资源描述
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
展开阅读全文