所示，桌面离地高度为h,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为A。mgh，mg（H－h） B。mgh，mg(H＋h） C.—mgh，mg（H－h） D.-mgh，mg（H＋h）【答案】D【解析】物体的重力势能为：Ep=mgh，其中h为物体到零势能点的高度,所以该物体落地时的重力势能为：Ep=−mgh；物体下落的始末位置的高度差为：H+h故重力做功为：W=mg(h+H)，故ABC错误,D正确。故选D.【名师点睛】解答本题要掌握:重力做功只与物体始末位置有关,与路径无关，与零势能点的选取无关；重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零势能点不同,对应的重力势能就不同。10.把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置,如图甲所示。迅速松手后，球升高至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙）。松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽略弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是A。小球处于A位置时小球的机械能最小B.小球处于B位置时小球的机械能最小C.小球处于C位置时小球的机械能最小D.小球处于A、B、C三个位置时小球的机械能一样大【答案】A【解析】分析】根据机械能守恒的条件，通过能量的转化比较系统和小球在A、B、C三个位置机械能的大小【详解】对于系统而言，只有重力和弹簧弹力做功，动能、重力势能、弹性势能相互转化，系统机械能守恒，所以小球处于A、B、C三个位置时系统机械能一样大;而对于小球而言，在A到B的过程中,弹簧对小球做正功，弹簧弹性势能减小，故小球机械能增加，B到C过程中小球只有重力做功,小球机械能不变，所以小球在A位置机械能最小，B、C位置小球机械能一样大。A．描述与分析相符，故A正确B．描述与分析不符,故B错误C．描述与分析不符，故C错误D．描述与分析不符，故D错误【点睛】要注意本题中问的是小球的机械能而不是系统机械能的变化11.在一根两端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R，（蜡块的直径略小于玻璃管的内径），轻重适宜，它能在玻璃管内的水中匀速上升。如图，当红蜡块从A端开始匀速上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动。红蜡块与玻璃管间的摩擦很小,可以忽略不计，关于红蜡块的运动以下说法正确的是A。运动轨迹是曲线 B。运动轨迹是直线C.速度大小不变 D.速度大小变化【答案】BC【解析】【详解】蜡块在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动,都没有加速度，所以合运动一定为直线运动,并且速度保持不变.A．轨迹为曲线与分析不符,故A错误B．轨迹为直线与分析相符，故B正确C．速度大小不变与分析相符,故C正确D．速度大小变化与分析不符，故D错误【点睛】两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.12.汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时,下列判断正确的是A.汽车经过A，B两点时对路面压力值均等于车的重力B.汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力C。汽车经过A处于失重状态D.汽车通过A点时容易爆胎，所以汽车要低速通过凹处【答案】BD【解析】【详解】A．由于汽车做曲线运动,根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B两点对路面的压力不等于重力,故A错误。B．汽车经过B点时存在向下加速度，由牛顿第二定律可知支持力N小于汽车重力，再结合牛顿第三定律可知压力小于重力，所以B正确.C．汽车经过A点时有向上的加速度,所以出于超重状态，B点时有向下的加速度,处于失重状态，故C错误D．因为处于超重状态下受到的压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确13.人造地球卫星可以看起来相对地面静止,就是我们常说的同步卫星。地球半径为R，质量为M,自转周期为T，同步卫星距离地面高度为h，运行速度为v。下列表达式正确的是（)A。h=－R B。h=－RC。v= D.v=【答案】AC【解析】【详解】根据万有引力提供向心力F万=F向，解得：又，把h的值代入上式中得，故选AC。【点睛】该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，公式中量比较多，计算要小心。属于基础题。14.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示.设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是,从至时刻做的功是，则A.， B.C。 D.【答案】AC【解析】【详解】根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，则；应用位移公式可知＝、＝＋,则，B错、A对；第一个内对物体应用动能定理有＝、在第二个内对物体应用动能定理有＝,则，D错、C对二、实验题15.某兴趣小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近的竖直砖墙，如图所示，已知当地重力加速度g该同学根据所学平抛运动的知识，求取频闪照片的拍摄周期和小石子的水平初速度.（1）他已经测出砖块的长度为a，还需要测量哪个数据（写出测量物理量及其物理符号）____________；（2）B点的竖直方向速度_________（用题设条件和测量的物理量的符号表示）；（3)照相机频闪周期T=___，小石子水平初速度___（用题设条件和测量的物理量的符号表示）。【答案】（1）.砖块的厚度h(2)。(3）.（4）.【解析】【详解】(1）［1]因为已经测出了每块砖的长度a，根据题设条件要求周期与初速度就还需要测出每块砖的厚度h（2）[2］根据在竖直方向上匀变速直线运动：可知:……①又在竖直方向上根据平均速度公式有:……。。②联立①②解得:(3）［3]由(2）问①可知.［4］水平方向做匀速直线运动有:16。某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系.（1）图中所示的电磁打点计时器，应该配备的_________填(“交流”或“直流”）电源。实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的_________填（“左”或“右”）端垫起适当的高度。在平衡摩擦力时，小车_________(填“是"或“否"）需要与纸带连接;（2）实验中通过改变橡皮筋的________（填“长度”或“条数”）改变功的值;（3)操作正确的情况下，以功W为纵坐标，以________（填“v”、“”或“”)为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线。【答案】（1)。交流（2)。左（3)。是(4).条数(5）.v2【解析】【详解】（1)[1]电磁打点计时器使用的是交流电源。[2]由图可知，小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，为使橡皮筋做功等于合外力做功，需要适当垫高木板的左端，用重力的分量来平衡摩擦力。[3]因为纸带和限位孔间也有摩擦力，需要一起平衡掉,所以在平衡摩擦力时需要连上纸带。（2）[4]实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋系在小车上时,n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍。所以实验中不需要直接去测量力和计算功，只要改变橡皮筋的条数，即可使做功按倍数增加。(3)[5］由动能定理，所以以v2为横坐标时作出的图线最接近一条倾斜的直线.17.如图,用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,若实验中所用重物的质量m=1kg，实验后打下点的纸带如图所示,打点间隔为T=0。02s，则记录A点时，重物动能Ek=__________J。从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量是_________J，要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，还必须求出____________，在实际实验中，重物质量_________（填“是”或“不是")必需测量。（计算结果保留三位有效数字，g取9.8m/s2）。【答案】（1)。0.0968(2).0.231（3）。C点重物的动能（4).不是【解析】【详解】[1]A点是OB段的中间时刻,所以A点的瞬时速度是OB的平均速度，即:记录A点时，重物动能：[2]从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量为:[3］要验证从A点下落至C点的过程中机械能守恒，已知A点重物的动能和从A点下落至C点过程重物的重力势能减小量,因此还必须求出C点重物的动能。[4］实验中重力势能的减小量等于动能的增加量，由于都包含质量,故质量可以消去,所以本实验中不是必须测量质量三、计算题18.将一个小球以10m/s的速度沿水平方向抛出，小球经过1s的时间落地。不计空气阻力作用。求:(1）抛出点与落地点在竖直方向的高度差；（2）小球落地时的速度大小，以及速度与水平方向夹角。【答案】5m,θ=45°【解析】试题分析：物体下落高度h=gt2="5"m落地时，竖直方向速度vy=”gt"="10"m/s所以，落地时速度v=m/s设落地速度与水平方向夹角为θ，tanθ=，所以θ=45°考点:考查了平抛运动点评：在分析平抛运动时，我们一般将其分解为水平匀速运动和竖直的自由落体运动19。若海王星质量约为地球质量的16倍，海王星半径约为地球半径的4倍,地球表面重力加速度为,地球的第一宇宙速度为7.9km/s，求:(1）海王星表面的重力加速度.（2）海王星的第一宇宙速度。【答案】（1)g=9.8m/s2(2)v=15。8km/s【解析】【分析】根据万有引力等于重力，结合海王星和地球的质量关系以及半径关系,求出表面重力加速度之比,从而求出海王星表面的重力加速度；根据万有引力提供向心力，结合海王星和地球质量的关系以及半径的关系，求出第一宇宙速度之比，从而求出海王星的第一宇宙速度大小。【详解】（1）根据:得:海王星质量和地球质量之比为16：1,半径之比为4:1，则表面的重力加速度之比为1:1，可以知道海王星表面的重力加速度为g=9.8m/s2。（2）根据：得第一宇宙速度：海王星质量和地球质量之比为16：1，半径之比为4：1;则第一宇宙速度之比为2：1，地球的第一宇宙速度为7.9km/s；可以知道海王星的第一宇宙速度为v=15.8km/s.答：（1）海王星表面的重力加速度为g=9。8m/s2.（2)海王星的第一宇宙速度是v=15.8km/s20.如图所示，一质量为m的小物体固定在劲度系数为k的轻弹簧右端，轻弹簧的左端固定在竖直墙上,水平向左的外力F推物体压缩弹簧，使弹簧长度被压缩了b。已知弹簧被拉长（或者压缩）长度为x时的弹性势能EP=kx2。求在下述两种情况下,撤去外力后物体能够达到的最大速度。（1）地面光滑；(2)物体与地面的动摩擦因数为μ。【答案】(1）（2）或【解析】试题分析：当地面光滑时，根据机械能守恒即可求解;当表面不光滑时，摩擦力做功，可利用动能定理求解。(1）地面光滑情况下.弹簧达到原长时，物体速度最大，为v1。弹簧被压缩后，弹性势能Ep=kb2根据机械能守恒有:解得：v1==（2)物体与地面的动摩擦因数为情况下。当弹簧弹力等于滑动摩擦力时，物体速度最大，为v2。设这时弹簧的形变量为s,有：ks=μmg此时,弹簧弹性势能为：根据能量守恒定律有：则有：联立解得：或点睛：本题主要考查了含弹簧能量问题，明确最大速度的位置是解题的关键，灵活应用动能定理和机械能守恒求解即可。21.多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具,每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度。现有一小型多级火箭，质量为M,第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动。若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变,直到火箭上升达到最大速度时高度为H。试求：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度。(2）第一级发动机做匀加速运动的时间.（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间.【答案】（1）