黑龙江省哈尔滨市第六中学2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

哈尔滨市第六中学校2017-2018学年度高一下学期期末考试物理试题一、选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第111题只有一项符合题目要求，第1215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. 关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说法正确的是（ ）A. 牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量B. 开普勒发现万有引力定律，卡文迪许测定引力常量C. 牛顿发现万有引力定律，胡克测定引力常量D. 开普勒发现万有引力定律，伽利略测定引力常量【答案】A【点睛】熟悉天体运动在物理学上的认识过程，通过比较得到答案.2. 如图为人造地球卫星轨道的示意图，则卫星（ ）A. 在a轨道运行的周期为24 hB. 在b轨道运行的速度始终不变C. 在c轨道运行的速度大小始终不变D. 在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的【答案】D【解析】同步卫星的运行周期为24小时，即相对地球静止，所以只能在赤道平面内，A错误；b轨道内的卫星做圆周运动，其速度方向时刻变化，所以其速度时刻变化着，B错误；c轨道为椭圆轨道，根据，可知在近地点速度大，在远地点速度小，根据，同一卫星在近地轨道受到的引力大，在远地轨道受到的引力小，C错误D正确3. 一个物体以速度v0水平抛出，落地速度为v，则运动时间为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，根据，得：；将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度为：，根据，得，故选BC.4. 质点仅在恒力F的作用下，在xOy平面内由坐标原点运动到A点的轨迹如图所示，经过A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）A. x轴正方向B. x轴负方向C. y轴正方向D. y轴负方向【答案】D【解析】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，因v0有沿y轴正向分量，而vA沿y轴正向分量为零，所以恒力F必有沿y轴负向分量，因此物体受到的恒力的方向应该y轴负方向，故D正确，ABC错误故选D5. 下列说法正确的是（ ）A. 匀速圆周运动是匀速运动B. 匀速圆周运动是匀变速运动C. 匀速圆周运动是变加速运动D. 做圆周运动的物体其合力一定与速度方向垂直【答案】C【解析】匀速圆周运动中速度方向时刻发生 变化，加速度方向时刻指向圆心，是变加速曲线运动，C对；变速圆周运动的合力方向不一定与速度方向垂直，ABD错；6. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由M向N行驶，汽车所受合力F的方向指向运动轨迹内测。由图可知，合力的方向指向运动轨迹的内测，而速度减小，即合力与速度夹角大于90，故C正确、ABD错误。故选：C.点睛：做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上，速度方向沿曲线的切线方向，合力方向指向曲线的内测（凹的一侧），合力与速度夹角大于90时，速度减小。分析清楚图示情景，然后答题7. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（ ）A. 货箱向上运动的速度大于vB. 缆绳中的拉力FT等于（m0m）gC. 货箱向上运动的速度等于vcosD. 货物对货箱底部的压力等于mg【答案】C【解析】将货车的速度进行正交分解，如图所示：由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故：，由于不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上；A、货箱和货物整体向上做加速运动，大小小于v，故A错误；B、货箱和货物整体向上做加速运动，故拉力大于(M+m)g，故B错误；C、货箱向上运动的速度为vcos，故C正确；D、货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，是超重，故箱中的物体对箱底的压力大于mg，故D错误；故选C。【点睛】由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，根据平行四边形定则求解出货箱和货物整体向上运动的速度表达式进行分析即可。8. 将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A. 从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短B. 篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次小于第二次C. 篮球两次撞墙的速度可能相等D. 抛出时的速度大小，第一次一定比第二次小【答案】A【解析】试题分析：由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动加速度都为g在竖直方向上：h=gt2，因为h1h2，则t1t2，因为水平位移相等，根据x=v0t知，撞墙的速度v01v02即第二次撞墙的速度大两次抛出时速度的竖直分量vy=gt可知第一次大于第二次，故AB正确C错误；根据平行四边形定则知，抛出时的速度，第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小故D错误故选AB考点：平抛运动【名师点睛】本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。9. 如图所示，用与水平方向成角的力F拉质量为m的物体水平匀速前进距离x。已知物体和地面间的动摩擦因数为，则在此过程中力F做功为（ ）A. mgx B. mgxC. Fx D. Fxcos【答案】D【点睛】本题考查了功的基本运算，解决本题的关键掌握功的公式，注意力和位移方向之间的夹角。10. 三个相同金属小球，其中两个固定小球带同种电荷且电荷量相等，相互间的斥力为F。现用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后再移走，则原来两个带电小球之间的相互作用力变为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】因为题中两球之间为吸引力，故两者带等量异种电荷，假设A带电量为Q，B带电量为-，两球之间的相互吸引力的大小是，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小，故C正确【点睛】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分根据库仑定律的内容，找出变化量和不变量求出问题11. 处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动。关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（ ）A. 它们的方向都沿半径指向地心B. 它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C. 北京的向心加速度比广州的向心加速度大D. 北京的向心加速度比广州的向心加速度小【答案】BD【解析】试题分析：它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴，A错误B正确；因为两地属于同轴转动，所以角速度相同，根据公式知，一定，到地轴的距离越大加速度越大，故广州的加速度比北京的大，C错误D正确考点：考查了向心加速度【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同，自转的轴心是地轴不是地心，由可以知道加速度的大小关系12. 如图，小物块P位于光滑斜面上，斜面Q位于光滑水平地面上，小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中（ ）A. 斜面Q静止不动B. 小物块P对斜面Q的弹力对斜面做正功C. 小物块P的机械能守恒D. 斜面Q对小物块P的弹力方向垂直于接触面【答案】BD【解析】A、斜面体Q在小滑块P的推动下向右加速，故A错误；B、斜面体Q在小滑块P的推动下向右加速，动能增加，根据动能定理可知，物块P对斜面的弹力对斜面做正功，故B正确；C、P与Q物体系统内，物体P减小的重力势能转化为P与Q的动能，即PQ系统机械能守恒，故C错误；D、斜面对P的弹力方向垂直于接触面，这是弹力的基本特点，与运动状态无关，故D正确；故选BD。【点睛】本题关键是P与Q系统内部，只有动能和重力势能相互转化，故系统机械能守恒，而单个物体机械能不守恒；同时系统水平方向动量守恒13. 如图所示，轻绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且Mm。不计摩擦，系统由静止开始运动过程中（ ）A. M、m各自的机械能均守恒B. M减少的机械能等于m增加的机械能C. M和m组成的系统机械能守恒D. M减少的重力势能等于m增加的重力势能【答案】BC【解析】A、对单个物体进行受力分析可知，除了受重力外还受到绳子的拉力，绳子拉力对M做负功，M的机械能减小；绳子拉力对m做正功，m的机械能增加，故A错误；B、对两个物体组成的系统进行受力分析，只有重力做功，系统的机械能守恒，所以M减少的机械能等于m增加的机械能，故B正确。C、对M和m的系统，一对拉力作为内力做功抵消，系统外力为重力做功，系统的机械能守恒，故C正确。D、M重力势能减小，动能增加，m重力势能和动能都增加，故M减少的重力势能等于m增加的重力势能和两个物体增加的动能之和，故D错误。故选BC。【点睛】本题关键是抓住：两个物体构成的系统中只有动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变，对于单个物体，机械能并不守恒14. 下列关于动量和冲量的说法正确的是（ ）A. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大B. 物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变C. 物体动量增量的方向，就是它所受冲量的方向D. 物体所受合外力越大，它的动量变化就越快【答案】BCD【解析】根据动量定理：，即合外力的冲量等于动量的变化量，方向也相同，所以A错误；B正确；C正确；又，得，即物体所受合外力越大，它的动量变化就越快，所以D正确。15. 小球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA1 kg，mB2 kg，vA6 ms，vB2 ms。当小球A追上小球B并发生碰撞后，小球A、B的速度可能是（ ）A. vAms，vBmsB. vA2 ms，vB4 msC. vA4 ms，vB7 msD. vA7 ms，vB1.5 ms【答案】AB【解析】D、考虑追碰的实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度，故D不可能。A追上B并发生碰撞前的总动量是：mAvA+mBvB=16+22kgm/s=10kgm/s，碰撞过程中动量守恒，碰撞后总动量应为10kgm/s，经检验A、B、C选项均符合。C、碰撞过程中总动能不增加，碰撞前总动能为：，C选项中，故不可能，则综合排除后可能发生碰撞的选AB。【点睛】本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快二、实验题：本题共2小题，共15分。16. （1）用图1所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，除了图中已给出的实验器材外，还需要的测量工具有_（填字母）；A秒表 B天平 C刻度尺 D弹簧测力计（2）用图2所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，释放重物前有下列操作，其中正确的两项是_（填字母）；A将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B手提纸带任意位置C使重物靠近打点计时器（3）图3是小球做平抛运动的频闪照片，其上覆盖了一张透明方格纸。已知方格纸每小格边长均为0.8 cm，由图中可知小球的初速度大小为_ms（g取10 ms2，结果保留两位有效数字）。【答案】 (1). （1）C (2). （2）AC (3). （3）0.70【解析】（1）探究功与速度变化的关系实验中因为使用打点计时器测速度，不需要秒表，故A错误；因为运动中质量不变，在找关系时不需要天平侧质量，故B错误，由纸带上的点计算速度需要刻度尺测量距离，故C正确，每次试验时橡皮筋成倍数的增加，形变量不变，功的关系不需要测力，故D错误；故选C。（2）图2中利用自由落体运动验证机械能守恒定律，故A正确，释放前手应该提纸带不挂重锤的一端，故B错误；为了打上更多的点，重物应该靠近打点计时器，故C正确；故选AC。（3）由平抛运动的规律得：水平方向，竖直方向，联立解得：。17. 某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。实验操作如下：用米尺量出重锤1底端距地面的高度H； 在重锤1上加上质量为m的小钩码；左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。请回答下列问题：（1）步骤可以减小对下落时间t测量的_（选填“偶然”或“系统”）误差。（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了_。A使H测得更准确B使重锤1下落的时间长一些C使系统的总质量近似等于2M D使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其_下落。（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0。用实验中的测量量和已知量（M、H、m、m0、t）表示g，则g_。【答案】 (1). （1）偶然 (2). （2）B (3). （3）匀速 (4). （4）【解析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生的实验探究能力。（1）时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差，所以属于偶然误差。（2）由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。（3）为了消除滑轮的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后若系统做匀速运动，则表示平衡了阻力。（3）根据牛顿第二定律有，又，解得。点睛：本题以连接体运动为背景考查重力加速度的测量，解题的关键是要弄清该实验的原理，再运用所学的知识分析得出减小误差的方法。三、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。18. 一个连同装备共100 kg的宇航员，在离飞船45 m的位置与飞船处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源，能以50 ms的速度喷出气体。宇航员为了能在10 min时间返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量是多少？【答案】0.15kg【解析】设宇航员的速度为u，则：，释放m1氧气后，则根据动量守恒有：0=m1v-(M-m1)u，代入数据得m1=0.15kg.【点睛】本题考查了速度公式的灵活应用，要建立物理模型，理清思路，关键键能从题干中得出和理解有用的信息19. 某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向的大小、方向都不变的力F的作用。（1）求它在t时刻的水平分速度和竖直分速度。（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x、y之间的关系式。这个物体在沿什么样的轨迹运动？【答案】（1）， （2），物体沿直线运动【解析】（1）以物体下落点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴；水平分运动是初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，故： vy=gt，则 （2）由题意可知，竖直方向的重力与水平方向的拉力F均不变，由力的合成可知，则其合力也恒定，由于从静止开始运动，因此物体做初速度为零的匀加速直线运动；由于水平方向力的大小一定，又小球受到的重力方向向下，且均为恒力，所以小球受到的合力根据平行四边形定则应沿斜向下方，又初速度为零，所以小球将沿合力方向做匀加速直线运动，由数学知识，.点睛：解决动力学问题的关键是正确受力分析，然后选取相应的物理规律求解讨论即可，同时注意运动的合成方法，及掌握轨迹方程的确定20. 质量为5 kg的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，1 s末将拉力撤去，物体运动的vt图象如图所示。试求：（1）滑动摩擦力在03 s内所做的功；（2）拉力在1 s末的功率。【答案】（1）-540J （2）1080W【解析】(1)减速过程的加速度大小为：根据牛顿第二定律，有：f=ma2=56=30Nv-t图象的面积表示位移大小，故：滑动摩擦力在0-3s内做的功：W=-fS=-3018=-540J(2)加速过程的加速度：根据牛顿第二定律，有：F-f=ma1解得：F=f+ma1=30+512=90N故拉力在1s末的功率：P=Fv=9012=1080W【点睛】本题关键先根据v-t图象得到运动情况，然后根据牛顿第二定律确定受力情况，最后根据功的定义求解功。