四川省广元市2017-2018学年高一物理下学期期末质量监测试题（含解析）.doc

广元市20172018年度下学期期末高中一年级教学质量监测物 理 试 题1. 关于功和功率，下列说法正确的是A. 功是矢量B. 功率是描述物体做功快慢的物理量C. 功的大小与位移成正比D. 公式PFv只能用来计算瞬时功率【答案】B【解析】功虽有正负，但正负表示大小，不表示方向，故为标量，A错误；功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，B正确；根据功的定义式可知功的大小取决于F和s的乘积，位移大，可能F小，功不一定大，C错误；公式中如果v表示瞬时速度，则P对应瞬时功率，如果v是平均速度，则P对应平均功率，D错误2. 如图，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直面内做半径为R的圆周运动，则A. 小球过最高点时，绳子张力可以为零B. 小球过最高点时的最小速度可以为零C. 小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反D. 小球做圆周运动过程中，其向心力由绳的拉力提供【答案】A【解析】小球在做圆周运动过程中，其向心力由绳的拉力和重力的合力充当，在最高点的临界情况是拉力T=0，此时重力完全充当向心力，由可知，该速度为通过最高点的最小速度，A正确BD错误；在最高点，若绳子存在作用力，则一定是竖直向下，与重力方向相同，C错误【点睛】竖直平面内圆周运动的绳模型与杆模型（1）在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑（如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等），称为“绳（环）约束模型”，二是有支撑（如球与杆连接、在弯管内的运动等），称为“杆（管道）约束模型”（2）绳、杆模型涉及的临界问题3. 如图所示，木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同向右摆到一定高度，从子弹开始入射（子弹和木块刚接触）到共同摆到最大高度的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是A. 子弹的机械能守恒 B. 木块的机械能守恒C. 子弹和木块的总机械能守恒 D. 以上说法都不对【答案】D【解析】由于木块对子弹的阻力对子弹做负功，所以子弹的机械能不守恒，A错误；由于子弹对木块的作用力做正功，所以木块的机械能增加，B错误；在子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统克服摩擦力做功，系统的机械能减少，转化为内能，C错误D正确4. 据国际小行星中心通报：中科院紫金山天文台1981年10月23日发现的编号为4073号的小行星，被国际小行星中心命名委员会命名为“瑞安中学星”这在我国中等学校之中尚属首次“瑞安中学星”沿着一个近似圆形的轨道围绕太阳运行，轨道半径约为3.2个天文单位（一个天文单位为日心与地心间的平均距离），则“瑞安中学星”绕太阳运行一周大约需A. 1年 B. 3.2年 C. 5.7年 D. 6.4年【答案】C【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力：，得周期为：T=故选：C5. 2017年12月6日“西成客专”正式运行，动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车在运行前需对相关设备进行测试，假设动车组各车厢受到的阻力均相等，动车的额定功率均相同第一次1节动车挂着3节拖车测试时，动车组的最大速度为120 km/h；第二次M节动车挂着N节拖车测试时，动车组的最大速度为240 km/h则M、N分别可能是A. 4，3 B. 1，2 C. 2，3 D. 4，4【答案】D【解析】设每节车厢所受的阻力为f，若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则，即；第二次M节动车挂着N节拖车测试时，即，D正确【点睛】解决本题的关键知道牵引力与阻力相等时，速度最大，结合功率与速度的关系进行求解6. 如图所示，一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一橡皮块，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止在转速不断增大的这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种示意图（俯视图）中，正确的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧；由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90，A正确7. 小船横渡一条两岸平行的河流，船本身的速度（即在静水中的速度）大小不变、船身垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则A. 越接近河岸水流速度越大B. 小船的运动轨迹是曲线，无法定性判断水流速度的变化规律C. 无论水流速度怎样变化，这种渡河方式耗时最短D. 无论水流速度怎样变化，运动轨迹为垂直于河岸的直线过河耗时最短【答案】C【解析】从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船在河中央附近速度方向偏向水流方向，在河岸附近速度方向偏向船身方向，由平行四边形定则可知越接近河岸水流速度越小。由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，C正确8. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图所示，某公路急转弯处路面是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有沿公路内外两侧滑动的趋势在该弯道处，下列说法不正确的是A. 路面外侧高内侧低B. 车速低于vc时，车辆便会向内侧滑动或有向内侧滑动的趋势C. 车速虽然高于vc，但只要不超出其最高限值，车辆便不会向外侧滑动D. 路面结冰与未结冰相比，当路面结冰时，vc的值变小【答案】D【解析】路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，A正确；车速低于，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆有向外侧滑动的趋势，B正确；当速度为时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，C正确；当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变，D错误【点睛】汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，注意D选项容易出错，因此搞清向心力来源是解题的关键9. 有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是A. 重力和摩擦力的合力做的功为零B. 下滑过程中木块所受的力都不对木块做功C. 下滑过程中木块所受的合外力为零D. 重力和摩擦力的合力是变力【答案】AD【解析】木块的运动速率保持不变，则木块做匀速圆周运动，合力方向时刻指向圆心，大小不变，方向变化，故合力为变力，但合力方向与速度方向垂直，故合力做功为零，AD正确C错误；物体在下滑过程受重力及摩擦力的作用，在下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，B错误10. 如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是A. 地球对其中一颗卫星的引力大小为B. 其中一颗卫星对地球的引力大小为C. 两颗卫星之间的引力大小为D. 三颗卫星对地球引力的合力大小为【答案】BC【解析】试题分析：根据万有引力定律可知，质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间的距离，而为同步卫星距地面的高度，故A错误；计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径r，故B选项正确；根据几何关系可知，两同步卫星间的距离，故两卫星间的引力大小为，故C正确；卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120角，所以合力为0，故D错误考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用视频11. 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M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时（缆绳与水平面的夹角为），下列说法正确的是A. 缆绳中的拉力F(Mm)g B. 货箱向上运动的速度大于vC. 货物对货箱底部的压力大于mg D. 缆绳拉力对货箱做功的功率P(Mm)gvcos 【答案】AC【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，对整体可知，故，对货物分析，故货箱对货物的支持力，即货物对货箱底部的压力大于mg，AC正确B错误；整体的速度为，故拉力功率，D错误【点睛】对于斜牵引问题：先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面使绳或杆伸缩的效果；另一方面使绳或杆转动的效果）以确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，而沿绳或杆方向的分速度大小相同）12. 如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m2kg的另一物体B（可看作质点）以水平速度v02m/s滑上原来静止的长木板A的上表面由于A、B间存在摩擦，之后A、B的速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（g取10m/s2）A. 最终木板A获得的动能为2JB. 整个过程系统损失的机械能为4JC. 木板A的长度一定不小于1mD. A、B间的动摩擦因数为0.1【答案】CD【解析】从图可以看出，B做匀减速运动，A做匀加速运动，最后的共同速度为1m/s，由可得木板A的获得的动能为1J，A错误；系统损失的机械能，代入数据得，B错误；由图象可知物体B的位移为1.5m，木板A的位移为0.5m，所以木板最小长度为1m，C正确；由图象可知木板A的加速度为1m/s2，根据得出动摩擦因数为0.1，D正确13. 某同学把附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究细绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、刻度尺、天平等实验装置如图所示(1)实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板平行这样做的目的是_（填字母代号）A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车所受的合力(2)平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决此问题的方法：_(3)经多次实验发现钩码重力做的功总是要比小车动能增量大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的_（填字母代号）A在接通电源的同时释放了小车 B小车释放时离打点计时器太近C钩码做加速运动，钩码重力大于细绳拉力 D细绳弹性不够【答案】 (1). D (2). 可在小车上加适量的砝码（或钩码） (3). C【解析】（1）根据实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码）。所以需要刻度尺和天平（带砝码）。（2）实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力，故D正确，ABC错误。（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，即小车的加速度大，所以应减少小车的加速度，当小车的合力一定的情况下，据牛顿第二定律可知，适当增大小车的质量，即在小车上加适量的砝码。（4）他将钩码重力做的功当做细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些，该实验一定有转化为内能的，即试验中有存在摩擦力没有被平衡掉；还有该实验要求，只有当小车的质量远大于砝码的质量时，小车的拉力才近似等于砝码的重力，故AB错误，C正确。14. 在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图所示实验操作的主要步骤如下：(1)在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直(2)使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A(3)将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B(4)将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2，已知当地重力加速度为g关于该实验，下列说法中正确的是_（填字母代号）A斜槽轨道必须尽可能光滑B每次释放小球的位置必须相同C每次小球均须由静止释放D小球平抛的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度差h，之后再由机械能守恒定律求出根据上述直接测量的量（如x、y1、y2等）和已知的物理量可以得到小球平抛时初速度的大小为_（用题中所给字母表示）另外一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令y= y2-y1，并描绘出了如图所示的y-x2图像若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小v0与k的关系式为_（用题中所给字母表示）若测得x15.0cm，y115.0cm，y225.0cm，g取10m/s2，则小球在打点迹B前瞬间速度的大小为_m/s；槽口E与点迹A间的高度差为_cm（不考虑小球的大小，结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). BC (2). (3). (4). 2.5 (5). 5.0【解析】斜槽轨道是否光滑，不会影响做平抛运动，只要使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A错误；因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，BC正确；假如斜槽是光滑的，则小球的初速度可通过测量小球的释放点与抛出点之间的高度h，之后再由机械能守恒定律求出，D错误；在竖直方向上：，水平方向上，联立方程解得；令，根据平抛运动处理规律，则有；而，解得，依据描绘出了如图所示的图象，图线的斜率为，因此小球平抛的初速度大小与k的关系式为根据可得，故相邻点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该过程中的平均速度可得，故B点的瞬时速度为，所以A点距离E点的距离为【点睛】小球离开斜槽后做平抛运动，要保证小球的初速度相等；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动；根据竖直方向运动特点，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动x=vt，可以求出其水平速度大小；小球在B点的竖直速度等于AC间的平均速度15. 过去几千年来，人类对行星的认识主要在太阳系内，行星“51peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕“51peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20，计算该中心恒星的质量与太阳的质量之比（结果保留2位小数）【答案】1.04【解析】行星绕恒星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有，16. 如图所示，用一根长为l2m的细线，一端系一质量为m1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，计算当小球刚好离开锥面时小球角速度的大小（g取10m/s2，sin370.6）【答案】2.5 rad/s 【解析】若小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线的拉力，受力分析如图所示小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平由牛顿第二定律有；其中轨迹半径，解得17. 将一小球从某一高处水平抛出，在最初的2s时间内，小球动能Ek随时间t变化的图像如图所示，不计空气阻力，取g10m/s2根据图像信息计算小球的质量和初速度【答案】m0.1kg，v010m/s【解析】由图像可知，当t=0时，又由图像可知，前2s内动能的增量为由动能定理得其中，解得18. 如图所示，在竖直平面内的x0y坐标系中，0y竖直向上，0x水平设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力一小球从坐标原点沿0y方向竖直向上抛出，初速度为v04m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M点所示（坐标格为正方形，g取10m/s2，提示：两坐标轴均未标明单位，坐标轴上的数据仅代表坐标格的个数）求：(1) 小球从0到M所用的时间t；(2) 小球在M点时速度v1的大小；(3) 小球回到x轴时离坐标原点的距离s和此时小球速度v2的大小【答案】(1) 0.4 s (2) 6 m/s (3) 4.8 m；m/s【解析】（1）小球在竖直方向的分运动为匀变速运动，所以，解得；（2）设正方形的边长为x0，因小球在竖直方向和水平方向的分运动均做匀变速运动，则有竖直方向，水平方向解得；（3）下落阶段，由竖直方向的对称性可知，小球再经t回到x轴在水平方向上，小球一直做匀加速运动则有：水平方向；下落阶段，小球回到x轴时，水平方向，竖直方向；故。【点睛】考查运动学公式，掌握运动的合成与分解的应用，注意竖直上抛的对称性，（1）根据运动的分解，结合运动学公式，即可求解；（2）根据竖直方向的对称性，结合水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，从而即可求解；（3）运用分运动与合运动的等时性，结合平行四边形定则，即可求解。