2019-2020学年高一物理下学期期末结业考试试题(实验班含解析).doc

2019-2020学年高一物理下学期期末结业考试试题(实验班，含解析)1. 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v通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用，则下面说法正确的是（）A. 转弯半径B. 若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外C. 若火车速度小于v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】B【解析】试题分析:火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出F合=mgtan（为轨道平面与水平面的夹角）合力等于向心力，故，解得，与火车质量无关，故A错误，D错误；当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故B正确；当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故C错误；故选B考点：圆周运动的实例分析2. 人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量m的飞镖以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如图所示不考虑空气阻力，只改变m、h、L、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（）A. 适当减小L B. 适当减小v0 C. 适当减小m D. 适当增大v0【答案】AD【解析】平抛运动的时间t=，则下降的高度h=gt2为了飞镖投中靶心，则下降的竖直高度须减小，可以减小L或增大初速度，与质量无关故AD正确，BC错误故选AD3. 关于地球的第一宇宙速度，下列说法中正确的是（）A. 它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度B. 它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度C. 它是能使卫星进入近地轨道的最大发射速度D. 它是能使卫星进入远地轨道的最大发射速度【答案】B【解析】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度 ，轨道半径越小，速度越大，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，也是近地轨道运行的线速度，故A错误，B正确；卫星的轨道半径越大卫星具有的能量越大，所以发射速度越大，所以第一宇宙速度是发射人造卫星最小的速度故C正确，D错误故选BC点睛：注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度4. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（）A. 卫星的向心加速度减小到原来的B. 卫星的角速度减小到原来的C. 卫星的周期增大到原来的8倍D. 卫星的半径增大到原来的2倍【答案】C【解析】卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有： 可得线速度 ，可知线速度减为原来的时，半径增加为原来的4倍，故D正确；向心加速度知，半径增加为原来的4倍，向心加速度减小为原来的，故A错误；周期 知，半径增加为原来的4倍，周期增加为原来的8倍，故C错误；角速度 知，半径增加为原来的4倍，角速度减小为原来的倍，故B错误故选D点睛：根据万有引力提供圆周运动向心力，由此确定描述圆周运动的物理量与轨道半径的关系，熟练掌握相关规律是解决问题的关键.5. 如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面在此过程中（）A. a物体的机械能守恒B. a、b两物体机械能的总和不变C. a物体的动能总等于b物体的动能D. 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零【答案】B【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，所以其机械能不守恒，故A错误对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确将b的实际速度进行分解如图：由图可知va=vbcos，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于-FTvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：FTvbcost，又va=vbcos，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误故选B6. 如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m，物体与水平面间的动摩擦因数为，弹簧的劲度系数k。现用力拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始缓慢向左移动一段距离，这时弹簧具有弹性势能Ep。撤去外力后，物体在O点两侧往复运动的过程中（ ）A. 在整个运动过程中，物体第一次回到O点时速度不是最大B. 在整个运动过程中，物体第一次回到O点时速度最大C. 物体最终停止时，运动的总路程为D. 在物体第一次向右运动的过程中，速度相等的位置有2个【答案】AD【解析】试题分析：由题意知，撤去外力时弹力大于滑动摩擦力，物体向右加速运动，由牛顿第二定律得：，随着向右运动x减小，a减小，故做加速度减小的加速运动，当弹力与摩擦力相等时，速度最大。A对B错；物体最终停止时，有弹性势能，C错；考点：牛顿第二定律、胡可定律功能关系等。7. 如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘小船直线拖向岸边已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船所受到水的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v，小船从A点沿直线运动到B点经历时间为t，此时缆绳与水平面夹角为，A、B两点间水平距离为d，缆绳质量忽略不计则（）A. 小船经过B点时的速度大小为B. 小船经过B点时绳子对小船的拉力大小为C. 小船经过A点时电动机牵引绳子的速度大小为D. 小船经过B点时的加速度大小为【答案】AD【解析】试题分析：根据功的表达式求出阻力所做的功；根据动能定理求出小船经过B点时的速度设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为，绳的速度大小为u，根据牛顿第二定律、功率，以及小船速度与绳子收缩速度的关系求出B点的加速度8. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45的斜面相碰已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看做质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2则（）A. 小球经过B点时的速率为3m/sB. 小球经过B点时的速率为3m/sC. 小球经过B点时，受到管道的作用力FN=1N，方向向上D. 若改变小球进入管道的初速度使其恰好到达B点，则在B点时小球对管道的作用力为零【答案】AC【解析】A、B、小球垂直撞在斜面上，可知到达斜面时竖直分速度vy=gt=100.3m/s=3m/s，根据平行四边形定则知，解得小球经过B点的速度vB=vy=3m/s，故A正确，B错误。C、在B点，根据牛顿第二定律得，解得轨道对小球的作用力，可知轨道对小球的作用力方向向上，大小为1N，故C正确。D、若小球恰好到达B点，可知B点的速度为零，此时轨道对小球的作用力等于小球的重力，故D错误。故选AC。【点睛】本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键9. 图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：A用天平测出重物和夹子的质量B把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源F用秒表测出重物下落的时间G更换纸带，重新进行两次实验（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是_和_。图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据可算出（结果保留两位有效数字）：从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为_J打B点时重物的动能为_J（2）试指出造成第（1）问中计算结果不等的原因是_【答案】 (1). A (2). F (3). 0.86 (4). 0.81 (5). 由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功【解析】（1）实验中验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重物和夹子的质量，故A不必要重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出，不需要秒表测出，故F不必要（2）B点的瞬时速度从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量Ep=mgh=0.59.80.1760J0.86J 打B点的动能EkBmvB20.51.82=0.81J点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据下降的高度求解重力势能的减小量，会点迹间的距离求解瞬时速度，从而得出动能的大小10. 有一炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.0kg（内含炸药的质量可以忽略不计），射出的初速度v0=60m/s当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0kg现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？（g=10/s2，忽略空气阻力）【答案】6.0104J【解析】本题考查反冲模型的动量守恒问题，炮弹射出后根据竖直上抛规律计算出初速度，再由射出过程中系统动量守恒可计算出相关速度和物理量设炮弹止升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有：1分 解得，=180m1分设质量为M的弹片刚爆炸后，其中质量为m的一块的速度为,另一块的速度为,根据动量守恒定律,有：2分设质量为的弹片运动的时间为,根据平抛运动规律,有：1分1分解得，=100m/s,=200m/s2分（各1分）炮弹刚爆炸后,两弹片的总动能1分 代入数值得1分11. 我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后，为进一步探测月球的详细情况，又发射了一颗绕月球表面飞行的科学试验卫星假设卫星绕月球作圆周运动，月球绕地球也作圆周运动，且轨道都在同一平面内己知卫星绕月球运动周期T0，地球表面处的重力加速度g，地球半径R0，月心与地心间的距离为rom，引力常量G，试求：（1）月球的平均密度（2）月球绕地球运转的周期T【答案】(1) (2)解得： 又根据，解得。(2)设地球的质量为M，对于在地球表面的物体 有： ，即， 月球绕地球做圆周运动的向心力来自地球引力，即：，解得：。点睛：本题主要掌握天体运动的两个问题：万有引力提供向心力；星球表面的物体受到的重力等于万有引力，掌握好这两个关系可以解决所以天体问题。12. 如图所示的装置由水平弹簧发射器及两个轨道组成：轨道是光滑轨道AB，AB间高度差h1=0.20m；轨道由AE和螺旋圆形EFG两段光滑轨道和粗糙轨道GB平滑连接而成，且A点与F点等高轨道最低点与AF所在直线的高度差h2=0.40m当弹簧压缩量为d时，恰能使质量m=0.05kg的滑块沿轨道上升到B点，当弹簧压缩量为2d时，恰能使滑块沿轨道上升到B点，滑块两次到达B点处均被装置锁定不再运动已知弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x的平方成正比，弹簧始终处于弹性限度范围内，不考虑滑块与发射器之间的摩擦，重力加速度g=10m/s2（1）当弹簧压缩量为d时，求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小；（2）求滑块经过最高点F处时对轨道的压力大小；（3）求滑块通过GB段过程中克服摩擦力所做的功【答案】（1）2m/s (2)3.5N (3)0.3J【解析】（1） Ep1mgh1解得Ep10.1 J又Ep1mv2解得v2 m/s（2） 根据题意，弹簧压缩量为2d时，弹簧弹性势能为Ep20.4 J又Ep2mv2得v4 m/s根据牛顿第二定律可得：mgFNm 解得FN3.5 N根据牛顿第三定律可知，滑块处对轨道的压力大小为3.5 N.（3） 由Ep2mgh1W克解得W克0.3 J