陕西省渭南市大荔县2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题含解析

陕西省渭南市大荔县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.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A. 速度一定不变 B. 加速度一定不变 C. 动能一定变化 D. 合外力一定不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A．速度是矢量，包括大小方向，匀速圆周运动的物体，速度方向沿运动的切线方向，时刻改变，因此速度时刻改变，A错误；
B．加速度指向圆心，方向时刻改变，因此加速度一定改变，B错误；
C．动能没有方向，做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，因此动能不变，C错误；
D．匀速圆周运动的物体，合外力指向圆心，而速度沿着切线方向，合外力与速度垂直，因此合外力对物体不做功，D正确。
故选D。
2.一质点由A向C做曲线运动，运动轨迹如图所示，关于它通过B点时的速度v方向和加速度a方向正确的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】经过B点时，速度的方向沿着运动轨迹的切线方向，而加速度的方向应指向曲线运动的凹侧，因此B正确，ACD错误。
故选B。
3.物理公式不仅反映了物理量数量之间的关系，同时也确立了物理量单位之间的关系。下面表示能量的单位的是（　　）
A. kg·m/s2 B. kg·m2/s2 C. N/m D. W/s
【答案】B
【解析】
【详解】C．根据功的定义
单位换算
C错误；
AB．再根据牛顿第二定律

两式联立可得
单位换算
B正确，A错误；
D．根据功率的定义
单位换算
D错误。
故选B。
4.某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（g=10m/s2）（ ）
A. 2m/s B. 8m/s C. 6m/s D. 4m/s
【答案】D
【解析】
【详解】上升阶段，注意运动员是站着起跳，横着过杆，所以竖直方向的位移应该是重心上升的高度，不是1.8m，而是0.9m左右，解得：v0=4.2m/s，故选D．
5.在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须（　　）
A. 先抛出A球
B. 先抛出B球
C. 同时抛出两球
D. 使两球质量相等
【答案】C
【解析】
【详解】相遇时，两球下落的高度相同，根据t= 知，两球运动的时间相等，则两球必须同时抛出．与质量无关．故C正确，ABD错误．
故选C．
6.某同学在同一高台上，把三个质量相同的小球以相同的速率分别竖直向上、竖直向下、水平抛出，不计空气阻力，则（　　）
A. 从抛出到落地的过程中重力对三个小球做功不相同 B. 三个小球在空中的运动时间相同
C. 三个小球落地时速度相同 D. 三个小球落地时动能相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于重力做功只与初末位置有关，三个小球下落高度相同，因此重力做功相同，A错误；
D．根据动能定理，三个小球初动能相同，重力做功相同，因此落地也动能相同，D正确；
C．落地时速度大小相等，但抛出时，水平速度不同，运动过程中，水平方向做匀速直线运动，速度不变，因此落地时，水平速度不同，也就是落地时速度方向不同，C错误；
B．在竖直方向上，根据
三个小球初始时刻，竖直方向速度不同，因此运动时间不同，B错误。
故选D。
7.如图所示，汽车在倾斜的路面上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为R ，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速度是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图．
根据牛顿第二定律得：mgtanθ=m，解得：，故选C.
8.某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（　　）
A. 物体克服重力做功2J B. 合外力做功2J
C. 合外力做功12J D. 手的拉力对物体做功10J
【答案】B
【解析】
【详解】A．克服重力做的功
A错误；
BC．根据动能定理
因此合外力做功为2J，B正确，C错误；
D．手的拉力对物体做功，由上式可知
D错误。
故选B。
9.2019年6月5口，我国在黄海海域使用长征十一号运载火箭，成功完成“一箭七星”海上发射技术试验，标志着我国成为世界上第三个掌握海射技术的国家。假如某卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍，则（　　）
A. 根据公式，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B. 根据公式，可知卫星所需的向心力将减小到原来的
C. 根据公式，可知地球提供向心力将减小到原来的
D. 根据B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的
【答案】CD
【解析】
【详解】A．角速度也会随半径的变化而变化，因此线速度不会是原来的2倍，A错误；
C．其它物理量都不变，只有半径变为原来的2倍，根据万有引力公式，向心力将变为原来的，C正确；
BD．根据B和C中给出的公式，可推得
因此当卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，卫星运动的线速度将减小到原来的，B错误，D正确。
故选CD。
10.已知月球质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，地球的第一宇宙速度为v，则（　　）
A. 月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为4∶81
B. 月球表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比约为16∶81
C. 载人飞船“近月”运行速度与“近地”运行的速度之比约为2∶9
D. 在月球表面发射绕月探测器的最小速度约为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据万有引力公式与重力的关系
可得
B正确，A错误；
C．根据万有引力公式和牛顿第二定律
可得
C正确；
D．在月球表面发射绕月探测器的最小速度与绕月球表面飞行速度相同，因此约为，D错误。
故选BC。
11.如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N
B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N
C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N
D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有
代入数据得
则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A错误B正确；
CD．在最点，杆子表现为拉力，对于小球有
代入数据得
F=54N
C错误D正确。
故选BD。
12.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）
A. 蹦极绳绷紧后的下落过程中，绳对运动员的弹力方向一直向上
B. 在到达最低点之前，运动员的重力势能一直增大
C. 在到达最低点之前，合外力对运动员先做正功后做负功
D. 蹦极过程中运动员的机械能守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】A．蹦极绳绷紧后的下落过程中，由于绳处于伸长状态，对运动员的弹力方向一直向上，A正确；
B．在到达最低点之前，运动员运动方向一直向下，重力势能一直减小，B错误；
C．在到达最低点之前，运动员的动能先增加，后减小，根据动能定理，合外力对运动员先做正功后做负功，C正确；
D．蹦极过程中由于绳对运动员做负功，运动员的机械能减小，D错误。
故选AC。
13.如图所示，一小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，斜面底端后水平滑行一段距离后停在滑道上。已知滑梯的斜面段长度L=5.0，倾角θ=37°水平段与斜面段平滑连接。小孩质量为20kg，与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.（g取10m/s2）则该小孩沿斜面段下滑过程中（ ）
A. 加速度的大小为3.6m/s2 B. 克服摩擦力所做的功为300J
C. 重力做功的平均功率为360W D. 滑到斜面底端时重力的瞬时功率1200W
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在斜面下滑的过程中，根据牛顿第二定律
可得
A正确；
B．克服摩擦力所做的功
B错误；
C．从斜面顶端滑到底端的时间，根据
可得
重力做的功
因此平均功率
C正确；
D．小孩滑到底端时的速度
滑到斜面底端时重力的瞬时功率
D错误。
故选AC。
二、实验题
14.利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中小铁球经过光电门B时，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球的挡光时间t。实验前调整光电门位置，使小铁球下落过程中小铁球球心垂直细激光束通过光电门，设当地重力加速度为g：
(1)为了验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，还需要测量的物理量是__________。
A.A点距地面的高度h B.A、B之间的距离h
C.小铁球从A到B的下落时间tAB D.小铁球的直径d
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=_________（用实验中测得物理量的符号表示）；
(3)改变光电门B的位置，多次释放小铁球，测得多组相应的数据，作出图像，由图像算出其斜率k，当k近似为____________时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。
【答案】 (1). BD (2). (3). g
【解析】
【详解】(1)[1]需要测量减少的势能和增加的动能，也就是测量下落的高度和运动速度，而运动速度可以通过小球直径来测量，因此选BD。
(2)[2] 根据小球直径和小球穿过光电门的时间，求极短时间内的平均速度约等于瞬时速度
(3)[3]机械能守恒的表达式为
因此
当斜率当k近似为当地重力加速度g时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒。
15.某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合力做功和动能变化的关系”的实验他们设计了如图所示的装置，并配备了以下器材∶打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、砝码、细沙、天平。当小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上未装细沙的小沙桶时，释放小桶，发现滑块处于静止状态，若你是小组中的位成员，要完成该项实验，则∶
(1)你认为还需要的测量器材有____________；
(2)某同学用天平称量小车和砝码的总质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。实验时为了保证小车受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是____________，实验时首先要做的步骤是_____________；
(3)在(2)的基础上，让沙桶带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1和v2（v1【答案】 (1). 刻度尺 (2). m<【解析】
【详解】(1)[1]用刻度尺测量计数点间的距离，从而算出运动速度。
(2)[2]只有当m<[3] 平衡摩擦力。
(3)[4]动能定理的表达式
三、解答题
16.如图所示，水平传送带A、B两端相距L=12m，正在以v=6m/s的速度顺时针匀速运动，现将质量为2kg的物块（可视为质点）从传送带左端无初速度地轻放在传送带上，物块从左端运动到右端，已知物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求∶
(1)物块从传送带左端运动到右端的时间；
(2)传送带对物块做的功；
(3)物块与传送带间因摩擦产生的热量。
【答案】(1)3.5s；(2)36J；(3)36J
【解析】
【详解】(1)物体在传送带上先加速运动，根据牛顿第二定律
可得加速度
加速到与传送带速度相等所用时间
这段时间内的位移
接下来，物体与传送带速度相等，一起匀速运动，所用时间
物块从传送带左端运动到右端的时间
(2)根据动能定理，传送带对物体做的功
整理得
(3)只有在相对滑动的过程中才产生热量，在时间内传送带运动的位移
物块与传送带间因摩擦产生的热量
17.一辆质量m=2×103kg的电动汽车在水平路面上由静止启动，其v—t图像如图所示，图像在5s~20s间为曲线，其余部分均为直线。从t=5s时刻起汽车发动机的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)汽车运动过程中电机的最大功率；
(2)汽车在速度为15m/s时的加速度大小；
(3)汽车由静止启动到达到匀速运动时的位移；
【答案】(1)；(2)1m/s2；(3)525m
【解析】
【详解】(1)汽车在前5s做匀加速运动，根据图象可知，加速度
a=2m/s2
根据牛顿第二定律
而

整理得，牵引力大小
t=5s时刻起汽车达到最大功率，则最大功率
(2) 车在速度为15m/s时牵引力
根据牛顿第二定律
因此加速度大小为
a1=1m/s2
(3)在在0~5s做匀加速运动，位移
在5s~20s，汽车的功率保持不变，根据动能定理
而汽车的最大速度
整理得，这段时间内的位移
汽车由静止启动到达到匀速运动时的位移
18.如图所示，粗糙水平桌面上有一轻质弹簧左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧由B点缓慢压缩至C点后由静止释放，弹簧在C点时储存的弹性势能Ep=3.2J，物块飞离桌面后恰好P点沿切线落入圆轨道。已知物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g值取10m/s2，不计空气阻力，求∶
(1)物块通过P点的速度大小；
(2)物块经过轨道最高点M时对轨道的压力大小；
(3)C、D两点间的距离；
【答案】(1)8m/s；(2)4.8N；(3)2m
【解析】
【详解】(1)通过P点时，由几何关系可知，速度方向与水平方向夹角为60o，则
整理可得，物块通过P点的速度
(2)从P到M点的过程中，机械能守恒
在最高点时根据牛顿第二定律
整理得
根据牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小为
(3)从D到P物块做平抛运动，因此
从C到D的过程中，根据能量守恒定律
C、D两点间的距离
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