高一物理下学期期末考试试题(含解析)

贵州省毕节市2017－２０18学年高一下学期期末考试
物理试题
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1～８题只有一项符合题目要求,第９~１２题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

1、 2017年９月１2日,“天舟一号”货运飞船顺利完成了与“天宫二号”空间实验室的自主快速交会对接试验,对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道(可视为圆轨道)运动、下列说法正确的是( )
Ａ、与“天宫二号"空间实验室单独运行时相比,组合体运行的速率变小
B、与“天宫二号”空间实验室单独运行时相比,组合体运行的周期变大
C。

“天舟一号"货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接前在同一轨道上运行,货运飞船加速追上空间实验室实现对接
Ｄ、“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号"空间实验室低的轨道上加速,逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
【答案】D
【解析】对接后形成的组合体仍沿“天宫二号”空间实验室原来的轨道运动,即轨道半径不变,可知组合体运行的速率和周期都不变,选项ＡＢ错误; 对接前,“天舟一号”货运飞船先在比“天宫二号”空间实验室低的轨道上运行,然后进行加速,逐渐靠近空间实验室,两者速度接
近时实现对接,选项Ｃ错误,D正确;故选D、
2、如图所示,质量为的物体,在五个共点力的作用下保持静止、现撤去力,其余四个力保持不变,下列说法正确的是( )
A、撤去力后,物体的加速度大小为,方向与方向相同
B、撤去力后,物体的加速度大小为,方向与方向相反
C。

撤去力后经过时间,物体的速度大小为,方向与方向相同
D、撤去力后经过时间,物体的位移大小为,方向与方向相同
【答案】B
【解析】依照共点力的平衡条件可知,其余四个力的合力定与F1等大反向,故撤去力F1,而保持其余四个力不变,这四个力的合力大小为Ｆ1,方向与F１方向相反,则物体的加速度大小为F1/m,
方向与F1方向相反;故B正确、ＡCD错误。

故选B。

3。

如图所示,质量为的小球用一根长为、不可伸长的轻质细线悬挂在天花板上将小球拉至与悬点等高(此时细线处于绷直状态)后由静止释放,忽略空气阻力, 取,则小球到达最低点时( )
A。

细线受到的作用力大小为
B。

细线受到的作用力大小为
C。

小球的加速度大小为
Ｄ、小球的加速度大小为
【答案】B
【解析】小球下摆过程中,只有重力做功,机械能守恒,故:mｇl=ｍv２;解得:;小球经过最低点时,小球的加速度大小为;拉力和重力的合力提供向心力,依照牛顿第二定律,有:F－mｇ=ｍａ;F=mｇ＋ma=1×１０+1×2０＝30Ｎ,故选项B正确,ACＤ错误;故选Ｂ、ﻭ点睛:本题关键是明确小球摆动过程中机械能守恒,能够依照机械能守恒定律列式求解最低速度;在最低点,能够依照牛顿第二定律和向心力公式列式求解拉力、
４、假设某汽车刹车后马上做匀减速运动,在其开始刹车直至停止过程中,第一秒和最后一秒内的位移分别为和,则( )
Ａ、汽车匀减速运动过程中的平均速度为
B、汽车匀减速的加速度大小为
C、汽车开始匀减速时的速度大小为
D、汽车从开始减速内运动的距离为
【答案】D
【解析】采纳逆向思维,设汽车的加速度为ａ,则即,解得a＝２ｍ/s２,选项B错误;由解得ｔ=,则汽车开始匀减速时的速度大小为v＝at=15m/s,选项C错误;汽车匀减速运动过程中的平均速度为,选项A错误;汽车从开始减速8s内运动的距离也就是内的距离:,选项D正确;故选Ｄ、点睛:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷,以及注意逆向思维在运动学中的运用、
5。

某新型动车沿平直的铁路从静止开始以恒定功率启动,经过其速度大小达到,设动车所受阻力恒定,则( )
A、动车的牵引力逐渐增大
B。

动车做匀加速运动
C、动车做加速度逐渐增大的加速运动
Ｄ、动车在时间内运动的距离一定大于
【答案】D
【解析】依照P=Fｖ知,因为速度增大,则牵引力减小,故A错误;汽车的牵引力减小,依照牛顿第二定律得:a=知,加速度减小,汽车做加速度减小的加速运动。

故ＢC错误;因为功率不变,牵引力逐渐减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,因此汽车的平均速度:;则汽车的总位
移:x=t>50×２0０＝10000m=10ｋm。

故D正确、故选D。

点睛:解决本题的关键会依照物体的受力判断物体的运动规律,汽车以恒定功率启动,先做加速度逐渐减小的加速运动,加速度减小到零后,做匀速直线运动、
６、如图,排球场总长为,宽为,网高,运动员在离网远的线上的中点处跳起后将排球水平击出。

若击球高度为,不计空气阻力,排球可视为质点,当地重力加速度为,则( )
A、要使排球能落在对方界内,水平击出时排球的最小速度为
Ｂ、排球落地时重力的瞬时功率随击出速度的增大而增大
C、要使排球能落在对方界内,排球落地时的最大速度为
D、当排球被垂直球网击出时,只要,总能够找到合适的速度,使排球落到对方界内
【答案】Ｃ
【解析】排球做平抛运动,;要使排球能落在对方界内,落地的时间,水平击出时排球的最小速度为 ,选项A错误;排球落地时重力的瞬时功率,则排球落地时重力的瞬时功率与击球的速度无关,选项B错误;要使排球能落在对方界内,则球落地的时间;球的最大水平位移,击球的最大速度,排球落地时的最大速度为,选项C正确;若排球被击出后既恰好触网又恰好越界,则同时满足和,联立以上两式解得、,当时,若排球被击出时的速度小于,排球会触网,若排球被击出时的速度大于,排球会越界,因此不是只要,就一定能使排球落到对方界内,选项D错误;故选C。

点睛:解决本题的关键明白平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住等时性,结合临界条件结合运动学公式灵活求解;注意排球“触网”和“越线”的临界条件、
７、如图所示,将一个半圆形轨道固定在竖直面内,一滑块从左侧轨道的最高点沿轨道的切线进入轨道,之后沿轨道滑到最低点的过程中其速率不变,则( )
Ａ、滑块下滑过程中机械能守恒
Ｂ。

滑块下滑过程中所受合外力大小不变
C、滑块下滑过程中重力的功率不变
D。

滑块沿右侧轨道上升过程中速率也不变
【答案】B
8。

质量为的铅球从一定高度自由下落后进入足够深的泥潭中之后做减速运动若铅球在泥潭中受到的阻力大小恒为,则铅球在泥潭中下降的过程中( )
A。

铅球的动能减少
B。

铅球的机械能减少
C。

铅球的机械能减少
D。

铅球的重力势能减少
【答案】D
【解析】在铅球减速下降高度为ｈ的过程中,铅球受重力和阻力,运用动能定理得:(mg—F)ｈ=△Eｋ
由于铅球动能是减小的,因此铅球动能减少(Ｆ－mg)h,故A错误。

依照重力做功与重力势能变化的关系得:W G=—△Ｅp=mｇｈ,铅球的重力势能减少了mgh,因机械能等于重力势能与动能之和,因此铅球的机械能减少(F—mg)ｈ+ｍgh＝Fｈ,故BC错误,故D正确。

故选D、
点睛:解这类问题的关键要熟悉功能关系,也就是什么力做功量度什么能的变化,并能建立定量关系。

我们要正确的对物体进行受力分析,能够求出某个力做的功、
9。

如图所示,将物块置于沿逆时针方向转动的水平转盘上,并随转盘一起转动(物块与转盘间无相对滑动)。

图中方向指向圆心, 方向与方向垂直下列说法正确的是( )
A、若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是匀速转动
B。

若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动
C。

若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是加速转动
D。

若物块所受摩擦力方向为方向,转盘一定是减速转动
【答案】ＢD
【解析】圆盘匀速转动时,重力和支持力平衡,合外力(摩擦力)提供圆周运动向心力,故摩擦力方向指向圆心O点,即co方向,选项Ａ错误;当转盘加速转动时,物块Ｐ做加速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a方向的切向力,使线速度大小增大,两方向的合力即摩擦力估计指向ｂ,故b正确,C错误;当转盘减速转动时,物块P做减速圆周运动,不仅有沿ｃ方向指向圆心的向心力,还有指向a相反方向的切向力,使线速度大小减小,两方向的合力即摩擦力估计指向d,故D正确。

故选BD。

点睛:分析圆周运动物体受到的力,掌握好利用分解的思想:向切向和径向方向分解,平行速度方向的合力,即切向力,产生切向加速度,改变速度的大小;垂直速度方向的合力,指向圆心,产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小。

10。

在水平地面上固定一高度为、倾角为的光滑斜面,在斜面顶端分别平抛一小球、由静止释放一完全相同的小球,两球恰好在斜面底端相遇,则( )
A、小球的初速度大小为
B、两小球释放的时间间隔为
Ｃ、两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量不同
D。

小球落到斜面底端时速度与水平方向夹角的正切值为
【答案】ＢD
【解析】做平抛运动的物体:,;解得, ,选项A错误;沿斜面下滑的物体:ａ=gsｉnθ,解得:,则P、Q两小球释放的时间间隔为,选项Ｂ正确;两小球从斜面顶端到斜面底端的过程中动能变化量等于重力做功ｍgh,则动能变化量相同,选项Ｃ错误;小球Ｐ落到斜面底端时 ;速度与水平方向夹角的正切值为,选项D正确;故选BD、
点睛:解决本题的关键明白两个物体的运动规律;平抛运动在水平方向匀速运动,竖直方向上做自由落体运动,抓住两球运动的位移相等,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解、
11。

“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星。

已知“高分四号"卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为、下列说法正确的是( )
A、“高分四号”卫星运动的周期为
B、“高分四号“卫星运行的线速度大小为
C、“高分四号"卫星轨道处的重力加速度大小为
Ｄ、地球的平均密度为
【答案】ＣD
【解析】依照,且可得“高分四号”卫星运动的周期为,选项Ａ错误;依照解得,选项B错误;依照可得“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为,选项C正确;地球的平均密度为,选项Ｄ正确;故选CD、
点睛:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,从而找到关于周期、线速度以及重力加速度的表达式;明白黄金代换的表达式GM=gR2;、
12。

如图所示,一根轻杆长为,轻杆的中点和右端各固定一个小球,小球的质量为,小球的质量为,轻杆左端为光滑水平转轴开始时轻杆静止在水平位置,释放后轻杆向下摆至竖直位置的过程中(不计一切摩擦和空气阻力),下列说法正确的是( )
A。

小球的机械能减小
B。

合力对小球做功的功率始终为零
C、轻杆对小球做的功为
D、摆至竖直位置时,杆中的拉力大小为
【答案】AC
【解析】对AB整体来说,整体受力中只有重力做功,故机械能守恒;由于杆的作用,两球应具有相同的角速度,设A到达底端的速度为ｖ,则由v=rω可知,ｖB=２ｖA=２v;依照机械能守恒定律得,mg•L+2mg•2L=mｖ2+•２m(2ｖ)2,解得;假如没有B球,则A的速度应为;故说明由于AB间杆的作用,A球的机械能将减小,B球机械能增大;故杆对B做正功,则;解得W杆=,选项ＡC正确;小球B做速度增加的圆周运动,则合力的方向不是指向圆心,即合力方向不与速度垂直,即合力的功率不等于零,选项Ｂ错误;摆至竖直位置时:对A:;对球B:;解得 ,选项D错误;故选AＣ。

点睛:本题关键是明白两物体系统的机械能守恒,单个物体的机械能是不守恒的;要注意杆和绳的区别,由于杆的弹力能够沿不同方向,故杆能够对AＢ做功、
二、实验题:本题共2小题,共14分
13、某同学用以下器材,验证力的平行四边形定则并测量橡皮筋的劲度系数:
刻度尺、橡皮筋、装有水的矿泉水瓶(总质量为)、量角器和细线若干条,实验时始终没有超过橡皮筋的弹性限度、
ａ、将橡皮筋上端固定,下端系一段细线１,让其自然下垂,用刻度尺测出橡皮筋的长度为; b、将矿泉水瓶通过细线连接在橡皮筋下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时橡皮筋的长度;
ｃ。

如图所示,用另一根细线2的一端系在细线１与橡皮筋结点处,通过细线２的另一端将矿泉水瓶缓慢拉起,该过程中保持细线2与橡皮筋垂直,用量角器测得最终橡皮筋偏离竖直方向的夹角为,并用刻度尺测出此时橡皮筋的长度为。

(1)若当地的重力加速度大小为,则橡皮筋的劲度系数______＿＿___。

(2)若满足___________＿＿、则说明力的平行四边形定则成立。

【答案】 (1)、 (1) (2)。

(2)
【解析】(1)橡皮筋的原长l0,挂上质量为m的矿泉水瓶后的长度为l1,依照胡克定
律:mg=k(l1—l0),解得
(2)由平衡关系可知:,即:。

即若l0、l1、l2满足则说明力的平行四边形定则成立、
14、如图为摆球法验证机械能守恒定律实验装置的示意图、实验时,将摆球拉起且使悬线处于绷直状态,通过固定在悬点处的量角器记录下此时悬线与竖直方向的夹角,由静止释放摆球,摆球通过位于悬点正下方的光电门时,数字计时器会自动记录下摆球通过光电门时的遮光时
间t。

已知摆球的质量、直径,悬线绷直时悬点到摆球球心的距离,当地重力加速度大小,、
(1)摆球通过光电门时的速度大小可表示为______＿__(用题目中给定的符号表示)、
(2)某次实验中,测得摆球释放时悬线与竖直方向的夹角,摆球通过光电门时的遮光时间,则摆球从释放至最低点的过程中重力势能的减少量___＿＿______＿,摆球动能的增加量＿＿
__________(以上两空的结果保留三位有效数字)。

由此可见,摆球运动过程中重力势能的减少量与动能的增加量并不完全相等,原因是＿__＿____＿___＿__＿__＿＿_＿_＿___＿＿＿__
＿＿＿____＿_＿＿____。

(3)请写出一条有利于减小该实验误差的措施_＿____＿__＿＿____＿＿＿__＿___＿____＿
__＿__＿__＿____、
【答案】 (1)、(１) (2)、(2) (3)、 (4)、摆球运动过程中克服空气阻力做功(只要有空气阻力字样同样得分) (5)、 (3) 更换密度较大的摆球(能体现减小空气阻力影响的措施同样得分)
【解析】(1)摆球通过光电门时的速度大小可表示为;
(２)摆球从释放至最低点的过程中重力势能的减少量:∆Ep=mgＬ(1-cos530)=１×10-3××Ｊ=×１0—3J、
摆球经过光电门的速度:;
摆球动能的增加量:ΔE k＝mv２=×１×１0－3×=×10—3J、
摆球运动过程中重力势能的减少量与动能的增加量并不完全相等,原因是摆球运动过程中克服空气阻力做功;
(3)利于减小该实验误差的措施:更换密度较大的摆球;
三、计算题:本题共３小题,共３８分、
15、一质量的物块静置于水平地面上、某时刻起给物块一个与水平方向成斜向上的拉力,物块从静止开始沿直线运动已知物块与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度的大小, , ,求物块向前运动时的动能、
【答案】2６Ｊ
【解析】拉力对物块所做的功为
物块竖直方向受力平衡,有
滑动摩擦力
摩擦力对物块所做的功为
设运动时物块的动能为,依照动能定理得
代入数据得
16、以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,现请您解答:
(1)若已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,月球绕地球运动圈的时间为,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
(２)若未来某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间,小球向上运动达到最高点。

已知月球半径为,万有引力常量为,试求出月球的质量、
【答案】(1) (2)
【解析】(1)月球绕地球做匀速圆周运动的周期为
对月球,依照万有引力定律和向心力公式:
对地球表处某一物体,
解得:。

、。

、、、。

对月球表面处某一物体:
解得:
1７、如图所示,粗糙水平地面与半径的光滑半圆轨道在点平滑连接, 点是半圆轨道的圆心, 三点在同一竖直线上,质量的小物块(可视为质点)静止在水平地面上的点、某时刻用一压缩弹簧(未画出)将小物块沿方向水平弹出,小物块经过点时速度大小为 (不计空气阻力)、已知,小物块与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度大小。

求:
(1)压缩弹簧的弹性势能;
(2)小物块运动到半圆轨道最高点时,小物块对轨道作用力的大小;
(3)小物块离开最高点后落回到地面上的位置与点之间的距离、
【答案】(1)１40J (2)2５Ｎ(３)
【解析】(1)设压缩弹簧的弹性势能为,从A到B依照能量守恒,有
代入数据得
(２)从B到Ｄ,依照机械能守恒定律有
在D点,依照牛顿运动定律有
代入数据解得
由牛顿第三定律知,小物块对轨道作用力大小为
(3)由D点到落地点物块做平抛运动竖直方向有
落地点与B点之间的距离为
代入数据解得
点睛:本题是动能定理、牛顿第二定律和圆周运动以及平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律,选择合适的物理规律列方程求解、
ﻭ。