北京市昌平区新学道临川学校2018_2019学年高一物理下学期期末考试试题含解析.doc

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1、北京市昌平区新学道临川学校2018-2019学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）一.不定项选择题1.2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径根据以上信息可以确定()A. 冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期B. 冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度C. 冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度D. 冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度【答案】AB【解

2、析】试题分析：根据得，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较。2.如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径

3、，C、D两点与圆心O等高一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g下列说法正确的有（ ）A. 弹簧长度等于R时，小球的动能最大B. 小球运动到B点时的速度大小为C. 小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD. 小球从A到C过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量【答案】CD【解析】【详解】弹簧长度等于R时，弹簧处于原长，在此后的过程中，小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力，小球仍在加速，所以弹簧长度等于R时，小

4、球的动能不是最大。故A错误。由题可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等，根据系统的机械能守恒得：2mgR=mvB2，解得小球运动到B点时的速度 vB=2故B错误。设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F在A点，圆环对小球的支持力 F1=mg+F；在B点，由圆环，由牛顿第二定律得：F2-mg-F=m，解得圆环对小球的支持力 F2=5mg+F；则F2-F1=4mg，由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确。小球从A到C的过程中，根据功能原理可知，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量。故D正确。故选CD。【点睛】解决本题的关键要分析清楚小球的受力情况

5、，判断能量的转化情况，要抓住小球通过A和B两点时，弹簧的形变量相等，弹簧的弹性势能相等。3. 2016年1月20日，美国天文学家Michael Brown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知。下列说法正确的有A. 该行星绕太阳运转的周期在12万年之间B. 由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C. 该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D. 该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度【答案】ACD【解析】试题分析：根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因地球到太阳

6、的距离或者星体到太阳的距离未知，故不能估测中心天体-太阳的质量，选项B错误；根据可知，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确；故选ACD考点：万有引力定律应用【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用及开普勒行星运动定律；解题的关键是知道行星绕太阳做圆周运动的向心力来自太阳对行星的万有引力，根据牛顿定律列得方程求解出重力加速度及第一宇宙速度即可讨论4. 光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v-t图象如图所示。已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加

7、了50J，则此过程产生的内能可能是A. 10JB. 50JC. 70JD. 120J【答案】D【解析】试题分析：据题意，木块从静止到匀速运动过程中增加的动能可以根据动能定理得到：；子弹从射入木块到共同速度过程中，子弹运动的位移大于木块的位移，即，而子弹与木块之间的相互作用力大小相等，故有：，则此过程增加的内能为：，故选项D正确。考点：动能定理，能量守恒定律【名师点睛】先根据动能定理计算子弹对木块的作用力所做的功等于木块增加的动能：；之后从图示可以看出，再计算该力反作用力对子弹做的功等于子弹动能变化：，最后可以计算产生的热量。5.已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度()A. 地球绕太

8、阳运动的周期及地球离太阳的距离B. 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C. 人造地球卫星在地面附近绕行运行周期D. 若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度【答案】CD【解析】试题分析：已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，所以只能求出太阳的质量故A错误已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量，可以求出地球质量但不知道地球半径，故B错误已知人造地球卫星在地面附近绕行运行周期，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量根据密度定义得：，故C正确已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重

9、力列出等式，根据密度定义得：，故D正确故选CD。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】本题考查了万有引力定律在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式，根据需要选择合适的式子求解物理量进行解题6.在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将会登月取样返回地球。当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力F1和F2的大小变化情况是（ ）A. F1增大，F2减小B. F1减小，F2增大C. F1和F2均增大D. F1和F2均减小【答案】A【解析】根据F=知,当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，与月球之间的距离变大，与地球之间的距离减小，可知地球对它的万有引力F1

10、增大，月球对它的万有引力F2减小。故A正确，B.C.D错误。故选：A.点睛：根据万有引力定律公式，结合“嫦娥五号”与地球和月球之间距离的变化判断万有引力的变化7.如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=1m，细线所受拉力达到F=19N时就会被拉断当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，则小球落地处距地面上P点的距离为（P点在悬点的正下方）（ ）A. 1mB. 2mC. 3mD. 4m【答案】C【解析】试题分析：球摆到最低点时，由,解得小球经过最低点时的速度，小球平抛运动的时间,所以小球落地处到地面上P点

11、的距离x=vt=3m，故选C。考点：牛顿第二定律；平抛运动名师点睛：本题是向心力知识、牛顿第二定律和平抛运动知识的综合，关键是能在小球的最低点列出牛顿第二定律方程求解速度，然后根据平抛运动在水平方向做匀速运动，在竖直方向做自由落体运动列得方程即可求解；比较简单。8.一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，下列说法正确的是( )A. 物体机械能不变，内能也不变B. 物体机械能减小，内能不变C. 物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小D. 物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变【答案】D【解析】试题分析：物体沿粗糙的斜面匀速下滑的过程中，速度不变，物体动能不变；高度减小，重力势能减小；故物体的

12、机械能减小；物体下滑，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故内能增大，能量是守恒的；故D正确，ABC错误。考点：功能关系，机械能的变化。9. 如图所示，流水线上的皮带传送机的运行速度为v，两端高度差为h，工作时，每隔相同时间无初速放上质量为m的相同产品。当产品和皮带没有相对滑动后，相互间的距离为d。根据以上已知量，下列说法正确的有A. 可以求出每个产品与传送带摩擦产生的热量B. 可以求出工作时传送机比空载时多出功率C. 可以求出每个产品机械能的增加量D. 可以求出t时间内所传送产品的机械能增加总量【答案】CD【解析】试题分析：每个产品与传送带的摩擦生热为Q=fx其中f为滑动摩擦力，x为产品与传送带

13、的相对滑动位移，而由题目的条件都不能求解，故选项A错误；工作时传送机比空载时多出的功率等于工件的机械能增量与摩擦生热的和与时间的比值，因摩擦生热的值不能求解，故不能求出工作时传送机比空载时多出的功率，选项B错误；每个产品机械能的增加量为，因已知每个产品的质量m和速度v，以及传送带的高度h已知，故可求出每个产品机械能的增加量，选项C正确；根据x=vt可求解t时间传送带的位移，然后除以d可求解t时间所传送的产品个数，再根据C选项中求出的每个产品机械能的增加量，则可求出t时间内所传送产品的机械能增加总量，选项D正确；故选CD。考点：能量守恒定律名师点睛：此题是传送带问题，考查能量守恒定律的应用；关键

14、是知道摩擦生热的求解方法以及产品随传送带上升过程中的能量转化情况，结合能量守恒定律即可求解。10.一个小孩坐在船内，按图示两种情况，用相同大小的力拉绳，使自己发生相同的位移甲图中绳的另一端拴在岸上，乙图中绳的另一端拴在同样的小船上，水的阻力不计（船未碰撞）这两种情况中，小孩所做的功分别为W1、W2，做功期间的平均功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（）A. W1W2，P1=P2B. W1=W2，P1=P2C. W1=W2，P1P2D. W1W2，P1P2【答案】D【解析】试题分析：两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距

15、离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大；故选D。考点：功和功率名师点睛：本题关键明确拉力的功等于拉力与拉力作用点在拉力方向的位移的乘积，然后根据功率定义判断功率的大小；两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大。二、实验题11.如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是_

16、，这说明_。【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(运动的等时性)球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速运动。【解析】【详解】甲图A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动乙图球1做平抛运动，球2做匀速直线运动，两球相撞，知平抛运动在水平方向上是匀速直线运动12.在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。（1）适当垫高木板是为了_；（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹间距疏密不匀，后面部分点迹间距比较均匀，利用纸带求小车速度时，应使用纸

17、带的_(选填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根n根，通过纸带求出小车的速度分别为、，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的 图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与的关系是_【答案】平衡摩擦力 后面部分【解析】（1）用 1 条、2 条、3 条 同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为 W、2W、3W 探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面

18、方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度所以应使用纸带的后面部分（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比点睛：注意实验的一些处理方法，例如选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车匀速运动阶段的点，用这些点计算小车的速度图象法是解决物理问题的常见方法，因为它具有简便直观的特点.三、计算题13.现代化生产流水线大大提高了劳动效率，如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，并恰好与转盘无相对滑

19、动，运动到C处被取走。已知物品在转盘上与转轴O的距离R=30 m，物品与传送带间的动摩擦因数1=025，与转盘之间动摩擦因数2=03，各处的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度相同，取g=10m/s2。求：（1）水平传送带至少为多长；（2）若物品的质量为m=20kg，每输送一个物品，该流水线需多做多少功。【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）物品在转盘上所受的最大静摩擦力提供向心力，由得：为实现此速度，物品在传送带上做匀加速运动，对物品有联立解得（2），解得在传送带上因为传送一个物品至少需要做的功（只在加速阶段做功）为：解得：考点：动能定理；牛顿第

20、二定律【名师点睛】本题是多过程问题，采用程序法分析对于传送带问题，关键在于分析物体的受力情况和运动情况对于圆周运动问题，关键在于分析向心力的来源。14. 2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船成功发射标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：（1）地球的质量；（2）飞船在上述圆形轨道上运行的周期T【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）根据在地面重力和万有引力相等，则有解得：（2）设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，地球的半径为R，神舟五号飞船

21、圆轨道的半径为r，飞船轨道距地面的高度为h，则据题意有：r=R+h，飞船在轨道上飞行时，万有引力提供向心力有：解得：考点：万有引力定律的应用.15.飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞。飞机总质量m=1104kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW，滑行距离x=50m，滑行时间t=5s，然后以水平速度v0=80m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中，上升高度为h=400m。取g=10m/s2。求：（1）假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小

22、恒定，求阻力f的大小;（2）飞机在上升高度为h=400m过程时，飞机的动能为多少。【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）飞机在水平滑行过程中，根据动能定理：，解得。（2）该飞机升空后水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动，设运动时间为t，竖直方向加速度为a，升力为F，则：，解得，飞机的动能为：考点：动能定理的应用【名师点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道升空阶段水平方向和竖直方向上的运动规律是解题的关键，知道分运动与合运动具有等时性。16.质量为m的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，ts末物体的速度到达v时撤去拉力，物体运动的

23、v-t图象如图所示，求：（1）滑动摩擦力在（0-3t）s内做的功；（2）拉力在ts末的功率【答案】（1） （2）【解析】(1)减速过程的加速度大小为：根据牛顿第二定律，有：f=ma2=56=30Nv-t图象的面积表示位移大小，故：滑动摩擦力在0-3s内做的功：W=-fS=-3018=-540J(2)加速过程的加速度：根据牛顿第二定律，有：F-f=ma1解得：F=f+ma1=30+512=90N故拉力在1s末的功率：P=Fv=9012=1080W【点睛】本题关键先根据v-t图象得到运动情况，然后根据牛顿第二定律确定受力情况，最后根据功的定义求解功。17.质量为70kg的人不慎从高空支架上跌落，由

24、于弹性安全带的保护，使他悬挂在空中已知人先自由下落3.2m，安全带伸直到原长，接着拉伸安全带缓冲到最低点，缓冲时间为1s，取g=10m/s2求缓冲过程人受到安全带的平均拉力的大小【答案】1260N【解析】【详解】人下落3.2m时的速度大小为在缓冲过程中，取向上为正方向，由动量定理可得则缓冲过程人受到安全带的平均拉力的大小18.如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端分别与木块B、C相连，弹簧处于原长状态现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，碰撞时间极短、大小为tA、B碰撞过程中，求A对B的平均作用力大小F在以后的运动过程中，求弹簧具有的最大弹性势能Ep【答案】 （2）【解析】A、B碰撞后瞬间的速度为，A、B系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有：，解得，设A、B碰撞时的平均作用力大小为F，对B有，解得；当A、B、C具有共同速度v时，弹簧具有最大弹性势能，设弹簧的弹性势能为碰后至A、B、C速度相同的过程中，系统动量守恒，有，根据碰后系统机械能守恒得，解得：。【点睛】本题关键要分析清楚物体的运动过程，明确碰撞过程遵守动量守恒定律物体压缩弹簧的过程，遵守动量守恒定律和能量守恒定律- 14 -