2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析） (I).doc

2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析） (I)第卷（共60分）一、选择题：本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1. 一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向上抛出，竖直向下抛出，水平抛出，不计空气阻力。则三球落地时的速度大小:（ ）A. 上抛球最大 B. 下抛球最大 C. 平抛球最大 D. 三球一样大【答案】D【解析】由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同，故D正确，ABC错误。2. 下列说法正确的是（ ）A. 物体做匀速直线运动时，物体受到的合力的冲量为零B. 当物体受到的合力为零时，物体的动量一定为零C. 作用在物体上的合力越小，物体的动量变化量越小D. 发生相互作用的物体，如果不受合外力作用，每个物体的动量保持不变【答案】A【解析】A、物体做匀速直线运动，则物体的合外力为零，因此合外力的冲量为零，故A正确；B、合外力为零时，物体的动量的改变量为零，但是物体的动量不一定为零，故B错误；C、根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的变化量，如果合外力小，但是力的作用时间很长，动量的改变量可能很大，故C错误；D、发生相互作用的物体之间，如果不受合外力作用，那么这些物体构成的系统动量守恒，但是每个物体的动量可能变化，故D错误。故选：A。3. 如图所示，洗衣机脱水简在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆简内壁上而不掉下来，则衣服（ ）A. 受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用B. 所需的向心力由重力提供C. 所需的向心力由弹力提供D. 转速越快，弹力越大，摩擦力也越大【答案】C【解析】试题分析：衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力故ABD错误，C正确故选C。考点：圆周运动的实例分析【名师点睛】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；衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零4. 已知引力常量，在下列给出的情景中，能根据测量数据求出月球密度的是（ ）A. 在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度和时间B. 发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期C. 观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径和月球绕地球运行的周期D. 发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度和卫星的周期【答案】B【解析】试题分析：根据选项A的条件可以算出月球上的重力加速度，由可以求出月球质量和月球半径的平方比，选项A不正确；根据选项B的条件，由可求出月球质量和月球半径的立方比，而月球密度为，选项B正确；根据选项C的条件无法求出月球的质量，选项C不正确；根据选项D的条件，由可求出，虽然知道H的大小，仍然无法求出月球质量和月球半径的立方比，故选项D也不正确。5. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为,线速度为，周期为。若要使卫星的周期变为，可以采用的办法是：（ ）A. 不变，使线速度变为；B. 不变，使轨道半径变为；C. 使卫星的高度增加；D. 使轨道半径变为.【答案】D【解析】A. 若半径R不变，使卫星的线速度减小，卫星将做近心运动，周期减小。故A错误；B若v不变，卫星只能在原轨道上运动，半径不变，周期也不变。故B错误；C设地球的质量为M，卫星的质量为m，由牛顿第二定律得：，得到，根据数学知识可知，使轨道半径R变为时，卫星的周期变2T，故C错误、D正确。故选：D.6. 质量是的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来。已知安全带的缓冲时间是，安全带长，取,则安全带所受的平均冲力的大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】根据v2=2gL得，弹性绳绷直时，工人的速度为：v=10m/s，取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg和安全带给的冲力F，取F方向为正方向，由动量定理得：Ftmgt=0(mv)，代入数据解得：F=1100N，方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，安全带受到的平均冲力为：F=F=1100N，方向竖直向下。故A正确，BCD错误。故选：A7. 两球在光滑水平面上沿同一直线、同-方向运动，.当追上并发生碰撞后，两球速度的可能值是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】A. 考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应不大于B球的速度，故A错误；B. 两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量应守恒。碰撞前总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=(16+22)kgm/s=10kgm/s，总动能：Ek=162 +222=22J，碰撞后，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=12+24=10kgm/s，总动能：Ek=18J，则p=p，符合动量守恒和动能不增加。故B正确；C. 碰撞后，总动量为：p=pA+pB=mAvA+mBvB=(-14+27)kgm/s=10kgm/s，总动能：Ek= =57J，符合动量守恒定律，但总动能不可能增加。故C错误；D. 考虑实际运动情况，碰撞后两球同向运动，A球速度应不大于B球的速度，故D错误。故选：B8. 在一次体育活动中，两个同学一前一后在同一水平直线上，分别抛出两个小球和,两个小球的运动轨迹如右图所示，不计空气阻力。要使两个小球在空中发生碰撞，必须（ ）A. 先抛出球，后抛出球B. 同时抛出两球C. 球拋出速度大于球抛出速度D. 使两球质量相等【答案】BC【解析】两球都做平抛运动，由于相碰时A、B的竖直位移h相同，由，知两球的运动时间相等，可知两球同时抛出故A错误，B正确；物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于A的水平位移比B的水平位移大，在水平方向有：x=v0t知A的初速度要大，故C正确；平抛运动的过程中，小球运动加速度都是g与其质量无关，故D错。所以BC正确，AD错误。9. 一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ ）A. 物体势能的增加量B. 物体动能的增加量C. 物体动能的增加量加上物体势能的增加量D. 物体动能的增加量加上克服重力所做的功【答案】CD【解析】根据功能关系知：支持力做的功等于系统内增加的重力势能和增加的动能之和，故C正确；综上所述本题答案是：C10. 如下图所示，现有两个完全相同的可视为质点的物块都从静止开始运动，一个自由下落，一个沿光滑的固定斜面下滑，最终它们都到达同-水平面上，空气阻力忽略不计，则（ ）A. 重力做的功相等，重力做功的平均功率相等B. 它们到达水平面上时的动能相等C. 重力做功的瞬时功率相等D. 它们的机械能都是守恒的【答案】BD【解析】试题分析: 两物体从同一高度下落，根据机械能守恒定律知，它们到达水平面上时的动能相等，自由下落的物体先着地，重力做功的平均功率大，而着地时重力做功的瞬时功率等于重力与重力方向上的速度的乘积，故重力做功的瞬时功率不相等；故选D考点：考查功率、平均功率和瞬时功率；机械能守恒定律【名师点睛】本题考查机械能守恒定律的应用及功率公式的定性分析，要注意通过受力分析得出机械能守恒的条件11. 太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车.当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进，设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间，速度为时功率达到额定功率，并保持不变.之后汽车又继续前进了距离,达到最大速度.设汽车质量为,运动过程中所受阻力恒为,则下列说法正确的是（ ）A. 汽车的额定功率为 B. 汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为C. 汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，牵引力所做的功为D. 汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为【答案】AD【解析】试题分析：当牵引力等于阻力时，速度最大，则额定功率P=fvmax，故A正确汽车匀加速直线运动的位移，则克服阻力做功为，故B错误设总路路为x，根据动能定理知，W-fx=mvmax2，则牵引力做功W=fx+mvmax2，故C错误根据动能定理知，合力做功等于动能的变化量，则合力做功W=mvmax2，故D正确故选AD。考点：动能定理；功率【名师点睛】本题考查了机车的启动问题，解决本题的关键知道整个过程中的运动规律，知道发动机功率和牵引力、速度的关系，当加速度为零时，速度最大。12. 用不可伸长的细线悬挂一质量为的小木块，木块静止，如图所示。现有一质量为的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为,则下列判断正确的是（ ）A. 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B. 子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为C. 忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D. 子弹和木块一起上升的最大高度为【答案】BD【解析】AC. 从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，故A错误，C错误；B. 规定向右为正方向，由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可得：mv0=(m+M)v，所以子弹射入木块后的共同速度为：v=，故B正确；D. 之后子弹和木块一起上升，该阶段根据机械能守恒得：，可得上升的最大高度为：h=，故D正确；故选：BD.点睛：子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，故可由动量守恒定律列式求解；子弹和木块系统由于惯性继续上升，由于绳子的拉力不做功，只有重力做功，故系统机械能守恒，也可以运用动能定理求解第卷（共90分）二、填空题（每题5分，满分20分，将答案填在答题纸上）13. 在用落体法验证机械能守恒定律时，某小组按照正确的操作选得纸带如图.其中是起始点，是打点计时器连续打下的3个点，用毫米刻度尺测量到个点的距离，并记录在图中.（已知当地的重力加速度，垂锤质量为，计算结果均保留3位有效数字）（1）甲同学用重锤在段的运动来验证机械能守恒，他用段的平均速度作为点对应的即时速度，则求得该过程中重锤的动能增加量_，重力势能的减少量_.这样验证的系统误差总是使_（选填“”、“”、“”或“=”）（3）上述两种处理方法中，你认为合理的是_ 同学所采用的方法.（选填“甲”或“乙”）【答案】 (1). 1.20m (2). 1.22m (3). (6). 甲【解析】(1)由中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：EkB=1.20m该过程中重锤的动能增加量Ek=1.20m重力势能减小量Ep=mgh=9.80.1242mJ=1.22m由于物体下落过程中存在摩擦阻力，这样验证的结果总是EkEp.(4)上述两种处理方法中，合理的是甲。三、解答题 （本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.） 14. 如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为、，两船沿同一直线，同一方向运动，速度分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)【答案】【解析】试题分析：在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，则两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题解：设抛出货物的速度为v，由动量守恒定律得：乙船与货物：12mv0=11mv1mv，甲船与货物：10m2v0mv=11mv2，两船不相撞的条件是：v2v1，解得：v4v0；答：抛出货物的最小速度为4v0【点评】知道两船避免碰撞的条件，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择15. 如图所示，质量为的滑块，以的水平初速变滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车质量，滑块与平板小车之间的动摩擦因数,滑块最后与平板小车保持相对静止，(取),不计滑块的大小，求:(1)滑块与平板小车的共同速度；(2)欲使滑块不从平板车上滑落，平板车至少多长？【答案】（1）1m/s（2）2.5m【解析】（1）根据动量守恒定律列出等式: 解得: （2）根据能量守恒知道整个运动过程中产生的内能等于动能的损失.代入数据解得: 点睛：滑块和小车组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求出滑块与小车的共同速度；根据能量守恒定律求出整个过程中产生的内能，根据功能关系求出相对位移，即平板车的长度。16. 一根内壁光滑的细圆管，形状如图所示，放在竖直平面内，一小钢球自口的正上方距离口高处无初速释放。第一次小球恰能抵达点，第二次落入口后从射出，恰能再进入口，则两次小球下落的高度之比为多大?【答案】4:5【解析】第一次释放时,运动到点时的速度恰好为零,由机械能守恒得所以第二次释放后，从点飞出后做平抛运动，设此时的速度大小为，则水平方向竖直方向解得从开始下落到点的过程中,由机械能守恒得解得所以点睛：小球恰能抵达点，根据机械能守恒可求小球下落的高度；从射出恰能再进入口，根据平抛运动的规律求解在B点的速度，根据机械能守恒可求小球下落的高度；则可得两次下落的高度之比。17. 如图所示，一物体质量,在倾角为的斜面上的点以初速度下滑，点距弹簧上端的距离.当物体到达后将弹簧压缩到点，最大压缩量,然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为点，点距点.挡板及弹簧质量不计，取， 求:(1)物体与鈄面间的动摩擦因数；(2)弹簧的最大弹性势能.【答案】(1)0.52(2)24.5J【解析】(1)物体从开始位置点到最后点的过程中，弹性势能没有发生变化，动能和重力势能减少，机械能的减少量为 物体克服摩擦力产生的热量为Q=Ffx其中为物体的路程，即 由能量守恒定律可得 由式解得.(2)由到的过程中，动能减少 重力势能减少 摩擦生热由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为 联立解得