辽宁省抚顺市六校2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

20172018学年度下学期六校协作体高一期末考试试题物理一、选择题：1. 关于曲线运动，下列说法正确的有( )A. 做曲线运动的物体，速度一定在不断改变B. 做曲线运动的物体，速度的变化率一定在不断改变C. 做曲线运动的物体，合外力一定在不断改变D. 做圆周运动的物体，某时刻开始做离心运动，那么受到的合外力一定是突然消失【答案】A【解析】A：做曲线运动的物体，速度方向不断变化，速度一定在不断改变。故A项正确。B：速度的变化率指加速度，做曲线运动的物体，加速度可能不变。例如平抛运动，加速度不变。故B项错误。C：做曲线运动的物体，合外力可能不变。例如抛体运动，所受合外力不变。故C项错误。D：做圆周运动的物体，某时刻受到的合外力消失或减小时，物体开始做离心运动。故D项错误。点睛：外界提供的力小于物体做圆周运动所需向心力时，物体做离心运动；外界提供的力大于物体做圆周运动所需向心力时，物体做向心运动。2. 如图所示，湖中有一条小船，岸上人用缆绳跨过定滑轮拉船靠岸。若用恒速0拉绳，当绳与竖直方向成角时。小船前进的瞬时速度是( )A. 0sin B. 0/sinC. 0cos D. 0/cos【答案】B【解析】将小船沿水面前进的速度分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度如图：则，解得：小船前进的瞬时速度。故B项正确，ACD三项错误。点睛：绳（杆）连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等。3. 铁路弯道处，内外轨组成的斜面与水平地面倾角为，当火车以某一速度通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用。已知重力加速度为。下面说法正确的是( )A. 转弯半径R=2/gtanB. 若火车速度大于时，外轨将受到侧压力作用，其方向沿水平方向向外C. 若火车速度小于时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D. 当火车质量改变时，安全速率也将改变【答案】A【解析】A：火车转弯，内、外轨恰不受侧压力作用时，解得。故A项正确。B：若火车速度大于时，。则外轨对其有侧压力作用，其方向平行轨道平面向内。据牛顿第三定律可得，外轨将受到侧压力作用，其方向沿平行轨道平面向外。故B项错误。C：若火车速度小于时，。则内轨对其有侧压力作用，其方向平行轨道平面向外。据牛顿第三定律可得，内轨将受到侧压力作用，其方向沿平行轨道平面向内。故C项错误。D：据可知，火车质量改变时，安全速率不变。故D项错误。点睛：火车以安全速率转弯时，内、外轨恰不受侧压力作用，；若火车转弯速率大于安全速率时，则外轨对火车有侧压力作用，其方向平行轨道平面向内；若火车转弯速率小于安全速率时，则内轨对火车有侧压力作用，其方向平行轨道平面向外。4. 在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以2和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在斜面上。甲球落至斜面的速率是乙球落至斜面速率的( )A. 8倍 B. 6倍 C. 4倍 D. 2倍【答案】D【解析】设甲球落到斜面时的速率为，乙球落到斜面时的速率为，倾面倾角为。对乙球的运动过程，由平抛运动规律：、可得；则乙球落到斜面时的速率，即球落到斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，甲球落到斜面时的速率。所以甲球落至斜面的速率是乙球落至斜面速率的2倍。故D项正确，ABC三项错误。点睛：对平抛运动，速度与水平方向偏向角的正切值是位移与水平方向偏向角的正切值的2倍。因为，；所以。5. 2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道，降低到近月点（B点）15公里、远月点（A点）100公里的椭圆轨道，为下一步月面软着陆做准备。关于嫦娥三号卫星，下列说法正确的是( )A. 卫星在轨道运动的周期大于在轨道运动的周期B. 卫星在轨道上A点的加速度大于在轨道上A点的加速度C. 卫星在轨道经过A点时的动能小于在轨道经过B点时的动能D. 卫星从轨道变轨到轨道，在A点应加速【答案】C【解析】A：卫星在轨道运动的半长轴小于卫星在轨道运动的半径，据开普勒第三定律，卫星在轨道运动的周期小于在轨道运动的周期。故A项错误。B：卫星在轨道上A点和轨道上A点时，均只受万有引力，据可得：卫星在轨道上A点的加速度等于在轨道上A点的加速度。故B项错误。C：据开普勒第二定律可得，卫星在轨道经过A点时的速率小于在轨道经过B点时的速率，则卫星在轨道经过A点时的动能小于在轨道经过B点时的动能。故C项正确。6. 已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T。万有引力常量为G，下列说法正确的是( )A. 月球第一宇宙速度为 B. 月球表面重力加速度为C. 月球密度为 D. 月球质量为【答案】D【解析】D：月球对飞船的万有引力充当飞船做圆周运动的向心力，则，解得：月球质量。故D项正确。A：对绕月球表面飞行的卫星，解得：月球第一宇宙速度。故A项错误。B：对月球表面物体，解得：月球表面重力加速度。故B项错误。C：月球密度，故C项错误。7. 质量为m的汽车，其发动机额定功率为P。当它开上一个倾角为的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )A. P/mgsin B. P/ mg（ksin） C. Pcos/mg D. Pcos/mg（ksin）【答案】B【解析】车在斜坡上速度最大时，受力平衡；对车受力分析，可得车的牵引力。则车在斜坡上的最大速度。故B项正确，ACD三项正确。点睛：车速度最大时，加速度为零，据受力分析，求出对应的牵引力；再据可求出车的最大速度。8. 如图所示，在竖直平面内固定着光滑的1/4圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H，一个小球从上端无初速滚下。若小球的水平射程有最大值，则圆弧槽的半径为( )A. H/2 B. H/3 C. H/4 D. H/6【答案】A【解析】试题分析：设小球离开圆弧槽时的速度大小为v根据机械能守恒定律得，得到小球离开圆弧槽后做平抛运动，其飞行时间为，小球的水平射程，根据数学知识可知：当时，x有最大值，此时，A正确；考点：考查了机械能守恒，平抛运动【名师点睛】本题考查应用数学知识求解物理极值的能力，这也是物理上常用的方法，往往先根据物理规律得到解析式，再由数学知识求极值9. 如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度）。下列说法正确的是( )A. 小球的线速度大小为gLB. 小球运动到最高点时处于完全失重状态C. 当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心OD. 轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为3mg【答案】BC【解析】A：小球的向心加速度大小为g，则，解得：小球的线速度大小。故A项错误。B：小球运动到最高点时，加速度方向竖直向下，加速度大小为g，处于完全失重状态。故B项正确。C：当轻杆转到水平位置时，向心加速度方向水平，对小球受力分析可得，轻杆对小球作用力的水平分量提供向心力，轻杆对小球作用力的竖直分量与重力抵消；则轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心O。故C项正确。D：轻杆在匀速转动到最低点时，轻杆对小球作用力最大；则，解得，即轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mg。故D项错误。10. 据报道，2010年英国天文协会追踪观测到一个小行星2010 KQ，它保持靠近地球有好几个月的时间，仿佛是在跟踪监视我们。但后续的观测研究表明，2010 KQ必定经过自主加速过程,可能是一个人造天体，它环绕太阳公转，轨道非常的圆，且轨道倾角非常的小，周期约1.04年，一些科学家推测它很可能是俄罗斯曾经发射升空的质子火箭第4节。假设地球和2010 KQ运行的轨道都是正圆，根据上面的报道，下面的推断可能正确的是( )A. 2010 KQ的轨道半径比地球的稍大B. 2010 KQ的线速度比地球的稍大C. 2010 KQ的向心加速度比地球的稍大D. 如果不出现其他意外，2010 KQ会在2036年再次靠近地球【答案】AD【解析】A：2010 KQ绕太阳公转周期约1.04年，地球绕太阳公转周期1年；据开普勒第三定律，可得2010 KQ的轨道半径比地球的稍大。故A项正确。B：据，可得：；2010 KQ的轨道半径比地球的稍大，则2010 KQ的线速度比地球的稍小。故B项错误。C：据，可得：；2010 KQ的轨道半径比地球的稍大，则2010 KQ的向心加速度比地球的稍小。故C项错误。D：2010 KQ绕太阳公转周期约1.04年，地球绕太阳公转周期1年；设经时间t地球比2010 KQ绕太阳多转一圈，则，即，解得：。2010 KQ会在2036年再次靠近地球。故D项正确。11. 质量分别为m1和m2的两物体，以相等的初动能沿水平方向运动。已知m1m2，它们与地面间的动摩擦因数相同，两物体的初动量分别为P1和P2，从运动到停止的时间分别为t1和t2，则下列大小关系正确的是()A. P1P2 B. P1P2 C. t1t2 D. t1t2【答案】AD【解析】AB：动量与动能间关系为；m1m2，动能相等，则。故A项正确，B项错误。CD：m1m2，动能相等，两物体的初速度；两物体与地面间的动摩擦因数相同，则两物体减速的加速度相同；据，两物体从运动到停止的时间。故C项错误，D项正确。12. 如图所示，传送带由电动机带动，始终保持以速度匀速斜向上运动。某时刻把质量为m的物体无初速度的放在传送带上，物体在传送带上运动了一段时间上升了h高度后，恰与传送带保持相对静止。对于物体从静止释放到刚好相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )A. 支持力对物体的冲量为0B. 摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量C. 物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为m2/2mghD. 由于放上物体，电动机因此多消耗了m22mgh 的电能【答案】BCD【解析】A：物体所受支持力的方向始终垂直传送带向上，则支持力对物体的冲量不为0。故A项错误。B：物体从静止释放到刚好相对传送带静止过程中，物体受重力、支持力、摩擦力，支持力不做功，则摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，即。故B项正确。D：由于放上物体，电动机因此多消耗的电能等于物体机械能的增量与物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量的和，即。故D项正确。二、实验题13. 为了探究“弹力做功与物体速度变化的关系”，把木板左侧适当抬高后，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，以下关于本实验的说法正确的是_。A通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值B通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值C通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度D通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度E适当抬高左侧木板可使橡皮筋做的功等于合力对小车做的功【答案】BDE【解析】AB：通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，且每次橡皮筋的伸长量相同，让拉力做功是一根橡皮筋做功的整数倍。故A项错误，B项正确。CD：通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度，加速过程中拉力做功对应加速过程速度变化，探究两者间关系。故C项错误，D项正确。E：适当抬高左侧木板，可使小车重力沿木板的分量与摩擦力相互抵消，小车所受合力等于橡皮筋拉力，橡皮筋做的功等于合力对小车做的功。故E项正确。14. 利用气垫导轨和光电门进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，气垫导轨的左侧与一倾斜轨道平滑连接，滑块在水平气垫导轨上运动时可忽略阻力。让滑块A在左侧倾斜轨道的P点由静止释放，然后与静止在光电门C和光电门D之间的滑块B发生碰撞，如图所示。(1)实验中滑块B备有甲乙两种：其中甲种滑块左端装有弹性圈，乙种滑块左端装有橡皮泥，与滑块A碰撞后会粘在一起。若要求碰撞时动能损失最大，则应选用_种滑块(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞时动能损失最小，则应选用_种滑块(填“甲”或“乙”)；(2)某同学选取左端装有橡皮泥的滑块B进行实验，两滑块的质量分别为mA和mB，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则在误差允许的范围内，只需验证等式_成立即说明碰撞过程中mA和mB系统动量守恒；(3)在上一问的某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑块A和滑块B的质量之比为mAmB=_。【答案】 (1). 乙， (2). 甲； (3). mA t2(mAmB)t1（或mA/ t1(mAmB)/t2）； (4). 12【解析】(1) 若要求碰撞时动能损失最大，则应选用左端装有橡皮泥的乙种滑块。若要求碰撞时动能损失最小，则应选用左端装有弹性圈的甲种滑块。(2)设遮光条宽度为d，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，则滑块A通过光电门C的速度；与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则滑块A与滑块B粘在一起后通过光电门D的速度；若碰撞过程中mA和mB系统动量守恒，则，即，整理得：或。(3) 某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，则，解得：。三、计算题15. 影视剧中常看到剧中人物从极高处落入水中而安然无恙的镜头，你相信这是真的吗？目前世界最高跳水纪录的高度达到了惊人的61米，不过那名跳水者也因此摔断了脊梁骨。专家称，高空跳水在不会对人体造成伤害的情况下，跳台通常不能超过24.4米。我们假设一个运动员从20米高处跳入水中，从他接触水面到速度降为0历时t =0.1秒，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。试计算该运动员受到水的平均冲击力是其自身重力的多少倍？【答案】21【解析】本题考查动量定理的应用。设运动员质量为m，受到水的平均冲力大小为F，令水对运动员的平均冲力大小为其自身体重的n倍，则有：F=nmg人从20米高处下落：，解得：人在空中运动时间对人从开始下落到接触水面到速度降为0全过程使用动量定理得：，解得：点睛：应用动量定理分析多过程问题时，可分过程应用动量定理，也可对全程应用动量定理。16. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，释放物块后在弹力作用下获得一向右速度，当它经过B点进入导轨达到最高点C时，对轨道的弹力大小恰好等于其重力。已知重力加速度为g。求：(1)释放物块前弹簧储存了多大的弹性势能？(2)为使物块第一次进入半圆轨道后不脱离轨道，弹簧储存的弹性势能应该在什么范围？【答案】(1)EP1=3mgR (2)弹簧储存的弹性势能的范围为：EP2.5mgR或EPmgR【解析】本题考查机械能与圆周运动相结合的问题。(1)设释放物块前弹簧储存的弹性势能为EP1物体在C点时由牛顿第二定律和向心力公式可得对A到C由机械能守恒联立解得：(2)若要物块第一次进入轨道不脱离轨道，有两种情况：情况一：物体能够到达C点然后从C点水平抛出。对应此情况设物块恰好能到达C点，在C点对物块时由牛顿第二定律和向心力公式 令此种情况弹簧储存的弹性势能为EP2，则有 解得： 情况二：物体在到达与圆心等高处之前速度降为0。对应此情况设物块恰好能到达圆心等高点，令此种情况弹簧储存的弹性势能为EP3，则有综合两种情况可得，弹簧储存的弹性势能的范围为或 点睛：物块从最低点开始做圆周运动之后半圆轨道后不脱离轨道，有两种可能：物块能到达最高点然后从最高点飞出；物体在到达与圆心等高处之前速度降为0。17. 如图所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，AOB=37，圆弧的半径R=0.5m，圆心O点在B点正上方；BD部分水平且粗糙程度相同，长度为L=0.2m，C为BD的中点。现有一质量m=2kg，可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到D点 (g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8)。求：(1)物块与BD间的动摩擦因数；(2)为使物块运动到C点时速度为零，可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角，求角的大小及物块在BD板上运动的总路程S（假设B处有一小段的弧线平滑连接，物块经过B点时没有能量损失；物块与工件BD间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；(3)若工件AB固定，工件BD不固定，且工件BD与水平地面间光滑，那么释放物块后，物块滑上工件BD运动到C点与BD保持相对静止，求工件BD的质量多大？【答案】(1)=0.5 (2)=37 S=0.25m (3)2kg【解析】本题考查机械能与动量结合的问题，涉及动能定理、斜面模型、功能关系、动量守恒等知识的应用。(1)对物块从A端运动到D点应用动能定理： 解得： (2)物块滑到工件BD斜面上时所受摩擦力对AC段应用动能定理：联立解得：由于物块在斜面上受到的重力沿斜面向下的分力大于它所受到的最大静摩擦力，所以物块到达C点后将沿斜面下滑，且最终停在B点。设整个过程系统产热为Q1，对全程由能量守恒定律得又联立解得：(3)设物块刚滑到B时速度为v，工件BD质量为m，物块与工件BD摩擦产热为Q2。对AB段应用动能定理： 物块滑到BD上后由动量守恒得： 对全程应用能量守恒定律： 又 联立解得： 点睛：物体上滑到斜面某位置速度为0后，能否下滑；要看物块在斜面上受到的重力沿斜面向下的分力与它所受到的最大静摩擦力间关系。