(解析版)河南省許昌市高一下學(xué)期期末考試物理試題

1、河南省許昌市 2017-2018 學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試題一、選擇題1. 在同一位置以相同的速度大小把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出。不計空 氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大?。?）A. 水平拋出的最大B. 斜向上拋出的最大C. 斜向下拋出的最夫D. 一樣大【答案】 D【解析】三個小球下落的高度是相同的，根據(jù)動能定理可知： ; 由于初速度和豎直高度相等，所以落地時速度大小也相等，故D 正確； ABC錯故選 D2. 如圖所示，細線的一端固定于 O點，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速 率在豎直平面內(nèi)由 A點運動到 B點。在此過程中 , 拉力的瞬時功率變化情況是（

2、 ）A. 先增大，后減小B. 先減小，后增大C. 逐漸增大D. 逐漸減小【答案】 C【解析】因為小球是以恒定速率運動，即它是做勻速圓周運動，那么小球受到的重力G、水平拉力 F、繩子拉力 T三者的合力必是沿繩子指向 O點設(shè)繩子與豎直方向夾角是 ，則F與 G的合力必與繩子拉力在同一直線上）3. 降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng)。若風(fēng)速越大，則降落傘（ ）A. 下落的時間越短B. 落地時速度越小C. 下落的時間越長D. 落地時速度越大【答案】 DBD、豎直方向上的速度不變，而水平方向上速度越大，合成的速度越大，所以落地時速度就 越大，故 B錯； D對；故選 D4. “蹦極”運動中，長彈性繩

3、的一端固定，另一端綁人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極 過程簡化為人沿豎直方向的運動。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列 說法正確的是（ ）A. 繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大B. 人在最低點時，繩對人的拉力大小等于人所受的重力大小C. 繩對人的拉力始終做負功，人的動能先增大后減小D. 繩對人的沖量方向始終向上，人的動量大小一直減小答案】 C【解析】 A、繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能不是最大，動能最大的位置應(yīng)該是 重力與彈力相等的位置，即加速度等于零的位置，故A 錯；B、當加速度等于零時，速度達到最大，再向下運動的過程中，繩子的拉力將大于人的重力， 所

4、以人在最低點時，繩對人的拉力大小大于人所受的重力大小，故B 錯C、繩子的拉力方向向上，而人的運動方向向下，根據(jù)，可知人的拉力做負功，故C對；D、拉力方向向上，所以繩對人的沖量方向始終向上，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低 點的過程中，人先向下加速后向下減速，所以動量先增大后減小，故 D 錯； 故選 C點睛： 理解動量的概念，以及知道外力做功的公式 ，并利用公式解題。5. 假設(shè)地球和金星都繞太陽做勻速圓周運動。已知地球到太陽的距離大于金星到太陽的距 離，下列說法正確的是（ ）A. 地球公轉(zhuǎn)的加速度大小小于金星公轉(zhuǎn)的加速度大小B. 地球公轉(zhuǎn)的線速度大小大于金星公轉(zhuǎn)的線速度大小C. 地球公轉(zhuǎn)的周期

5、小于金星公轉(zhuǎn)的周期D. 地球公轉(zhuǎn)的角速度大于金星公轉(zhuǎn)的角速度【答案】 A解析】萬有引力提供向心力，則從公式可以看出隨著距離的增大，周期增大，而線速度、加速度、角速度都在減小，根據(jù)題意地球到太陽的距離大于金星到太陽的距離，所以地球的運動的周期大于金星的周期，而線 速度、加速度、角速度都小于金星，故A對； BCD錯；故選 A點睛： 根據(jù)公式 來判斷各個物理量的變化情況。6. 如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于 O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直。則在鉛筆勻速運動的過程中，橡皮運動的速度（ ）A. 大小和方向均不斷改變B. 大小和方向均始終不變C. 大小始終不變，方向不斷改

6、變D. 大小不斷改變，方向始終不變【答案】 B【解析】橡皮參與了兩個運動，一個是水平向右的勻速運動，一個豎直向上的勻速運動，并 且兩個速度值相等，根據(jù)運動的合成，所以橡皮的合速度大小方向都不變，故B對； ACD錯；故選 B7. 一位質(zhì)量為 m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起院跳， 經(jīng) 時間， 身體伸直并剛好離好高開開地 面，速度為 v。在此過程中，下列說法正確的是（）A.地面對他的沖量大小為B.地面對他的沖量大小為C.地面對他的沖量大小為D.地面對他的沖量大小為【答案】 B【解析】以人為對象，受到地面的支持力和自身的重力，規(guī)定向上為正，根據(jù)動量定理可知所以地面對人的沖量為，故 B 對， ACD錯；故選

7、 B8. 如圖所示，一半徑為 R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高。質(zhì)置為m的小球自軌道端點 P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為 2mg，g 為重力加速度大小。則小球自 P 滑到 Q的過程中，由于小球和軌道之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A.B.C.D.【答案】 B【解析】根據(jù)題意滑到最低點 Q時，對軌道的正壓力為 2mg，則由牛頓第二定律可知則小球自 P 滑到 Q的過程中根據(jù)動能定理結(jié)合公式可求得： ，故 B 對； ACD錯；故選 B點睛： 先利用牛頓第二定律求出在最低點的速度，再利用功能關(guān)系求出運動過程中產(chǎn)生的熱 量。9. 質(zhì)量為 m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，

8、其運動視為勻速圓周運動。已知月 球質(zhì)量為 M，月球半徑為 R，月球表面重力加速度為 g，引力常量為 G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（ ）A.B.運行周期線速度大小C. 向心加速度大小D. 角速度答案】 C解析】 A、根據(jù)，可求出周期為，故 A 錯；B、根據(jù), 可求出速度為 ，故 B 錯；C、根據(jù)，可求出加速度為故 C 對；D、根據(jù), 可求得，故 D 錯； 故選 C10. 在平直的公路上，靜止的汽車啟動后先勻加速開始運動，達到額定功率后保持額定功率 不變繼續(xù)運動。設(shè)汽車所受阻力恒定，則關(guān)于汽車運動全過程中的加速度大小隨時間變化圖 象可能是下圖中的（ ）A.C.【答案】 A【解析】先保持勻加

9、速運動，當汽車的功率達到額定功率時，此時 隨著速度的增大，牽引力在減小， 根據(jù) 知加速度減小， 定性分析得 ； 整理得即加速度與時間是開口向上的二次函數(shù)，故A對； BCD錯；故選 A11. 一質(zhì)量為 2kg 的物體靜止于光滑水平面上。從 t =0時開始，第 1 秒內(nèi)受到 3N的水平外力 作用，第 2 秒內(nèi)受到同方向的 1N 的外力作用。下列說法正確的是 ( )A. 第 1 秒末物體的速度為 1.5m/sB. 第 2 秒末物體的動能為 6JC. 第 2 秒內(nèi)外力沖量為 2N·sD. 2 秒內(nèi)物體動量的增量為 4kg· m/s【答案】 AD【解析】 A、根據(jù)牛頓第二定律，知第

10、1 秒內(nèi)的加速度為 ；第 2 秒內(nèi)的加速度為由速度公式知第 1 秒末物體的速度為，故 A 正確；B、根據(jù)速度公式知第 2 秒末物體的速度為 ，所以物體的 動能為，故 B 錯C、根據(jù)沖量的定義可知第 2 秒內(nèi)外力沖量為，故 C 錯；D、根據(jù)動量公式，故 D 對；故選 AD點睛： 本題考查了動量、動能、沖量等公式以及對公式的熟練運用情況。12. 如圖所示，一個小球在有空氣阻力作用的情況下從空中的某點A 以某一速度水平拋出，經(jīng)過一段時間，小球運動到空中另一位置B。則從 A到 B的過程中，下列說法正確的是()A. 合外力對小球所做的功等于小球機械能的增量B. 小球克服空氣阻力所做的功等于小球機械能的減

11、少量C. 重力所做的功等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱 量”D. 小球重力勢能的減少量等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而 產(chǎn)生的熱量”答案】 BCD【解析】 AB、根據(jù)機械能守恒的條件：只有重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功機械能守恒，所以本 題中機械能的變化和阻力做功有關(guān)，而不是合外力。阻力做負功所以機械能減小，且小球克 服空氣阻力所做的功等于小球機械能的減少量，故A 錯；B對；C、根據(jù)動能定理，根據(jù)功能關(guān)系阻力做的功轉(zhuǎn)化為熱量，所以重力所做的功等于“小球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量，故 C 對； D、小球的重力勢能減小

12、，動能和內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒知小球重力勢能的減少量等于“小 球動能的增量”加上“小球和空氣之間由于摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量”，故D對；故選 BCD點睛： 對動能定理要熟練掌握并會利用能量關(guān)系求解因摩擦阻力而產(chǎn)生的熱量。13. 有一項雜技表演的是騎康托車沿圓錐面運動，其物理模型如圖所示?，F(xiàn)有兩個質(zhì)量相同 的車手騎著質(zhì)量相同的摩托車 A 和 B緊貼圓錐的內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周 運動（ 圓錐壁始終固定不動，不計一切摩擦 ） 。則下列說法正確的是（ ）A. 摩托車 A 對圓錐壁的壓力大小等于摩托車 B對圓錐壁的壓力大小B. 摩托車 A 的加速度大小等于摩托車 B 的加速度大小C. 摩托車

13、 A 的運動周期等于摩托車 B 的運動周期D. 摩托車 A 的線速度大小等于摩托車 B 的線速度大小【答案】 AB【解析】 A、任取一摩托車 , 設(shè)圓錐壁和水平面的夾角為 ,圓錐壁對摩托車的支持力為 F, 摩 托車的運行軌道半徑為 r, 則在豎直方向上有 , 計算得出 由于兩摩托車質(zhì)量 相等，所以力 F也相等，故 A 對B、根據(jù)水平方向上有 :，角度和力 F 都相等，所以兩摩托車運動的加速度也是相等的, 故 B對；C、根據(jù)由于運動的半徑不相等，所以運動的周期也不相等，故C 錯；D、根據(jù)，則半徑大的速度也大，所以摩托車 A 的線速度大小大于摩托車 B的線速度大小故 D錯； 故選 AB點睛： 摩托

14、車靠重力和支持力的合力提供向心力, 結(jié)合平行四邊形定則求出支持力 , 從而比較, 從而比較大小 .大小. 根據(jù)牛頓第二定律得出線速度、角速度、周期的表達式14. 由多顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，叫做多星系統(tǒng)。有這樣一種簡單的四星系統(tǒng)：質(zhì)量剛好都相同的四個星體 A、B、C、D，A、B、C 分別位于等邊三角形的三個頂點上，D位于等邊三角形的中心。在四者相互之間的萬有引力作用下，D靜止不動， A、 B、 C 繞共同的圓心 D在等邊三角形所在的平面內(nèi)做相同周期的圓周運動。若四個星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長為 a，萬有引力常量為 G，則下列說法正確的是(A. A、B、C三個星體做圓周運動的半徑均為B. A、B兩

15、個星體之間的萬有引力大小為C. A、B、C三個星體做圓周運動的向心加速度大小均為D. A、B、C三個星體做圓周運動的周期均為答案】 BC解析】 A、 ABC繞中點 D做圓周運動，由幾何知識知，半徑為，故 A 錯；B、根據(jù)萬有引力公式可知 A、B 兩個星體之間的萬有引力大小為，故 B 對；C、以 A 為對象，受到的合力為所以 A、B、 C三個星體做圓周運動的向心加速度大小均為故 C 對；D、以 A 為對象，受到的合力為在根據(jù)牛頓第二定律，可解得：故 D 錯；故選 BC點睛： 合理受力分析，找到四星運動的軌道圓心，然后利用受力找到向心力，解向心力公式 即可求得周期、線速度、加速度等。二、實驗題15

16、. 如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此 裝置驗證機械能守恒定律。(1) 對于該實驗， 為了減少實驗誤差， 紙帶下方所掛重物應(yīng)該選用質(zhì)量和密度較 的。(2) 某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到50Hz 的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出 的計時點，其中 O點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計時點間的距離直 接測出，某同學(xué)用毫米刻度尺測出了BD的長度，為了能完成驗證機械能守恒定律，還需要再測出一個 的長度?！敬鸢浮?(1).大; (2). OC;【解析】(1)

17、選用質(zhì)量和密度較大的重錘，可以減少空氣阻力來減小誤差；( 2)知道 BD的長度則可以利用中點時刻的速度等于平均速度求出C 點的速度，如果再測出OC之間的距離則可以驗證從 O 點到 C點機械能是否守恒了，所以還需要測量OC的長度；16. 某同學(xué)用如圖所示的裝置“驗證動量守恒定律”，實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的 臺面調(diào)為水平。其實驗步驟如下：a. 用天平測出小球 A、 B的質(zhì)量 mA、 mB，且 mA>mB;b. 先不放小球 B，把輕彈簧的一端固定在固定擋板上，用細線將小球 A 與擋板連接，使擋板和 A 間的彈簧處于壓縮狀態(tài)；剪斷細線，小球 A沿平臺運動，離開彈簧后， A 再沿平臺運動，

18、最 后滑落臺面，記錄小球 A 的落地點 P 的位置；c. 放上小球 B，把輕彈簧的一端仍固定在固定擋板上，還用細線將小球A 與擋板連接，使擋板和 A 間的彈簧處于相同的壓縮狀態(tài)；剪斷細線，小球A 沿平臺運動，離開彈簧后，和小球 B沿一條直線碰撞后都滑落臺面，記錄A、B 滑塊的落地點的 N、M 位置；d. 用刻度尺測出三個落地點 N、 P、 M距操作臺邊緣的水平距離 x1、x2、x3；(1) 實驗步驟 a 中，要求 mA>mB，其原因為 。(2) 實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平，其原因為 。(3) 如果 A、B 組成的系統(tǒng)水平動量守恒，須滿足的關(guān)系是 ( 用測量量表示)。(4

19、) 該實驗還可以驗證碰撞過程是否為彈性碰撞 ( 碰撞過程中沒有機械能損失 ) ，只要再滿足 的關(guān)系式，即可說明兩小球的碰擅為彈性碰撞 ( 用測量量表示 )?！敬鸢浮?(1). 保證小球 A 和小球 B 碰后，小球 A 不反彈； (2). 保證小球做平拋運 動； (3). ； (4). ； 【解析】(1)為了保證小球 A和小球 B 碰后小球 A 不反彈，所以要求 mA>mB(2)實驗前，用水平儀先將光滑操作臺的臺面調(diào)為水平，是為了保證小球離開臺面后做平拋 運動，所以應(yīng)該把操作臺的臺面調(diào)為水平。（ 3）由于 AB 離開臺面后做平拋運動，豎直方向上的高度相等，所以下落的時間相同，根據(jù) 水平方向

20、上 ，可知水平位移與平拋的速度成正比， 所以可以用水平位移代替平拋初速度 來驗證動量守恒，即（ 4）如果要驗證碰撞過程是否為彈性碰撞 （ 碰撞過程中沒有機械能損失 ） ，則需要保證碰撞前 后系統(tǒng)的動能相等，同理用水平位移代替速度來驗證，即 故本題答案是： （1）. 保證小球 A和小球 B 碰后，小球 A 不反彈； （2）. 保證小球做平拋 運動； （3）. ； （4）. ； 點睛： 理解實驗的原理，學(xué)會利用平拋求碰撞前后的速度，并驗證動量守恒和機械能守恒。 三、計算題17. 如圖所示，一輕質(zhì)彈簧，下端與地面相連，上端與質(zhì)量為 m的物體 A 相連。彈簧的勁度 系數(shù)為 k，A 處于靜止狀態(tài)，此時彈

21、簧的彈性勢能為EP。一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪，一端連接物體 A，另一端連一輕鉤。開始時各段繩子都處于伸直狀態(tài)， A 上方的一段繩子沿豎直 方問?，F(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為 M的物體 B并從靜止狀態(tài)釋放。則當彈簧向上變?yōu)樵L時，物 體 A和 B 的速度大小分別為多少 ? （已知重力加速度為 g）【答案】【解析】（1）沒有掛物體 B 時，設(shè)彈簧的壓縮量為 x，對 A，有： mg=kx 解得： x=（ 2）掛上物體 B后，彈簧向上變?yōu)樵L時，物體 A 和 B 的速度大小一樣，設(shè)為 v， 從開始運動到彈簧變?yōu)樵L的過程中，把A、B 和彈簧做一個系統(tǒng)，系統(tǒng)機械能守恒，有：2EP= （m+M） v2+mgx- Mgx解得：v=點睛： 正確受力分析并利用能量守恒求解 AB的速度。18. 如圖所示，半徑為 R的粗糙半圓豎直固定軌道與水平面相切于A點。質(zhì)量為 m的小物體 （ 可視為質(zhì)點 ） 在水平恒定拉力 F作用下，從靜止開始由 C點運動到 A點，物體從 A點進入半圓軌 道的同時撤去外力 F，已知物體恰好能沿半圓軌道通過最高點B，已知 AC之間的距離為 x，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為 ，重力加速度為 g。試求：物體從 A 到 B 的過程中，由于 摩擦產(chǎn)生的熱量。解析】設(shè)物體在 B 點的速度為 v，1）C到