河南省鹤壁市2018-2019学年高一物理上学期期末检测试题

河南省鹤壁市2018-2019学年高一物理上学期期末检测试题
一、选择题
1．关于参考系，以下说法中正确的是（）
A．参考系就是不动的物体
B．任何物体都可以被选作参考系
C．参考系必須是和地面连在一起的物体
D．物体运动的速度与参考系的选取无关
2．2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号工程”的两颗组网卫星。

若某北斗导航卫星在离地高度为2.15万公里的圆形轨道上运行，已知地球同步卫星离地的高度约为3.58万公里，线速度的大小约为3.08km/s。

下列说法正确的是
A．此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时
B．此北斗导航卫星的线速度大于3.08km/s
C．此北斗导航卫星的角速度小于地球自转的角速度
D．此北斗导航卫星的加速度大于地球表面处的重力加速度
3．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（）
A．B．C．D．
4．如图所示，将小球用轻绳悬挂在升降机内，当升降机以2m/s2的加速度加速向上运动时轻绳拉力为12N，当升降机以2m/s2的加速度加速向下运动时轻绳拉力为（取g＝10 m/s2）
A．8N B．10N C．12N D．14N
5．有一只小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计重一吨左右）。

一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。

用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。

已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为( )
A．
()
m L d
d
-
B．
()
m L d
d
+
C．mL
d
D．
()
m L d
L
+
6．如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则（）
A．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5J
B．物块滑到斜面底端时的动能为1.5J
C．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W
D．物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W
7．下列说法正确的是( )
A．物体做曲线运动的速度、加速度时刻都在变化
B．卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律
C．一个系统所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变
D．一对作用力与反作用力做的总功一定为0
8．图示是某一卫星运行的轨道示意图，卫星先沿椭圆轨道1运行，近地点为M，远地点为N，当卫星经过N时点火加速，使卫星由椭圆轨道1转移到圆轨道2上运行。

关于卫星的运行过程，下列说法中正确的是（）
A．卫星在轨道1和轨道2上运动时的机械能相等
B．卫星在轨道1上运行经过N点的速度小于经过M点的速度
C．卫星在轨道1上运行经过N点的加速度小于在轨道2上运行经过N点的加速度
D．卫星在轨道1上运行经过N点的加速度大于在轨道2上运行经过N点的加速度
9．发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。

发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图所示，这样选址的优点是，在赤道附近
A．地球的引力较大
B．地球自转线速度较大
C．重力加速度较大
D．地球自转角速度较大
10．下列说法正确的是（）
A．甲图是高速上的指示牌，上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B．乙图是高速上的指示牌，上面的“120”、“100等指的是平均速度
C．丙图是汽车上的时速表，上面的“72”指的是瞬时速度的大小
D．丁图是导航中的信息，上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时刻
11．轻弹簧下端固定，处于自然状态，一质量为m的小球从距离弹簧上端H的高度自由落下，弹簧的最大圧缩量为L，换用质量为2m的小球从同一位置落下，当弹簧的压缩量为L时，小球的速度等于
________。

（已知重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧形变没有超出其弹性限度。

）
A ．
B ．
C ．
D ．
12．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ） A.其角速度与转速成反比，与周期成正比
B.运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述
C.匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变
D.做匀速圆周运动的物体，所受合力为零 二、填空题
13．在《验证力的平行四边形定则》的实验中，用两个弹簧测力计把橡皮条拉到一定长度并记下结点O 后，再改用一个弹簧测力计拉时，也要把橡皮条拉到同一结点O 的原因是： ．在坐标图中已画出两弹簧测力计拉力的图示，已知方格每边长度表示1.0N ，试用作图法画出合力F 的图示，并由此得出合力F 的大小为 N ．
14．一个重10N 的物体从高处由静止开始自由下落，不计空气阻力，则3s 内重力对物体做的功为___________J ；第3s 末重力的瞬时功率为___________W 。

（g 取2
10/m s ）
15．在距地10m 的高处以5m/s 的速度竖直上抛一个物体，g="10" m/s 2，则它到地面的最大高度为 m ，出手后经 s 物体落地。

16．一物体静止开始做匀加速直线运动，其某段时间内的位移与该段时间末速度的关系为s ＝v 2
/2，则其加速度大小为__________m/s 2
；第2s 内位移为__________m 。

17．如图(a)中，悬点正下方P 点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A 、B 点的投影点N 、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M 点对齐．用米尺量出AN 的高度h 1、BM 的高度h 2，算出A 、B 两点的竖直距离，再量出M 、C 之间的距离x ，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g ，小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________ cm. (2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v 0＝________．
(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔE p＝________，动能的增加量ΔE k ＝________．
三、实验题
18．如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。

(1)已准备的器材有：打点计时器(带导线)、纸帶、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是_______(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、毫米刻度尺
(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示，图中0点为打点起始点，且速度为零。

选取纸帚上打出的连续点A．B、C…作为计数点，测出其中E、F、G点距
起始点O的距离分別为、、.已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从0点到F点的过程中，重锺更力势能的减少量△
Ep=__________，动能的增加量△E k=_________(用题中所给字母表示).
(3)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响，若重锤所受阻力为f，重锤质量为m，重力加速度为g.他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v²-h图线，如图3所示，图象是一条直线，此直线斜率
k=______(用题中字母表示).
19．某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平．在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮，在B处固定一光电门，测出滑块及遮光条的总质量为M，将质量为m的钩码通过细线与滑块连接．打开气源，滑块从A处由静止释放，宽度为b的遮光条经过光电门挡光时间为t，取挡光时间t内的平均速度作为滑块经过B处的速度，A、B之间的距离为d，重力加速度为g．
（1）调整光电门的位置，使得滑块通过B点时钩码没有落地．滑块由A点运动到B点的过程中，系统动能增加量ΔE k为 ______，系统重力势能减少量ΔE p为___．（以上结果均用题中所给字母表示）
（2）若实验结果发现ΔE k总是略大于ΔE p，可能的原因是______
A．存在空气阻力
B．滑块没有到达B点时钩码已经落地
C．测出滑块左端与光电门B之间的距离作为d
D．测出滑块右端与光电门B之间的距离作为d
20．用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验.
（1）为验证机械能是否守恒，可以比较重物下落过程中任意两点间的_______.
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
（2）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______.
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（3）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 的距离h，正确计算对应计数点的重物速度υ，描绘图像，并做如下判断：若图像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______.
四、解答题
21．一光滑斜面固定在水平地面上，用平行于斜面的力F拉质量为m的物体，可使它匀速向上滑动，如图所示、若改用大小为3F的力，仍平行于斜面向上拉该物体，让物体从底部由静止开始运动、已知斜面长为L，物体的大小可以忽略、求：
（1）在3F力的作用下，物体到达斜面顶端时的速度；
（2）要使物体能够到达斜面顶端，3F力作用的时间至少多长？
22．魔术大师刘谦的魔术表演激起了人们强烈的好奇心，并在全国范围内掀起了魔术表演的热潮。

在学校科技节活动中，小张将―强磁铁藏在自己手中，对着用细线悬挂的金属小球，小球在他的指挥下飘动起来并做出各种运动，假设当隐藏的磁铁位于小球的左上方某一位置时（磁铁到小球的连线与竖直方向夹角为30° )，细线偏离竖直方向的夹角也是30°，此时小球处于静止状态，如图所示，已知小球的质量为m，小张(含磁铁)的质量为M，已知重力加速度为g，求此时：
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？
(2)小张对到地面的压力和摩擦力大小各为多少?
23．如图所示，在倾角为α=53o的斜面上，放一质量为m=0.6Kg的光滑小球，球被挡板挡住，(g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，tan53°=4/3)试分析：
(1)挡板竖直时，板、斜面对球的弹力各多大？
(2)板如何放置时，板对球的弹力最小？
24．某汽车在平直公路上从静止开始做匀变速直线运动，运动6s后立即以3m/s2的加速度开始刹车，已知汽车匀加速运动的位移为36m，求：
(1)汽车在匀加速过程的加速度大小；
(2)汽车在刹车后2s内的位移大小。

25．某同学利用如图所示的装置进行游戏，左边甲装置通过击打可以把质量为m=1kg的小球从A点水平击出，乙装置是一段竖直面内的光滑圆弧轨道BC，底边与水平轨道CD相切，丙装置是一个半径为
r=0.5m的半圆形竖直光滑轨道DE，底部也与水平轨道CD相切。

已知AB间的水平距离x=1m，BC的高度差h1=0.55m，小球与水平轨道CD间的动摩擦因数为μ=0.3。

现把A球以v0=2m/s的初速度击打出去后，恰能从B点沿切线方向进入BC轨道，g取10m/s2，求：
（1）AB间的高度差h2;
（2）若CD间的距离为l=1.0m，则小球经过圆弧轨道最高点E时轨道小球的弹力；
（3）若CD间的距离可以调节（C点不动），要使小球能进入DE轨道，并在DE轨道上运动时不脱离轨道，则CD间距离应该满足的条件。

【参考答案】***
一、选择题
13．使两次拉橡皮筋时产生的效果相同，7．
14．450（2分）；300（2分）
15．25m 2s
16．1,1.5
17．0cm
三、实验题
18． D
19． C
20．A C 不正确
四、解答题
21．(1) ；(2)
【解析】（1）设斜面倾角为θ，在物体匀速运动时，对物体受力分析可得：F-mgsinθ=0
当用3F的拉力时，设物体的加速度为a，到达顶端时速度为v，
由牛顿第二定律可得：3F-mgsinθ=ma
由速度位移的关系式可得：v2-0=2aL
解得：v=2
（2）设3F的拉力至少作用t1时间，加速度为a1，撤去后加速度大小为a2
由牛顿第二定律可得：
3F-mgsinθ=ma1
F=mgsinθ=ma2
物体加速上升的位移为：S1=a1t12
物体减速上升的位移为：S2=vt-a2t22
物体运动的总位移等于斜面的长度L，即：S1+S2=L
因为加速的末速度就是减速过程的初速度，即：v=a1t1=a2t2
由以上方程联立解得：t1=．
点睛：本题考查的是物体多运动过程的分析，对每个过程分别利用牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律求解即可；注意不同过程的速度及位移的关联关系．
22．（1）（2） Mg+
【解析】试题分析：小球处于静止状态，合外力为零，分析小球的受力情况，根据平衡条件求解悬挂小
球的细线的拉力大小；对人研究，分析受力情况，由平衡条件求解地面的支持力和摩擦力大小。

（1）对小球进行受力分析如图所示：
设细线对小球拉力为F，磁铁对小吸引力为F'，建立直角坐标系并进行正交分解，由平衡条件可得：在水平方向上有：Fsin30°=F'sin30°
在竖直方向上有：Fcos30°+F’cos30°=mg
解得：F=F'=
（2）对小张和小球整体进行受力分析如图所示：
地面对小张的支持力为F N，摩擦力为f，建立正交坐标系并正交分解，根据平衡条件可得：
在水平方向上有：f=Fsin30°
在竖直方向上有：F N+Fcos30°=（M+m）g
解得：
根据牛顿第三定律，小张对地面的压力和摩擦力大小分别为和
点睛：本题主要考查了采用隔离法解决问题，分析受力情况是解题的关键，再根据平衡条件进行求解。

23．（1）10N （2）挡板与斜面垂直时
【解析】(1)建立如图所示的坐标系，
则，x轴上：F N2sinα＝F N1①
y轴上：F N2cosα＝mg②
由①②得板对球的弹力F N1＝mgtanα=8N
斜面对球的弹力F N2＝=10N
(2)如果使挡板与斜面间的夹角变大，则G2的大小变化如图中虚线所示，
当挡板与斜面垂直时，G2最小，即挡板对球的弹力最小．
24．2m/s2，18m
【解析】
【分析】
（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求解加速阶段的加速度；（2）先求解刹车时的速度，再计算刹车的时间，最后根据计算刹车的2s的位移.
【详解】
（1）匀加速运动过程，根据x=at2
解得
（2）汽车加速结束时的速度v=at=12m/s
汽车刹车的时间：
汽车在刹车后2s内的位移大小：
25．（1）1.25m；（2）10N方向向下；（3）CD长度在2.5m到5m之间或
【解析】
【详解】
(1) 从A到B运动的时间：
竖直方向下降的高度：；
(2) 从A到根据动能定理可知：
解得：
在最高点根据牛顿第二定律可知：
解得：
根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为18N；
(3) 若小球能通过最高点，则最高点的最小速度为v min，则
解得：
从A到C根据动能定理可知：
解得
从C到E根据动能定理可知：
解得x1=2.5m
当物体刚好能到达轨道圆心位置时，则
解得：
若能进入轨道，则
解得：
故范围为或者。