贵州省贵阳市2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

贵州省贵阳市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，其中18题为单项选择题，每题所给的选项中只有一个符合题意的，每小题2分： 912题为多项选择题，每题所给的选项中有多个符合题意，每小题4分，全部选对得4分，选对不全得2分，有错选或不选的得0分。共32分.请将符合题意选项前的字母填在答题卷对应题号下的空格中)1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定发生变化的物理量是A. 动能 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力【答案】B【解析】A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，其动能也不变，故A错误；B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向不断变化的，所以速度一定在变化，故B正确；CD、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，合外力不变，加速度是重力加速度，也不变，故CD错误；故选B。.2. 如图所示，人站在台阶式自动扶梯上，随扶梯匀速向下运动，下列说法正确的是A. 人所受的合力不做功B. 人所受的重力不做功C. 人对梯面的压力不做功D. 梯面对人的支持力不做功【答案】A【解析】对人受力分析，受到竖直向下的重力和垂直于接触面向上的支持力，根据可知，重力做正功，支持力做负功，根据牛顿第三定律可知，人对梯面的压力竖直向下，人对梯面的压力做正功，根据动能定理可知，人所受的合力不做功，故A正确，B、C、D错误；故选A。3. 如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度的说法正确的是A. 由于a=r，所以A点的向心加速度比B的点大B. 由于，所以B点的向心加速度比C的点大C. 由于a=v，所以A点的向心加速度比B的点小D. 以上三种说法都不正确【答案】C【解析】AC、由于大齿轮和小齿轮是皮带传动模型，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，根据向心加速度的公式，所以A点的向心加速度比B的点小，故A错误，C正确；B、由于小齿轮和后轮共轴模型，故两轮角速度相同，即，根据向心加速度的公式，所B点的向心加速度比C的点小，故B、D错误；D、根据上述的判断可知，D错误；故选C。4. 如图所示，物体在力F的作用下沿粗糙水平面发生了一段位移，三种情形下力F和位移的大小都相等。角的大小、物体运动方向己在图中标明，下列说法正确的是A. 甲、乙两种情形下，力F都做正功 B. 乙、丙两种情形下，力F都做负功C. 三种情形下，力F做功的绝对值相等 D. 三种情形下，合力做功的绝对值相等【答案】C【解析】AB、甲中由力与速度方向成锐角，故力F做正功，乙中力和速度方向成钝角，故力做负功，丙中力和速度方向为锐角，故力做正功，故A、B错误。C、这三种情形下力F和位移x的大小都是一样的，根据可知三种情况下力F做功的绝对值相等，故C正确；D、这三种情形下，合力大小不同，位移x的大小相同，根据可知合力做功的绝对值不相等，故D错误；故选C。【点睛】恒力做功表达式为，功的正负表示对应的力是动力还是阻力，功的大小看绝对值。5. 辆行驶在公路上的卡车与路旁障碍物相撞，相撞瞬间车项上一个松拖脱的零件被抛出而陷在泥里。处理事故的交警为了判断卡车是否超速，需要测量的量是A. 卡车的高度和卡车的长度B. 卡车的高度和卡车的重量C. 卡车的长度，零件陷落点与脱落点的水平距离D. 卡车的高度，零件陷落点与脱落点的水平距离【答案】D【解析】零件被抛出做平抛运动，且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度，则，解得，要测量卡车原来的速度，只要测出零件平抛运动的初速度，由上知，需要测量的量是车的高度h，零件脱落点与陷落点的水平距离x，故D正确，A、B、C错误；故选D。【点睛】零件被抛出做平抛运动，根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度表达式，从而确定需要测量的量。6. 如图所示，牛顿在思考万有引力定律时就曾设想，把物体从高山上0点以不同的速度v水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星，则下列说法正确的是A. 落到A点的物体做的是平抛运动B. 以v7.9km/s的速度抛出的物体将沿B轨道运动C. 以 7.9km/sv11.2km/s的速度抛出的物体将沿C轨道运动D. 以11.2km/sv16.7km/s的速度抛出的物体将沿C轨道运动【答案】C【解析】AB、物体抛出速度v7.9km/s时必落回地面，但物体运动距离较大时受力不能看成恒值，万有引力指向地心，故物体运动不能看成平抛运动，故A、B错误；C、物体抛出速度v=7.9km/s时，物体刚好能不落回地面，绕地球做圆周运动，故物体在B轨道上运行；当物体抛出速度7.9km/sv11.2km/s时，物体在抛出点做离心运动，但物体不能脱离地球，故物体做椭圆运动，沿C轨道运动，故C正确；D、当物体抛出速度v11.2km/s时，物体会脱离地球，不可能沿C轨道运动，故D错误；故选C。【点睛】由万有引力的方向得到物体不能做平抛运动，再根据第一、二宇宙速度的含义得到物体运动速度和运动轨迹的关系。7. 如图所示，汽车在通过水平弯道时，轮胎与地面间的摩擦力已达到最大值，若汽车转弯的速率增大到原来的倍，为使汽车转弯时仍不打滑，其转弯半径应A. 增大到原来的倍B. 增大到原来的2倍C. 减小到原来的D. 减小到原来的【答案】B【解析】由汽车的摩擦力提供向心力，则有，不变，v增大为，则弯道半径要变为原来的2倍，故B正确，A、C、D错误；故选B。8. 关于人造地球卫屋所受向心力与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是A. 由可知，当r增大为原来的2倍时，卫星的向心力变为原来的B. 由F=mr可知，当r增大为原来的2倍时，卫星的向心力变为原来的2倍C. 由F=mv可知，卫星的向心力与轨道半径r无关D. 由可知，当r减小为原来的倍时，卫星的向心力变为原来的4倍【答案】D【解析】A、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度随着变化，人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，卫星的线速度将减小为原来的，卫星的向心力变为原来的，故A错误；B、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，卫星的角速度将减小为原来的，卫星的向心力变为原来的，故B错误；C、当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的角速度随着变化，卫星的角速度随着变化，卫星的线速度随着变化，故C错误；D、人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，由公式知地球提供的向心力将减小到原来的，故D正确；故选D。【点睛】人造卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，当轨道半径变化时，万有引力变化，卫星的线速度、角速度、周期随着变化，所以，不能用向心力的表达式来讨论一些物理量的变化，注意理解控制变量法。9. 关于如图d、b. C、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是A. 如图a所示，汽车安全通过供桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力B. 如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零D. 如图d所示，火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供【答案】CD【解析】A、汽车在最高点，知，车对桥面的压力小于车的重力，故A错误；B、如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力，故B错误；C、图c是竖直平面内圆周运动的杆模型，最小速度为零，所以在最高点小球所受合力可能为零，故C正确；D、火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道，向心力由火车所受重力和支持力的合力提供，故D正确；故选CD。10. 选用如图所示的四种装置图“研究平抛运动规律”时，其操作合理且必须的是A. 选用装置1，每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度B. 选用装置2.每次应从斜槽上同一位置由静止释放钢球C. 选用装置3，竖直管上端管口A应高于瓶内水面D. 选用装置4，可以不用调节斜槽轨道末端至水平【答案】AB【解析】A、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，所以每次不必控制小锤打击弹性金属片的力度，故A正确；B、选用装置图2要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故B正确；C、A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证A管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定，所以竖直管上端A一定要低于瓶内水面，故C错误；D、将斜槽轨道的末端调整至水平的目的是保证小球的初速度水平，故D错误；故选AB。11. 如图所示，质量为m的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，足球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能的参考平面，重力加速度为g，则A. 运动员对足球做的功等于B. 运动员对足球做的功大于mgh+C. 足球由位置1运动到位置2重力做功为mghD. 足球运动到位置3前瞬间的机械能小于mgh+【答案】BD【解析】ABD、空气阻力对足球做负功，运动过程中机械能减小，足球在空中到达最高点2时机械能为，所以足球在地面上1的位置的机械能大于，足球运动到位置3前瞬间的机械能小于，所以则有运动员对足球做的功大于，故A错误，B、D正确；C、足球由位置1运动到位置2重力做负功，功为-mgh，故C错误；故选BD。12. 如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”“6”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180km/h。假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车A. 以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡B. 以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“6”挡C. 以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200ND. 以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60kW【答案】AC【解析】AB、根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；C、在额定功率下以最高速度行驶时，故C正确；D、以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为 ，故D错误；故选AC。【点睛】根据功率与牵引力的关系P=Fv判断轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至的档位，在额定功率下以最高速度行驶时。二、填空题(本题共4小题，每空2分，共16分；请直接将答案填在答题卷的横线上，不要求写出说明或过程)13. 如图所示，飞机起飞时以300km/h的速度斜向上飞飞行方向与水平方向成30角，则水平方向的分速度=_km/h，经直方向的分速度=_km/h。【答案】 (1). (2). 150【解析】将飞机的实际运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动，如图：由几何关系，可得：，。【点睛】飞机实际速度为合速度，可分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，根据平行四边形定则，结合几何关系，可得出两个分速度。14. 一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，重力加速度g取10m/s，则这台抽水机输出的功率是_W；如果保持这输出功率，半小时内做的功为_J。【答案】 (1). 310 (2). 5.4106【解析】抽水机1秒钟内做的功是：所以抽水机的功率为：抽水机半小时做的功是：。点睛：在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度。15. 如图所示，水平桌面离地面高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处，由静止沿固定在桌面上的光滑曲面轨道下滑至地面，不计空气阻力，重力加速度为g。假设以桌面为零势能的参考平面，则此过程中，重力做的功为_；小球落地前瞬间的机械能为_。【答案】 (1). mg(h+H) (2). mgh【解析】下落高度为，重力做的功为，以桌面为零势能面，则小球初始位置的机械能为：，小球下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，落地时的机械能为：。16. 如图所示，是某同学用频闪相机拍摄到的“小球做平抛运动”的照片，图中方格纸每小格的边长为5cm。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s，由图可求得频闪相机每隔_s拍摄张照片，小球被水平抛出时的速度大小为_m/s.【答案】 (1). 0.1 (2). 1.5【解析】【分析】小球做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，应用匀变速直线运动的推论求出频闪照相的时间间隔，然后应用速度公式求出速度；解：在竖直方向：，时间：小球的初速度大小：三、实验题(本题共2小题，第17题4分，第18题11分，共15分，请直接将答案填在答题卷的横线上，不要求写出说明或过程)17. 用如图甲所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，一条橡皮筋对小车做的功记为W.然后用2条，3条.橡皮筋并在一起进行第2次、第3次.实验。每次小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。(1)关于该实验的下列说法正确的是_(选填字母)A.长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力B.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值C.每次实验橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要相同D.本次实验的结论是W与v成正比(2)如图乙所示是某次正确操作情况下，打点计时器记录的一条纸带的一部分， 为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_( 选填“AB” 或“BC”)段进行测量。【答案】 (1). ABC (2). BC【解析】(1)A、使用橡皮筋对小车所做功等于合外力的功，实验前要平衡摩擦力，长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力，故A正确；B、选择相同的橡皮筋，实验时使橡皮筋的伸长量相同，每根橡皮筋做功相同，可以通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值，故B正确；C、每次实验中橡皮筋的额规格要相同，拉伸的长度要相同，以保证每根橡皮筋做功相同，故C正确；D、由实验可知,W与v2成正比，故D错误；故选ABC；(2) 由图2所示纸带可知，在相邻相等时间间隔内，小车在AB段的位移越来越大，由此可知，在AB段小车做加速运动；在BC段，相邻点间的距离相等，小车在BC段做匀速运动，橡皮筋做功完毕，小车做匀速运动，实验时应测出橡皮筋做功完毕时小车的速度，因此应选BC来计算小车的速度。18. 某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图(b)是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8m/s，若重锤的质量为1kg(计算结果保留两位有效数字)，(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度=_m/s， 重锤的动能=_J。(2)从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为_J。(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是_。(4)图(c)是根据某次实验数据绘出的图象，图线不过坐标原点的原因是_。【答案】 (1). 1.2m/s (2). 0.70(0.68-0.72均可) (3). 0.73 (4). 机械能守恒 (5). 开始打点时重锤由一定的速度【解析】(1)每两个点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.04s，利用匀变速直线运动的推论得，(2)重力势能减小量：(3)在误差范围内，由于重力势能减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒；(4)由机械能守恒可知，图线不过坐标原点的原因是开始打点时重锤由一定的速度。四、计算题(本题4小题，共37分。解题时应写出必要的文字说明、方程和演算步骤，有数据计算的。答案中必须写出完整的数据和单位；只有结果而没有过程的不能得分)19. 质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2s落地，重力加速度g取10m/s.求：(1)下落过程重力的平均功率；(2) 落地前瞬向重力的瞬时功率。【答案】(1) (2)P=400W【解析】【分析】根据位移时间公式求出小钢球下降的高度，根据重力做功的大小，结合平均功率的公式求出重力的平均功率；根据速度时间公式求出第2s末的速度，结合瞬时功率的公式求出重力的瞬时功率；解：(1)在2s内物体下落的高度为： 物体下落过程中重力做的功为： W=mgh重力的平均功率： 代入数据解得： P=200W (2)落地时的速度为： v=gt 落地前瞬间重力的瞬时功率： P=mgv代入数据解得： P=400W20. 一条水平放置的水管，距地而高h=1.8m，水管的横截面积为S=210-4m.水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水落地的位置到管口的水平距离为0.9m.设管口横截上各处水流的速度相同，水流在空中不散开，重力加速度g取10m/s.不计空气阻力，求：(1)水离开管口时的速度大小；(2)稳定后空中的水的体积。【答案】(1)=1.5m/s (2)V=1.810-4m【解析】解：(1)水流离开管口后，竖直方向有： 水平方向有： 联立解得： =1.5m/s(2)空中的水的体积： V=St 联立解得： V=1.810-4m21. 已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，地球绕太阳公转的周期约为365天，月球绕地球公转的期约为27天，请利用上述数据，估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值(结果保留一位有效数字).【答案】2【解析】解：太阳对月球的万有引力：地球对月球的万有引力：解得：由圆周运动求中心天体的质量，由地球绕太阳公转：由月球绕地球公转：指月球周期，天 解得：联立解得22. 如图所示，一轨道由半径为 R=2m 的四分之一竖直圆弧轨道AB和水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现将质量为m=0.2kg的小物块(可视为质点)从A点无初速度释放，经过圆弧轨道 上的B点时对轨道的压力大小为 FN=3.6N，然后从C点水平飞离轨道，落在水平地面上的P点。物块与BC段的滑动摩擦因数为=0.2，P到B的水平距离为1=4.64m，P、C两点间的高度差为h=3.2m.不计空气阻力，重力加速度g取10m/s.求：(1)小物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功；(2)水平直轨道BC段的长度。【答案】(1)=2.4J (2)=3.36m【解析】【分析】根据能量守恒，在AB段，小球的重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功消耗的能量，求出小物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功；从B到C的过程中由动能定理和平抛运动规律求出水平直轨道BC段的长度；解：（1）根据能量守恒，在AB段，小球的重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功消耗的能量，所以有：解得：=2.4J(2)从B到C的过程中由动能定理得：设物块从C点到落地点时间为t，水平位移为x，则有：解得：=3.36m