【解析】四川省成都石室中学2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题含解析.doc
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1、四川省成都石室中学2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题一、选择题1.1.下列说法正确的是( )A. 物体做曲线运动的速度、加速度时刻都在变化B. 卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力定律C. 一个系统所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变D. 一对作用力与反作用力做的总功一定为0【答案】C【解析】【详解】做曲线运动物体的速度时刻改变,但加速度可以不变,如平抛运动得到加速度恒为g不变,故A错误;卡文迪许通过扭秤实验得出了万有引力常量,故B错误;相互作用的物体,如果所受合外力为零,系统动量守恒,则它们的总动量保持不变,故C正确;一对作用力与反作用力大小相等、方向相反,但作用点的位移大小
2、不一定相同,故一对作用力与反作用力做的总功不一定为零,故D错误。所以C正确,ABD错误。2.2.如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v-t图像如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是( )A. 猴子的运动轨迹为直线B. 猴子在2 s内做匀变速曲线运动C. t=1时猴子的速度大小为4m/sD. t=2 s时猴子的加速度大小为0 m/s2【答案】B【解析】【分析】猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀减速直线运动,通过运动的合成,判断猴子相对于地面的运动轨迹以及运动情况。求出t=2s时刻猴子在水平方向和竖直方向上的分加速
3、度,根据平行四边形定则,求出猴子相对于地面的加速度。【详解】由乙图知,猴子竖直方向上做匀减速直线运动,加速度竖直向下。由丙图知,猴子水平方向上做匀速直线运动,则猴子的加速度竖直向下,与初速度方向不在同一直线上,所以猴子在2s内做匀变速曲线运动,故A错误,B正确;s-t图象的斜率等于速度,则知猴子水平方向的初速度大小为:vx=4m/s,t=0时猴子竖直方向分速度:vy=8m/s,则t=1s时猴子竖直分速度为vy=4m/s,因此t=1s时猴子的速度大小为:,故C错误;v-t图象的斜率等于加速度,则知猴子的加速度大小为:,故D错误。所以B正确, ACD错误。【点睛】本题主要考查了运动的合成,关键知道
4、猴子参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动,会运用运动的合成分析物体的运动轨迹和运动情况。3.3.在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和 的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的位移是乙球落至斜面时位移的( )A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍【答案】A【解析】【分析】根据平抛运动的推论tan=2tan得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等,根据运动的合成与分解求出末速度即可解题。【详解】设斜面倾角为,小球落在斜面上速度方向偏向角为,甲球以速度v抛出,落在斜面上,如图所示:根据平抛运动的推论可得tan=2tan,所以甲乙两个小球落在斜面上时
5、速度偏向角相等;对甲有:,对乙有:,联立可得:,故A正确,BCD错误。【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律,知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。4.4.如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一起,大圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲不打滑转动大、小圆盘的半径之比为3:1,两圆盘和小物体m1、m2 间的动摩擦因数相同m1离甲盘圆心O 点2r,m2 距乙盘圆心O点r,当甲缓慢转动且转速慢慢增加时( )A. 物块相对盘开始滑动前,m1 与m2 的线速度之比为1:1B. 随转速慢慢增加,m1 与m2 同时开始滑动C. 随转速慢慢增加,m1 先开始滑动D. 物块相对盘开始滑动前,m
6、1 与m2 的向心加速度之比为2:9【答案】D【解析】【详解】甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等,有:甲3r=乙r,可得甲:乙=1:3,根据v=r所以物块相对盘开始滑动前,m1与m2的线速度之比为2:3,故A错误;据题可得两个物体所受的最大静摩擦力分别为:f甲=m1g,f乙=m2g,最大静摩擦力之比为:f1:f2=m1:m2;转动中所受的静摩擦力之比为:F1=m1a甲:m2a乙=2m1:9m2=m1:4.5m2。所以随转速慢慢增加,乙的静摩擦力先达到最大,就先开始滑动,故BC错误;物块相对盘开始滑动前,根据a=2r得m1与m2的向心加速度之比为 a1:a2=甲22r:乙2r=2:9,故D正
7、确。所以D正确,ABC错误。5.5.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的角速度之比约为( )A. 1:4B. 4:1C. 1:8D. 8:1【答案】C【解析】【详解】:根据题意可得P与Q的轨道半径之比为:rP:rQ=16:1,根据开普勒第三定律有:,可得周期之比为:TP:TQ=8:1,根据,可得:,故C正确,ABD错误。6.6.在物理课堂上,陈老师给同学们演示了一个鸡蛋从一定高度h掉入透明玻璃缸里,结果鸡蛋摔碎了。若在实验中,将一个50g的鸡蛋从1m的高度掉下,与玻璃缸的撞击时间约为2ms,则该鸡蛋
8、受到玻璃缸的作用力约为()A. 10 NB. 102 NC. 103 ND. 104 N【答案】B【解析】【详解】根据,代入数据可得:,与地面的碰撞时间约为t1=2ms=0.002s,全过程根据动量定理可得:mg(t+t1)-Ft1=0,解得冲击力F=113N102N,故B正确,ACD错误。7.7.如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛,它们与地面接触时重力的瞬时功率分别Pa、Pb、Pc。下列说法正确的有( )A. 它们同时到达同一水平面B. 它们的末动能相同C. 它们与地面刚接触时重力的瞬时功率:PaPb=PcD.
9、它们与地面刚接触时重力的瞬时功率:Pa=Pb=Pc【答案】C【解析】【详解】设斜面高度为h,沿斜面下滑的时间为t,则有:,解得:,根据,解得:,由此可知它们运动的时间不相等,故A错误;三种情况下合力(重力)做的功相同均为mgh,根据动能定理可得物体沿斜面下滑和自由下落时有:,物体做平抛运动时有:,由此可知平抛运动时末动能较大,故B错误;根据重力做功的瞬时功率公式:,可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即Pb=Pc,由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度,即PaPb,由上可知PaPb=Pc,故C正确,D错误。所以C正确,ABD错误。8.8.如图,abc是竖直面内的光滑固定
10、轨道,ab水平,长度为;bc是半径为的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为。小球从a点开始运动到其轨迹最高点,动能的增量为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】由题意知水平拉力为F=mg;设小球达到c点的速度为v,从a到c根据动能定理可得:,解得:,小球离开c点后,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,设小球从c点达到最高点的时间为t,可得:,此段时间内水平方向的位移为:,小球从a点开始运动到其轨迹最高点,动能的增量为,代入可得:,故A正确,BCD错误。9.
11、9.如图所示,两根长度不相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O点。设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。已知L1跟竖直方向的夹角为60,L2跟竖直方向的夹角为30,下列说法正确的是( )A. 细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为B. 小球m1和m2的角速度大小之比为C. 小球m1和m2的向心力大小之比为D. 小球m1和m2的线速度大小之比为【答案】AC【解析】A、对任一小球研究设细线与竖直方向的夹角为,竖直方向受力平衡,则:,解得:,所以细线和细线所受的拉力大小之比,故A正确;B、小球所受合力的大小为,根据牛顿第二定律得:,得:两小球相等,所以角速度相等,故B错误;C、
12、小球所受合力提供向心力,则向心力为:,小球和的向心力大小之比为:,故C正确;D、根据,角速度相等,得小球和的线速度大小之比为:,故D错误。点睛:小球受重力和拉力,两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力,通过合力提供向心力,比较出两球的角速度大小,抓住小球距离顶点O的高度相同求出半径的关系,根据比较线速度关系。10.10.如图所示有三个斜面1、2、3,斜面1与2底边相同,斜面2和3高度相同,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同,当他们分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时,下列说法正确的是()A. 三种情况下物体损失的机械能:E3E2E1B. 三种情况下摩擦产生的热量:Q1Q2Q3C. 到达底端的
13、速度:v1v2v3D. 到达底端的动能:EK1EK3EK2【答案】BC【解析】【详解】设斜面和水平方向夹角为,斜面长度为L,则物体下滑过程中克服摩擦力做功为:W=mgLcos,Lcos即为底边长度,由图可知1和2底边相等且小于3的,故摩擦生热关系为:Q1=Q2Q3,所以损失的机械能E1=E2E3,故B正确,A错误;设物体滑到底端时的速度为v,根据动能定理得:,根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时速度大小关系为:v1v2v3,故C正确;物块的动能为:,因为 v1v2v3,所以到达底端的动能:EK1EK2EK3,故D错误。所以BC正确AD错误。11.11.目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着
14、它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是()A. 由于地球引力做正功,引力势能一定减小B. 卫星的动能逐渐减小C. 由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【答案】AD【解析】【详解】由于卫星高度逐渐降低,所以地球引力对卫星做正功,引力势能减小,故A正确;根据,解得,可知卫星的速度大小随轨道半径的减小而增大,则卫星的动能逐渐增大,故B错误;气体阻力做功不可忽略,由于气体阻力做负功,所以卫星与地球组成的系统机械能减少,故C错误;根据动能定
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