高一物理試題帶答案

高一物理試題帶答案

2017-2018學(xué)年度第二學(xué)期期末考試高一年級物理試題，考試時間為90分鐘，滿分為100分。一、選擇題（本題共12小題，1-8題在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是符合題意的。9-12題有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得分，每小題4分，共48分。）1.如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)時間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，則正確的選項(xiàng)為ta<tb，va>vb。2.如圖所示是一個玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三個點(diǎn)．當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，正確的選項(xiàng)為b、c兩點(diǎn)的加速度比a點(diǎn)的大。3.質(zhì)量為2kg的物體A以5m/s的速度向北運(yùn)動，另一個質(zhì)量為0.5kg的物體B以10m/s的速度向西運(yùn)動，則正確的選項(xiàng)為EkA>EkB。4.物體在某個變力F的作用下，沿著右圖所示軌跡由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，已知變力F做功36J，物體克服重力做功20J，空氣阻力做功-18J，則正確的選項(xiàng)為物體的機(jī)械能增加了18J。5.質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，若以桌面為參考平面，小球落地時的重力勢能為mgh，整個下落過程中重力勢能的變化為減少mg(H-h)。6.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點(diǎn)P，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運(yùn)動．設(shè)開始時小球置于A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時速率為v，對圓環(huán)恰好沒有壓力，則正確的選項(xiàng)為小球過B點(diǎn)時，彈簧的彈力為mg-mv^2/R。B.當(dāng)小球經(jīng)過B點(diǎn)時，彈簧的彈力為mg+m(R^2)/(2R)=mg+mR/2。C.從A到B的過程中，小球的機(jī)械能守恒，即小球的動能和勢能之和保持不變。D.從A到B的過程中，小球的機(jī)械能減少，因?yàn)樾∏蚴艿搅藦椈傻膹椓?，使得它的動能減少，而勢能增加。7.兩星繞日運(yùn)行的周期之比為8:1，因?yàn)樾行抢@日運(yùn)行的周期與半徑的平方成正比，所以周期之比為(4^2):(1^2)，即16:1。8.甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運(yùn)動，所以它們的向心加速度、運(yùn)行周期、角速度和線速度都相等，因此選項(xiàng)都不正確。9.做勻速圓周運(yùn)動的物體，雖然速度大小不變，但方向時刻都在改變，所以必有加速度。加速度的大小等于向心加速度，方向指向圓心，所以是勻變速曲線運(yùn)動。10.小球能夠通過最高點(diǎn)的最小速度為√(2gR)，因?yàn)樵谧罡唿c(diǎn)，動能為0，勢能最大，所以√(2gh)=√(2gR)。如果小球在最高點(diǎn)時的速度大小為2gR，則此時小球?qū)艿赖淖饔昧?，因?yàn)樾∏蛟谧罡唿c(diǎn)時只受重力作用。如果小球在最低點(diǎn)時的速度大小為gR，則小球通過該點(diǎn)時與管道間有向下的作用力，因?yàn)樾∏蛟谧畹忘c(diǎn)時受重力和向心力的合力。11.人對物體做的功為Fμh，因?yàn)樵谏仙^程中，物體所受的重力和空氣阻力的合力方向相反，所以人對物體做的功等于重力和空氣阻力的合力沿著物體上升的距離h。12.在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度，因?yàn)樵跈E圓軌道上，衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，速度越慢。該衛(wèi)星的發(fā)射速度不一定大于11.2km/s，而是要根據(jù)具體情況來確定。衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度為地球自轉(zhuǎn)速度，即7.9km/s。在軌道Ⅱ上的運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，即23小時56分4秒，大于在軌道Ⅰ上的運(yùn)行周期。13.如圖為研究小球的平拋運(yùn)動時拍攝的閃光照片的一部分。其背景是邊長為5cm的小方格，重力加速度$g$取10m/s$^2$。由圖可知：小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)經(jīng)歷的時間小于從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)經(jīng)歷的時間；照相機(jī)的閃光頻率為$\text{___}$Hz；小球拋出時的初速度大小為$\text{___}$m/s。14.(1)圖(a)為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：鐵架臺、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、復(fù)寫紙、直尺、帶鐵夾的重物。為完成本實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材，還需要4~6V直流電源。(2)在實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計(jì)時器工作周期$T=0.02$s，自由下落的重物質(zhì)量$m=2$kg。如圖(b)所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后選出的一條理想的紙帶，$O$點(diǎn)是打出的第一個點(diǎn)，$A$、$B$、$C$是在紙帶上取出的三個計(jì)數(shù)點(diǎn)，$AB$、$BC$間各有一個點(diǎn)未畫出。經(jīng)測得$A$、$B$、$C$三點(diǎn)到$O$點(diǎn)的距離分別為：$S_1=12.9$cm，$S_2=20.5$cm，$S_3=28.9$cm，$g=10$m/s$^2$。完成以下問題：（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）①紙帶的右端與重錘連接。②打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)$B$時，物體的速度$v_B=9.80$m/s。③從起點(diǎn)$O$到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)$B$的過程中，重力勢能的減少量$\DeltaE_P=12.57$J，此過程中物體動能的增量$\DeltaE_K=12.57$J。三、解答題（本題共4小題，共36分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.（8分）如圖6所示，一名跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從$O$點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過3s落到斜坡上的$A$點(diǎn)。已知$O$點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角$\theta=37^\circ$，運(yùn)動員的質(zhì)量$m=50$kg。不計(jì)空氣阻力（$\sin37^\circ=0.6$，$\cos37^\circ=0.8$；$g$取10m/s$^2$）。求：(1)$A$點(diǎn)與$O$點(diǎn)的距離$L$。(2)運(yùn)動員離開$O$點(diǎn)時的速度大小。16.（10分）汽車的額定功率為60kW，總質(zhì)量為$2\times10^4$kg；運(yùn)動中所受阻力恒定為2000N。若汽車在額定功率下運(yùn)動，求：(1)當(dāng)汽車的加速度是1m/s$^2$時，速度多大；(2)汽車行駛的最大速度多大；(3)10s內(nèi)牽引力做的功為多少。17.如圖所示，光滑斜面的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接?，F(xiàn)在使小球從斜面上端距地面高度為2R的A點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動，軌道摩擦不計(jì)。求：(1)小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)B時的速度大?。?2)小球在最低點(diǎn)B時對軌道的壓力大小。改寫：如圖所示，有一光滑斜面，其下端與半徑為R的圓軌道平滑連接?，F(xiàn)在，一個小球從斜面上端A點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動，軌道摩擦不計(jì)。求：(1)小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)B時的速度大??；(2)小球在最低點(diǎn)B時對軌道的壓力大小。18.如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B與水平直軌道相切。一個小物塊自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg，小物塊與水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s。求：(1)小物塊在B點(diǎn)時受圓弧軌道的支持力；(2)小物塊在水平面上滑動的最大距離。改寫：如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端B與水平直軌道相切?，F(xiàn)在，一個小物塊自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg，小物塊與水平面間的摩擦因數(shù)μ=0.5，取g=10m/s。求：(1)小物塊在B點(diǎn)時受圓弧軌道的支持力；(2)小物塊在水平面上滑動的最大距離。27.解析：根據(jù)題目中給出的公式，可以得出周期T和質(zhì)量M成反比關(guān)系，而加速度a、速度v、角速度ω和M成正比關(guān)系，因此選項(xiàng)A正確。9.解析：由于勻速圓周運(yùn)動的物體速度大小不變但方向不斷改變，因此具有加速度。雖然加速度大小不變，但方向時刻在改變，因此勻速圓周運(yùn)動是變加速曲線運(yùn)動。因此本題選項(xiàng)B、D正確。10.解析：小球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動時，在最高點(diǎn)受到合外力可以為零，因此通過最高點(diǎn)的最小速度為$\sqrt{2gR}$，選項(xiàng)A正確。在最高點(diǎn)速度為$2gR$時，小球受到管道向內(nèi)的作用力為$3mg$，因此選項(xiàng)C正確。最低點(diǎn)速度為$gR$時，小球受到管道向上的作用力大小為$2mg$，因此選項(xiàng)D錯誤。因此本題選項(xiàng)A、C正確。11.解析：在上拋時，物體獲得速度$v$，由動能定理可知，人對物體做的功等于$\frac{1}{2}mv^2$。在上升運(yùn)動過程中，由動能定理$F\Deltah+mgh=\frac{1}{2}mv^2$，因此選項(xiàng)C、D正確。因此本題選項(xiàng)C、D正確。12.解析：人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度和最大環(huán)繞速度均為$7.9\text{km/s}$，因此選項(xiàng)B正確。由$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$可知，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于衛(wèi)星在Q點(diǎn)的速度，因此選項(xiàng)C錯誤。由$T=\frac{2\pir^{3/2}}{\sqrt{GM}}$可知，軌道II上的運(yùn)行周期大于軌道I上的周期，因此選項(xiàng)D正確。因此本題選項(xiàng)B、D正確。13.解析：根據(jù)題目中給出的信息，可以得出閃光周期為$0.1\text{s}$，因此閃光頻率為$10\text{Hz}$。根據(jù)閃光圖象可以得出拋出時的初速度為$2.5\text{m/s}$。因此本題答案為“等于，10，2.5”。14.解析：根據(jù)圖象可以得出電壓為交流電壓。在正半個周期內(nèi)，電壓為正，因此電流方向?yàn)樽?。?2\text{ms}$時，電壓為$2.0\text{V}$。在$4\text{ms}$時，電壓為$-0.1\text{V}$，因此電流大小為$\frac{4.1\text{V}}{4\text{}\text{}\text{ms}}=1.025\text{A}$。因此本題答案為“（1）交流；（2）①左，②2.0，③4.1，4.0”。15.(8分)解析：當(dāng)運(yùn)動員豎直方向做自由落體運(yùn)動時，有Lsin37°＝gt^2/2，代入已知數(shù)據(jù)可得g=2L/[(sin37°)^2t^2]=19.6m/s^2。再代入L=75m，可得t=5s。因?yàn)檫\(yùn)動員在水平方向做勻速直線運(yùn)動，所以v=Lcos37°/t=20m/s。16.(10分)解析：(1)根據(jù)題意，牽引力F牽-阻力F阻=ma，且P=F牽v，聯(lián)立兩式可得v=15m/s。(2)當(dāng)汽車做勻速運(yùn)動時，F(xiàn)牽=F阻，所以P=F牽vmax，代入數(shù)據(jù)可得vmax=30m/s。(3)牽引力做功W=Pt=60×10^3×10=6×10^5J。17.(8分)解析：(1)由機(jī)械能守恒定律，mg·2R=mv^2/2，代入已知數(shù)據(jù)可得v=2gR。(2)在B點(diǎn)，由牛頓第二定律FNB-mg=m