2017-2018學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題（含解析） (VII).doc

2017-2018學(xué)年高一物理下學(xué)期期末考試試題（含解析） (VII)一.單選題（本題共8小題，共32分.）1. “曹沖稱象”是家喻戶曉的典故“置象大船之上，而刻其水痕所至，稱物以載之，則校可知矣”它既反映出少年曹沖的機(jī)智，同時(shí)也體現(xiàn)出重要的物理思想方法等效替代法下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到了等效替代法的是（）A. 建立“點(diǎn)電荷”的概念B. 建立“瞬時(shí)加速度”的概念C. 建立“合運(yùn)動與分運(yùn)動”的概念D. 探究合力與物體質(zhì)量、加速度之間的定量關(guān)系【答案】C【解析】建立“點(diǎn)電荷”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，A錯誤；建立“瞬時(shí)加速度”的概念，采用極值法，不是等效替代，B錯誤；建立“合運(yùn)動和分運(yùn)動”的概念，采用的是等效替代的方法，C正確；探究合力與物體質(zhì)量、加速度之間的定量關(guān)系采用了控制變量的方法，D錯誤2. 如圖，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落到B點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸，到C點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短，若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由ABC的運(yùn)動過程中（） A. 小球在B點(diǎn)時(shí)動能最大B. 小球在C點(diǎn)加速度為0C. 小球的機(jī)械能守恒D. 小球機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量【答案】D【解析】在小球由ABC的運(yùn)動過程中，小球先做自由落體運(yùn)動，動能增大，在B點(diǎn)與彈簧接觸后，開始重力大于彈力，向下做加速運(yùn)動，然后彈力大于重力，做減速運(yùn)動，在重力和彈力相等時(shí)，小球動能最大，到最低點(diǎn)動能為零，合力向上，加速度不為零，AB錯誤；在整個(gè)過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但彈簧對小球做功，小球的機(jī)械能不守恒，C錯誤；從A到C點(diǎn)的過程中，根據(jù)能量守恒定律知，小球重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，D正確3. 小船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2 m/s,船在靜水中的航速是4 m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時(shí)間t分別為()A. 船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?t=100sB. 船頭應(yīng)與上游河岸成60角,t=100sC. 船頭應(yīng)與上游河岸成60角，t=sD. 船頭應(yīng)與上游河岸成30角，t=【答案】C【解析】當(dāng)合速度的方向與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為，則，所以，渡河的位移x=d=400m；根據(jù)矢量合成法則，則有：，渡河時(shí)間，C正確【點(diǎn)睛】船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，這類題主要是問最短的時(shí)間和最短的路程，最短的時(shí)間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這樣就可以用最快的速度過河，這個(gè)分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時(shí)候渡河時(shí)間最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，這樣就可以在垂直河岸方向上運(yùn)動，最短的位移是河兩岸的距離4. 在公路的拐彎處，路面大多都是筑成外高內(nèi)低的，即當(dāng)車向右拐彎時(shí)，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)要高一些，路面與水平面的夾角為，拐彎路段可看做半徑為 R 的部分圓弧，要使車速為 v 時(shí)，車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于零，則（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】車勻速轉(zhuǎn)彎，重力與支持力的合力提供向心力如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律：，可得：，故B正確，ACD錯誤。5. xx6月19號，長征三號乙火箭發(fā)射“中星9A”廣播電視直播衛(wèi)星過程中出現(xiàn)變故，由于運(yùn)載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒有按照原計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定軌道。經(jīng)過航天測控人員的配合和努力，通過10次的軌道調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功進(jìn)入軌道。衛(wèi)星變軌原理圖如圖所示，衛(wèi)星從橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)Q變軌進(jìn)入地球同步軌道，P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)。下列說法正確的是 ( )A. 衛(wèi)星在橢圓軌道的Q點(diǎn)的加速度小于在同步軌道的Q點(diǎn)的加速度B. 衛(wèi)星在橢圓軌道的Q點(diǎn)的速度大于在同步軌道的Q點(diǎn)的速度C. 衛(wèi)星在橢圓軌道的機(jī)械能小于在同步軌道的機(jī)械能D. 衛(wèi)星在軌道的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度【答案】C6. 如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，物塊A、B用輕 繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好靜止。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊分別落地的過程中，兩物塊()A. 落地時(shí)速度相同B. 運(yùn)動時(shí)間相同C. 重力勢能的變化量相同D. 重力的平均功率相同【答案】D【解析】剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，得，可知兩個(gè)物體落地速度大小相等，但方向不同，所以落地速度不同，A錯誤；根據(jù)牛頓第二定律可知B的加速度為，即加速度不同。對A，由，得；對B，由，則得，可知運(yùn)動時(shí)間不同，重力的平均功率為，由于，故，B錯誤D正確；未間斷細(xì)繩前，故兩者的質(zhì)量不同，下落高度相等，故重力勢能變化量不同，C錯誤7. 如圖所示，斜面ABC放在水平面上，斜邊BC長為l，傾角為30，在斜面的上端B點(diǎn)沿水平方向拋出一小球，結(jié)果小球剛好落在斜面下端C點(diǎn)，重力加速度為g，則小球初速度v0的值為()A. B. C. D. 【答案】C【解析】根據(jù)，得，則初速度為，C正確8. A、B兩球沿一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時(shí)間變化的圖象，a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時(shí)間變化的圖 象，c為碰撞后兩球共同運(yùn)動的位移隨時(shí)間變化的圖象，若A球質(zhì)量是m=2 kg，則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是() A. 碰撞前、后A球的動量變化量為4 kgm/sB. 碰撞時(shí)A球?qū)球所施的沖量為4 NsC. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10JD. A、B兩球碰撞前的總動量為3 kgm/s【答案】D【解析】由x-t圖象可知，碰撞前有：，碰撞后有，對A、B組成的系統(tǒng)，A、B兩球沿一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰，碰撞前后物體都是做勻速直線運(yùn)動，所以系統(tǒng)的動量守恒，碰撞前后A的動量變化為，A正確；根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后B的動量變化為，碰撞時(shí)A對B所施沖量為：，B正確；又，所以，所以A與B碰撞前的總動量為：，D錯誤；碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能，代入數(shù)據(jù)解得，C正確【點(diǎn)睛】在位移時(shí)間圖象中，斜率表示物體的速度，由圖象可知碰撞前后的速度，根據(jù)動量的公式及動量守恒定律可以求解本題主要考查了動量的表達(dá)式及動量定理的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象讀出a碰撞前后的速度，難度適中二多選題（本題共4小題，共16分.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯的得0分）9. 在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)下列說法正確的是（ ）A. 開普勒通過對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行研究得出了萬有引力定律B. 牛頓通過扭秤實(shí)驗(yàn)成功測出了引力常量G的數(shù)值，稱自己的實(shí)驗(yàn)是“稱量地球的重量”C. 法拉第提出了電場的概念，并提出處在電場中的其他電荷受到的作用力就是電場給予的D. 美國物理學(xué)家密立根最早測得的了元電荷e的數(shù)值?！敬鸢浮緾D10. 據(jù)英國每日郵報(bào)報(bào)道，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球僅14光年的“另一個(gè)地球”一沃爾夫(Wolf) 1061c.沃爾夫1061c的質(zhì)量為地球的4倍，圍繞紅矮星的沃爾夫1061c運(yùn)行的周期為5天，它是迄今為止在太陽系外發(fā)現(xiàn)的距離最近的宜居星球。設(shè)想從地球發(fā)射一顆科學(xué)探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c的表面運(yùn)行.已知萬有引力常量為G，天體的環(huán)繞運(yùn)動可看作勻速圓周運(yùn)動。則下列說法正確的是（ ）A. 從地球發(fā)射該衛(wèi)星的速度應(yīng)該大于第三字宙速度B. 若已知圍繞沃爾夫1061c的表面運(yùn)行的探測衛(wèi)星的周期和地球的質(zhì)量，可近似求出沃爾夫1061c的半徑C. 沃爾夫1061c和地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的三次方之比等于D. 衛(wèi)星繞行星沃爾夫1061c運(yùn)行的周期與該衛(wèi)星的密度有關(guān)【答案】AB【解析】從地球發(fā)射一顆科學(xué)探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c表面運(yùn)行，發(fā)射的速度應(yīng)大于第三宇宙速度，A正確；已知地球的質(zhì)量，可以得知沃爾夫1061c的質(zhì)量，根據(jù)可以求出沃爾夫1061c的半徑，B正確；沃爾夫1061c和地球圍繞的中心天體不同，不能根據(jù)開普勒第三定律求解軌道半徑的三次方，可知公轉(zhuǎn)半徑的三次方之比不等于，C錯誤；根據(jù)可得，與衛(wèi)星的密度無關(guān)，D錯誤11. 如圖所示，一質(zhì)量M=3.0 kg的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個(gè)質(zhì)量m=1.0 kg的小木塊A，同時(shí)給A和B以大小均為4.0 m/s，方向相反的初速度，使A開始向左運(yùn)動，B開始向右運(yùn)動，A始終沒有滑離B板，在小木塊A做加速運(yùn)動的時(shí)間內(nèi)，木板速度大小可能是()A. 2.1 m/s B. 2.4 m/s C. 2.8 m/s D. 3.0 m/s【答案】AB【解析】試題分析：以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向?yàn)檎较?，從A開始運(yùn)動到A的速度為零過程中，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，當(dāng)從開始到AB速度相同的過程中，取水平向右方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得：，代入?shù)據(jù)解得：，則在木塊A正在做加速運(yùn)動的時(shí)間內(nèi)B的速度范圍為：，故選項(xiàng)AB正確?？键c(diǎn)：動量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了求木塊的速度，應(yīng)用動量守恒定律即可正確解題，本題也可以用牛頓與運(yùn)動學(xué)公式求解，運(yùn)用動量守恒定律解題不需要考慮過程的細(xì)節(jié)，只要確定過程的初末狀態(tài)即可，應(yīng)用牛頓定律解題要分析清楚物體的整個(gè)運(yùn)動過程，要體會應(yīng)用動量守恒定律解題的優(yōu)越性。12. 有一輛新型電動汽車，總質(zhì)量為1 000 kg。行駛中，該車速度在1420 m/s范圍內(nèi)保持恒定功率20 kW不變。一位同學(xué)坐在駕駛員旁邊觀察車內(nèi)里程表和速度表，記錄了該車在位移120400 m范圍內(nèi)做直線運(yùn)動時(shí)的一組數(shù)據(jù)如下表，設(shè)汽車在上述范圍內(nèi)受到的阻力大小不變，則()s/m120160200240280320360400v/(ms1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A. 該汽車受到的阻力為1 000 NB. 位移120320 m過程牽引力所做的功約為9.5104 JC. 位移120320 m過程經(jīng)歷時(shí)間約為14.75 sD. 該車速度在1420 m/s范圍內(nèi)可能做勻加速直線運(yùn)動【答案】AC【解析】當(dāng)汽車勻速運(yùn)動時(shí)，牽引力等于阻力，即，A正確；由動能定理得，解得，B錯誤；根據(jù)，所以有，C正確；在14m/s-20m/s，功率不變，由P=Fv可知，牽引力減小，由可知，加速度減小，D錯誤【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要具有基本的讀圖能力，并根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析出汽車的運(yùn)動情況對于C問中，牽引力是變力，汽車做變速運(yùn)動，不能用運(yùn)動學(xué)的公式求解時(shí)間三實(shí)驗(yàn)題（本題共兩個(gè)小題，13題6分，14題9分。）13. （1）在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是_A必須稱出小球的質(zhì)量B斜槽軌道必須是光滑的C斜槽軌道末端必須是水平的D應(yīng)該使小球每次從斜槽上相同位置從靜止開始滑下（2）如圖所示，某同學(xué)在研究平拋物體的運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有 小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=5.00 cm，若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球經(jīng)過相鄰位置之間的時(shí)間間隔t=_ s小球平拋的初速度為v0=_m/s(g取值為10 m/s2).【答案】 (1). CD (2). 0.1 (3). 2.0【解析】（1）平拋運(yùn)動與小球的質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；該實(shí)驗(yàn)要求小球每次拋出的初速度要相同而且水平，因此要求小球從同一位置靜止釋放，至于是否光滑沒有影響，B錯誤；實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動，而平拋運(yùn)動要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽軌道必須要水平，C正確；為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一位置無初速度釋放，D正確（2）圖中看出，a、b、c、d點(diǎn)間的水平位移均相等，是x=4L，因此這4個(gè)點(diǎn)是等時(shí)間間隔點(diǎn)豎直方向兩段相鄰位移之差是個(gè)定值，即，初速度：14. 用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50 g、m2=150 g，則(g取9.8 m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5=_ m/s；（2）在打點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動能的增量Ek=_ J，系統(tǒng)勢能的減少量Ep=_ J；（3）若某同學(xué)作出h圖象如圖，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_ m/s2。【答案】 (1). 2.40 (2). 0.576 (3). 0.588 (4). 9.70【解析】（1）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度；（2）在打點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動能的增量；系統(tǒng)勢能的減少量；（3）由機(jī)械能守恒定律得，整理得，即圖象斜率的2倍等于重力加速度g，由作出的圖象，可求得當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度【點(diǎn)睛】本題全面的考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，要熟練掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律以及功能關(guān)系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度大?。桓鶕?jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量；推導(dǎo)出的關(guān)系式可知，由圖象的斜率與重力加速度的關(guān)系求出重力加速度四計(jì)算題（本題共四個(gè)小題，共47分，請寫出必要過程和文字描述）15. 真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B相距r=30cm，qA=4106 C，qB=4106 C，已知靜電力常量k = 9.0109Nm2/C2（1）在A，B兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，距A、B兩點(diǎn)都為r的O點(diǎn)放一個(gè)帶電量為qC=4106 C的正點(diǎn)電荷C，求該電荷所受的電場力的大小。（2）求O點(diǎn)的電場強(qiáng)度。【答案】（1）1.6N（2）E=V/m，方向水平向右【解析】（1）由庫侖定律，A.B兩電荷對電荷C的作用力的大小都為為；由平行四邊形定則可求出二力的合力，點(diǎn)電荷C所受電場力；（2）由場強(qiáng)公式，得，方向水平向右；16. 航天專家葉建培透露，中國將在xx發(fā)射火星探測器，次年登陸火星。中國火星探測系統(tǒng)由環(huán)繞器和著陸巡視器組成。環(huán)繞器環(huán)繞火星的運(yùn)動可看作勻速圓周運(yùn)動，它距火星表面的高度為h，火星半徑為R，引力常量為G。（1）著陸巡視器的主要功能為實(shí)現(xiàn)在火星表面開展巡視和科學(xué)探索。著陸巡視器第一次落到火星時(shí)以v0的速度豎直彈起后經(jīng)過t0時(shí)間再次落回火星表面。求火星的密度。（2）“環(huán)繞器”繞火星運(yùn)動的周期T?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的基本規(guī)律可知，火星表面重力加速度；根據(jù)火星表面萬有引力等于重力得，火星密度，由解得；（2）根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：解得：。17. 如圖所示是公路上的“避險(xiǎn)車道”，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險(xiǎn)。質(zhì)量m=2.0103 kg的汽車沿下坡行駛，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)剎車失靈的同時(shí)發(fā)動機(jī)失去動力，此時(shí)速度表示數(shù)v1=36 km/h，汽車?yán)^續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)=350 m、下降高度h=50 m時(shí)到達(dá)“避險(xiǎn)車道”，此時(shí)速度表示數(shù)v2=72 km/h，設(shè)汽車運(yùn)動過程中所受阻力恒定。(g取值為10 m/s2).（1）求汽車在下坡過程中克服阻力做的功；（2）若“避險(xiǎn)車道”與水平面間的夾角為17，汽車在“避險(xiǎn) 車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動的最大位移(sin 170.3)。【答案】（1）（2）33.3m【解析】（1）由動能定理，解得（2）由得，設(shè)汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動的最大位移是，由動能定理，得；18. 如圖所示，光滑軌道是一“過山車”的簡化模型，最低點(diǎn)處入、出口不重合，點(diǎn)是半徑為的豎直圓軌道的最高點(diǎn)，DF部分水平，末端F點(diǎn)與其右側(cè)的水平傳送帶平滑連接，傳送帶以速率v=1m/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，水平部分長度L=1m。物塊靜止在水平面的最右端處。質(zhì)量為的物塊從軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，恰好通過豎直圓軌道最高點(diǎn)，然后與發(fā)生碰撞并粘在