張家界市2018-2019學年高一物理下學期期末考試試題含解析

湖南省張家界市2018_2019學年高一物理下學期期末考試試題含解析湖南省張家界市2018_2019學年高一物理下學期期末考試試題含解析PAGE22-湖南省張家界市2018_2019學年高一物理下學期期末考試試題含解析湖南省張家界市2018-2019學年高一物理下學期期末考試試題（含解析）一、選擇題1.萬有引力定律是下列哪位科學家發(fā)現的A.牛頓 B。開普勒 C.卡文迪許 D.法拉第【答案】A【解析】【詳解】牛頓在前人（開普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基礎上,憑借他超凡的數學能力，發(fā)現了萬有引力定律A．牛頓與分析相符，故A正確B．開普勒與分析不符，故B錯誤C．卡文迪許與分析不符，故C錯誤D．法拉第與分析不符,故D錯誤【點睛】牛頓的貢獻有:建立了以牛頓運動定律為基礎的力學理論；發(fā)現了萬有引力定律；創(chuàng)立了微積分2。關于經典力學，下列說法錯誤的是A。由于相對論、量子力學的提出，經典力學已經被完全否定B.經典力學可看作相對論、量子力學在一定條件下特殊情形C。經典力學在宏觀物體、低速運動、引力不太大時適用D。經典力學對高速運動的微觀粒子不適用【答案】A【解析】【詳解】相對論、量子力學的提出,沒有否定經典力學，只是對力學的完善;經典力學是相對論、量子力學在低速、宏觀狀態(tài)下的特殊情形,對于高速、微觀的情形經典力學不適用，高速情形要用相對論，微觀粒子運動要用量子力學.A．描述與分析不符，故A符合題意B．描述與分析相符，故B不符題意C．描述與分析相符，故C不符題意D．描述與分析相符，故D不符題意3.如圖所示，一重為G的物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右勻速運動一段距離x．在此過程中，重力G和恒力F對物塊所做的功分別為()A。0，Fxcosα B。0，Fx C。Gx，0 D.Gxcosα,0【答案】A【解析】由功的公式可得恒力做功為：，因重力的方向與位移的方向垂直，所以重力做功為0，故選A正確。點睛:本題考查功的公式,在解題時要注意夾角為力和位移之間的夾角.4。如圖所示，洗衣機的脫水桶把濕衣服甩干利用了A.自由落體運動B.離心運動C。平拋運動D。勻速直線運動【答案】B【解析】【詳解】水滴依附的附著力是一定的，當水滴因做圓周運動所需的向心力大于該附著力時，水滴做離心運動而被甩掉，故應用了離心運動;故選B?！军c睛】做圓周運動的物體，在受到指向圓心的合外力突然消失，或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下,就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動叫做離心運動．5。如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運動,運動軌跡為橢圓,A、B、C、D是軌跡上的四個位置，其中A點距離地球最近,C點距離地球最遠。衛(wèi)星運動速度最大的位置是A.A點 B。B點C.C點 D。D點【答案】A【解析】【詳解】衛(wèi)星繞地球做橢圓運動，類似于行星繞太陽運轉，根據開普勒第二定律：行星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積相等。則知衛(wèi)星與地球的連線在相等時間內掃過的面積相等,所以衛(wèi)星在距離地球最近的A點速度最大，在距離地球最遠的C點速度最小。A．A點與分析相符，所以A正確B．B點與分析不符，所以B錯誤C．C點與分析不符,所以C錯誤D．D點與分析不符，所以D錯誤6。如圖所示,電風扇工作時，葉片上a、b兩點的線速度分別為va、vb，角速度分別為ωa、ωb，則下列關系正確的是A.， B.,C。， D。，【答案】D【解析】【詳解】電扇上的a、b兩點在同一扇葉上屬于共軸轉動,具有相同的角速度，所以,由于線速度，而且由圖可知，所以。故選D正確.7。“科學真是迷人。”如果我們能測出月球表面的重力加速度g，月球的半徑R和月球繞地球的轉動周期T，就能夠根據萬有引力定律“稱量”月球的質量了。已知引力常數為G,用M表示月球質量，關于月球質量,下列說法正確的是（)A。M= B.M=C.M= D.M=【答案】A【解析】【分析】在月球表面，物體的重力與萬有引力相等,由此列式可求得月球的質量.月球繞地球做圓周運動時,根據萬有引力提供向心力列式，也能求得月球的質量?！驹斀狻緼、B項：在月球表面，物體的重力與萬有引力相等,則有，，可得月球的質量為，故A正確,B錯誤;C、D項：月球繞地球做圓周運動時，根據萬有引力提供向心力得，由于r表示軌道半徑，而R表示月球半徑,可得地球質量,故C、D錯誤。故應選：A.【點睛】解決本題時要掌握兩種求天體質量的方法：1、根據萬有引力提供圓周運動向心力，可計算中心天體的質量M．2、在星球表面重力與萬有引力相等，可以根據重力加速度和星球半徑求得星球質量.8.汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N減速行駛，下圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為正確的是()A。 B. C。 D?！敬鸢浮緾【解析】【詳解】根據曲線運動的受力方向總指向軌跡凹處，AB錯誤；由M向N減速行駛，則受力方向與運動方向的夾角大于90°，故C正確、D錯誤.9。如圖所示，桌面離地高度為h,質量為m的小球,從離桌面H高處由靜止下落。若以桌面為參考平面，則小球落地時的重力勢能及整個過程中小球重力做功分別為A。mgh，mg（H－h(huán)） B。mgh，mg(H＋h） C.—mgh，mg（H－h(huán)） D.-mgh，mg（H＋h）【答案】D【解析】物體的重力勢能為：Ep=mgh，其中h為物體到零勢能點的高度,所以該物體落地時的重力勢能為：Ep=?mgh；物體下落的始末位置的高度差為：H+h故重力做功為：W=mg(h+H)，故ABC錯誤,D正確。故選D.【名師點睛】解答本題要掌握:重力做功只與物體始末位置有關,與路徑無關，與零勢能點的選取無關；重力勢能大小與零勢能點的選取有關，同一位置選擇的零勢能點不同,對應的重力勢能就不同。10.把小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置,如圖甲所示。迅速松手后，球升高至最高位置C（圖丙），途中經過位置B時彈簧正處于原長(圖乙）。松手后，小球從A到B再到C的過程中，忽略彈簧的質量和空氣阻力，下列分析正確的是A。小球處于A位置時小球的機械能最小B.小球處于B位置時小球的機械能最小C.小球處于C位置時小球的機械能最小D.小球處于A、B、C三個位置時小球的機械能一樣大【答案】A【解析】分析】根據機械能守恒的條件，通過能量的轉化比較系統(tǒng)和小球在A、B、C三個位置機械能的大小【詳解】對于系統(tǒng)而言，只有重力和彈簧彈力做功，動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化，系統(tǒng)機械能守恒，所以小球處于A、B、C三個位置時系統(tǒng)機械能一樣大;而對于小球而言，在A到B的過程中,彈簧對小球做正功，彈簧彈性勢能減小，故小球機械能增加，B到C過程中小球只有重力做功,小球機械能不變，所以小球在A位置機械能最小，B、C位置小球機械能一樣大。A．描述與分析相符，故A正確B．描述與分析不符,故B錯誤C．描述與分析不符，故C錯誤D．描述與分析不符，故D錯誤【點睛】要注意本題中問的是小球的機械能而不是系統(tǒng)機械能的變化11.在一根兩端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個圓柱形的紅蠟塊R，（蠟塊的直徑略小于玻璃管的內徑），輕重適宜，它能在玻璃管內的水中勻速上升。如圖，當紅蠟塊從A端開始勻速上升的同時，將玻璃管水平向右勻速移動。紅蠟塊與玻璃管間的摩擦很小,可以忽略不計，關于紅蠟塊的運動以下說法正確的是A。運動軌跡是曲線 B。運動軌跡是直線C.速度大小不變 D.速度大小變化【答案】BC【解析】【詳解】蠟塊在水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上做勻速直線運動,都沒有加速度，所以合運動一定為直線運動,并且速度保持不變.A．軌跡為曲線與分析不符,故A錯誤B．軌跡為直線與分析相符，故B正確C．速度大小不變與分析相符,故C正確D．速度大小變化與分析不符，故D錯誤【點睛】兩個勻速直線運動的合運動一定是勻速直線運動.12.汽車以大小相等速度通過凹凸不平的路面時,下列判斷正確的是A.汽車經過A，B兩點時對路面壓力值均等于車的重力B.汽車通過B點對路面壓力值小于汽車的重力C。汽車經過A處于失重狀態(tài)D.汽車通過A點時容易爆胎，所以汽車要低速通過凹處【答案】BD【解析】【詳解】A．由于汽車做曲線運動,根據牛頓第二定律可知汽車經過A、B兩點對路面的壓力不等于重力,故A錯誤。B．汽車經過B點時存在向下加速度，由牛頓第二定律可知支持力N小于汽車重力，再結合牛頓第三定律可知壓力小于重力，所以B正確.C．汽車經過A點時有向上的加速度,所以出于超重狀態(tài)，B點時有向下的加速度,處于失重狀態(tài)，故C錯誤D．因為處于超重狀態(tài)下受到的壓力比較大，所以在A處比較容易爆胎，故D正確13.人造地球衛(wèi)星可以看起來相對地面靜止,就是我們常說的同步衛(wèi)星。地球半徑為R，質量為M,自轉周期為T，同步衛(wèi)星距離地面高度為h，運行速度為v。下列表達式正確的是（)A。h=－R B。h=－RC。v= D.v=【答案】AC【解析】【詳解】根據萬有引力提供向心力F萬=F向，解得：又，把h的值代入上式中得，故選AC。【點睛】該題為天體運動的典型題型，由萬有引力提供向心力，公式中量比較多，計算要小心。屬于基礎題。14.一物體在外力的作用下從靜止開始做直線運動,合外力方向不變，大小隨時間的變化如圖所示.設該物體在和時刻相對于出發(fā)點的位移分別是和，速度分別是和，合外力從開始至時刻做的功是,從至時刻做的功是，則A.， B.C。 D.【答案】AC【解析】【詳解】根據F-t圖像面積意義和動量定理有m=F0t0，m=F0t0+2F0t0，則；應用位移公式可知＝、＝＋,則，B錯、A對；第一個內對物體應用動能定理有＝、在第二個內對物體應用動能定理有＝,則，D錯、C對二、實驗題15.某興趣小組用頻閃照相機拍攝小石子平拋運動的頻閃照片，照片背景為一堵貼近的豎直磚墻，如圖所示，已知當地重力加速度g該同學根據所學平拋運動的知識，求取頻閃照片的拍攝周期和小石子的水平初速度.（1）他已經測出磚塊的長度為a，還需要測量哪個數據（寫出測量物理量及其物理符號）____________；（2）B點的豎直方向速度_________（用題設條件和測量的物理量的符號表示）；（3)照相機頻閃周期T=___，小石子水平初速度___（用題設條件和測量的物理量的符號表示）?！敬鸢浮浚?）.磚塊的厚度h(2)。(3）.（4）.【解析】【詳解】(1）［1]因為已經測出了每塊磚的長度a，根據題設條件要求周期與初速度就還需要測出每塊磚的厚度h（2）[2］根據在豎直方向上勻變速直線運動：可知:……①又在豎直方向上根據平均速度公式有:……。。②聯(lián)立①②解得:(3）［3]由(2）問①可知.［4］水平方向做勻速直線運動有:16。某同學用如圖所示的裝置探究功與物體速度變化的關系.（1）圖中所示的電磁打點計時器，應該配備的_________填(“交流”或“直流”）電源。實驗中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的_________填（“左”或“右”）端墊起適當的高度。在平衡摩擦力時，小車_________(填“是"或“否"）需要與紙帶連接;（2）實驗中通過改變橡皮筋的________（填“長度”或“條數”）改變功的值;（3)操作正確的情況下，以功W為縱坐標，以________（填“v”、“”或“”)為橫坐標做出的圖線最接近一條傾斜的直線?！敬鸢浮浚?)。交流（2)。左（3)。是(4).條數(5）.v2【解析】【詳解】（1)[1]電磁打點計時器使用的是交流電源。[2]由圖可知，小車在橡皮筋拉力作用下向右運動，為使橡皮筋做功等于合外力做功，需要適當墊高木板的左端，用重力的分量來平衡摩擦力。[3]因為紙帶和限位孔間也有摩擦力，需要一起平衡掉,所以在平衡摩擦力時需要連上紙帶。（2）[4]實驗時，每次保持橡皮筋的形變量一定，當有n根相同橡皮筋系在小車上時,n根相同橡皮筋對小車做的功就等于系一根橡皮筋時對小車做的功的n倍。所以實驗中不需要直接去測量力和計算功，只要改變橡皮筋的條數，即可使做功按倍數增加。(3)[5］由動能定理，所以以v2為橫坐標時作出的圖線最接近一條傾斜的直線.17.如圖,用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中,若實驗中所用重物的質量m=1kg，實驗后打下點的紙帶如圖所示,打點間隔為T=0。02s，則記錄A點時，重物動能Ek=__________J。從A點下落至C點過程重物的重力勢能減小量是_________J，要驗證從A點下落至C點的過程中機械能守恒，還必須求出____________，在實際實驗中，重物質量_________（填“是”或“不是")必需測量。（計算結果保留三位有效數字，g取9.8m/s2）?！敬鸢浮浚?)。0.0968(2).0.231（3）。C點重物的動能（4).不是【解析】【詳解】[1]A點是OB段的中間時刻,所以A點的瞬時速度是OB的平均速度，即:記錄A點時，重物動能：[2]從A點下落至C點過程重物的重力勢能減小量為:[3］要驗證從A點下落至C點的過程中機械能守恒，已知A點重物的動能和從A點下落至C點過程重物的重力勢能減小量,因此還必須求出C點重物的動能。[4］實驗中重力勢能的減小量等于動能的增加量，由于都包含質量,故質量可以消去,所以本實驗中不是必須測量質量三、計算題18.將一個小球以10m/s的速度沿水平方向拋出，小球經過1s的時間落地。不計空氣阻力作用。求:(1）拋出點與落地點在豎直方向的高度差；（2）小球落地時的速度大小，以及速度與水平方向夾角?！敬鸢浮?m,θ=45°【解析】試題分析：物體下落高度h=gt2="5"m落地時，豎直方向速度vy=”gt"="10"m/s所以，落地時速度v=m/s設落地速度與水平方向夾角為θ，tanθ=，所以θ=45°考點:考查了平拋運動點評：在分析平拋運動時，我們一般將其分解為水平勻速運動和豎直的自由落體運動19。若海王星質量約為地球質量的16倍，海王星半徑約為地球半徑的4倍,地球表面重力加速度為,地球的第一宇宙速度為7.9km/s，求:(1）海王星表面的重力加速度.（2）海王星的第一宇宙速度。【答案】（1)g=9.8m/s2(2)v=15。8km/s【解析】【分析】根據萬有引力等于重力，結合海王星和地球的質量關系以及半徑關系,求出表面重力加速度之比,從而求出海王星表面的重力加速度；根據萬有引力提供向心力，結合海王星和地球質量的關系以及半徑的關系，求出第一宇宙速度之比，從而求出海王星的第一宇宙速度大小?！驹斀狻浚?）根據:得:海王星質量和地球質量之比為16：1,半徑之比為4:1，則表面的重力加速度之比為1:1，可以知道海王星表面的重力加速度為g=9.8m/s2。（2）根據：得第一宇宙速度：海王星質量和地球質量之比為16：1，半徑之比為4：1;則第一宇宙速度之比為2：1，地球的第一宇宙速度為7.9km/s；可以知道海王星的第一宇宙速度為v=15.8km/s.答：（1）海王星表面的重力加速度為g=9。8m/s2.（2)海王星的第一宇宙速度是v=15.8km/s20.如圖所示，一質量為m的小物體固定在勁度系數為k的輕彈簧右端，輕彈簧的左端固定在豎直墻上,水平向左的外力F推物體壓縮彈簧，使彈簧長度被壓縮了b。已知彈簧被拉長（或者壓縮）長度為x時的彈性勢能EP=kx2。求在下述兩種情況下,撤去外力后物體能夠達到的最大速度。（1）地面光滑；(2)物體與地面的動摩擦因數為μ?！敬鸢浮?1）（2）或【解析】試題分析：當地面光滑時，根據機械能守恒即可求解;當表面不光滑時，摩擦力做功，可利用動能定理求解。(1）地面光滑情況下.彈簧達到原長時，物體速度最大，為v1。彈簧被壓縮后，彈性勢能Ep=kb2根據機械能守恒有:解得：v1==（2)物體與地面的動摩擦因數為情況下。當彈簧彈力等于滑動摩擦力時，物體速度最大，為v2。設這時彈簧的形變量為s,有：ks=μmg此時,彈簧彈性勢能為：根據能量守恒定律有：則有：聯(lián)立解得：或點睛：本題主要考查了含彈簧能量問題，明確最大速度的位置是解題的關鍵，靈活應用動能定理和機械能守恒求解即可。21.多級火箭是由數級火箭組合而成的運載工具,每一級都有發(fā)動機與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度?，F有一小型多級火箭，質量為M,第一級發(fā)動機的額定功率為P，先使火箭由靜止豎直向上做加速度為a的勻加速直線運動。若空氣阻力為f并保持不變，不考慮燃料燃燒引起的質量變化及高度不同引起的重力變化，達到額定功率后，發(fā)動機功率保持不變,直到火箭上升達到最大速度時高度為H。試求：（1）第一級發(fā)動機能使火箭達到的最大速度。(2）第一級發(fā)動機做勻加速運動的時間.（3）第一級發(fā)動機以額定功率開始工作，直到最大速度時的運行時間.【答案】（1）