【解析】四川省绵阳市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、四川省绵阳市2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题一、选择题1. 关于物体的运动，下列说法中正确的是 （ ）A. 曲线运动一定是变速运动B. 变速运动一定是曲线运动C. 物体在变力作用下的运动一定是曲线运动D. 物体在恒力作用下的运动一定是直线运动【答案】A【解析】A、做曲线运动的物体速度方向时刻变化即速度不断变化,所以A选项是正确的;B、变速运动还包括速度方向不变但大小改变的变速直线运动,故B错误;C、如果变力的方向始终与速度方向共线,那么物体做的是变速直线运动,如弹簧振子的简谐振动.故C错误;D、物体在恒力作用下的运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故D错误；故选A 点睛：物体做

2、曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论. 2. 经典力学有一定的局限性和适用范围。下列运动适合用经典力学研究和解释的是（ ）A. 氢原子内电子的运动B. 飞船绕月球做圆周运动C. 密度很大的中子星附近物体的运动D. 宇宙探测器以接近光速远离地球的运动【答案】B【解析】经典力学的基础是牛顿定律和万有引力定律，适用于宏观（10-10m）、低速的（ ）弱引力场（例如地球附近）A、氢原子内电子已经不属于宏观物体，所以不适用与经典力学，故A错误B、飞船绕月球做圆周运动是在弱引力场中的运动且运动速度远小于光速，所以适用于经典力学，故B正确；C、密度很大

3、的中子星附近产生了强引力场，故不适用与经典力学，故C错误；D、宇宙探测器以接近光速远离地球的运动，符合速度接近光速，所以不适用于经典力学，故D错误故选B3. 如图所示，小明在荡秋千，a、b是绳上两点，关于a、b两点的线速度和角速度的大小关系，正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】由于a、b两点绕同一中心点运动，并且时刻在一条直线上，所以a、b两点的角速度相等，根据 ，可知 ，故C正确；故选C4. 如图所示的齿轮传动装置中，主动轮和从动轮的齿大小相同，主动轮的齿数z1=24，从动轮的齿数z2=8。当主动轮顺时针转动，且转动周期为T时，从动轮的转动情况是（ ）A. 顺时针转动，角

4、速度为B. 逆时针转动，角速度为C. 顺时针转动，角速度为D. 逆时针转动，角速度为【答案】B【解析】AC、齿轮不打滑,说明边缘点线速度相等, 当主动轮顺时针转动,则从动轮应该逆时针转动，故AC错误BD、齿轮传动的过程中,相等的时间内传送的齿轮数目是相等的,所以: ，又知 ，所以 解得 ，故B对，D错误；故选B 5. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则（ ）A. B的向心力是A的向心力的2倍B. B的合外力是A的合外力的2倍C. 圆盘对B的摩擦力等于B对A的摩擦力D. 圆盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍【答案】D【解析】A、因为A、B两

5、物体的角速度大小相等,根据 ,因为两物块的角速度大小相等,转动半径相等,质量相等,则向心力相等.故A错误B、根据牛顿第二定律知A、B受到的合外力提供了运动的向心力，因为A、B的向心力相等，所以合外力也相等，故B错误；CD、A、B运动过程中摩擦力提供了运动的向心力，对AB整体分析, ，以A为对象 ，所以圆盘对B的摩擦力等于B对A的摩擦力的2倍，故C错误；D正确；故选D点睛：A、B两物体一起做圆周运动,靠摩擦力提供向心力,两物体的角速度大小相等,结合牛顿第二定律分析判断. 6. 一块重量是2 N的石块静止在水平地面，一同学用与石块接触时平均大小为10 N的力踢石块，石块在水平地面上滑行了1 m。则

6、该同学对石块所做的功是A. 2 J B. 10 J C. 12 J D. 条件不足，无法计算【答案】D故选D 7. 假设发射两颗探月卫星A和B如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为80 km和40 km。两颗卫星仅在月球引力作用下的环月运行均可视为匀速圆周运动，则（ ）A. B环月运行的向心加速度比A的小B. B环月运行的线速度比A的小C. B环月运行的周期比A的小D. B环月运行的角速度比A的小【答案】C【解析】运动时万有引力提供了运动所需要的向心力即 根据公式可知随着r的增大，除了周期T增大外，向心加速度、线速度、角速度都在减小故C正确；ABD错误；故选C点睛：卫星绕月球做圆周运动时,

7、万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列方程,求出向心加速度、线速度、周期表达式,然后分析答题. 8. 质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则空气对飞机的作用力大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】飞机做圆周运动所需的向心力由重力mg和空气对飞机的作用力F的合力提供，根据勾股定理： ，故A正确；BCD错误；故选A9. 一个质量为m的小球做自由落体运动，在0 t时间内重力对小球做功的平均功率为，在t时刻重力做功的瞬时功率为P，则A. B. C. D. 【答案】C【解析】根据平均功率公式可知 在t时刻重力做功的瞬时功率为 ，故C正确；A

8、BD错误；故选C10. 汽车在平直公路上匀速行驶，t1时刻司机减小油门使汽车的实际功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速行驶。设整个过程中汽车所受的阻力大小不变。以下图象正确描述汽车速度随时间变化的是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：汽车以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡当司机减小油门，汽车的功率减为P的瞬间，速度v不变，由P=Fv可知，汽车的牵引力突然减小到原来的一半，即为F=F0，阻力f没有变化，汽车的牵引力小于阻力，汽车开始做减速运动，速度v减小，功率保持为P，由P=Fv可知，随v减小，牵引力逐渐增大，汽车受到的合力变大，

9、由牛顿第二定律得知，汽车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的减速运动，当汽车牵引力再次等于阻力，汽车再次匀速运动，由P=Fv得知，此时汽车的速度为原来的一半，由图象可知，故A正确，BCD错误，故选A考点：功率【名师点睛】本题考查分析汽车运动过程的能力，要抓住汽车的功率P=Fv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，是相互制约的关系。11. 如图所示，竖直墙MN，小球从O处水平抛出，若初速度为va，将打在墙上的a点；若初速度为vb，将打在墙上的b点。已知Oa、Ob与水平方向的夹角分别为、，不计空气阻力。则va与vb的比值为（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】根据平抛运动知识可知： ，则

10、同理可知： 由于两次运动水平方向上的位移相同，根据 解得： ，故D正确；ABC错误；故选D12. 我国在深海领域有了重大的发展，“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务。若把地球看做质量分布均匀的球体，且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。已知地球半径为R，“蛟龙号”下潜深度为d，地球表面重力加速度为g，球体积计算公式是。则“蛟龙号”所在处的重力加速度大小是A. B. C. D. 【答案】C【解析】令地球的密度为 ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有: 结合两个公式可解得： ，故C正确；ABD错误；故选C.13. 一小船渡河，河宽d=120 m，河水均

11、匀流动，流速v1=3 m/s，船在静水中的速度v2=5 m/s。则小船A. 渡河的最短时间是24 sB. 渡河的最短时间是40 sC. 以最小位移渡河，时间是24 sD. 以最小位移渡河，时间是30 s【答案】AD【解析】AB、在垂直于河岸方向上,速度越大,渡河的时间越短.即静水速垂直于河岸,渡河时间最短,，故A正确； B错误；CD、由于船速大于水速，所以小船能够到达正对岸，设船头与河岸的夹角为，此时在水流方向上的合速度为零，即 过河时间为 结合以上两式可解得： ，故C错误；D正确；故选AD点睛：将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性,在垂直于河岸方向上,速

12、度越大,渡河的时间越短.当合速度的方向与河岸垂直,渡河的位移最短. 14. 如图所示，长为L=0.5 m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3 kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2 m/s ，g取10 m/s2。则（ ）A. 小球通过最高点时，向心力大小是6 NB. 小球通过最低点时，向心力大小是24 NC. 小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6 ND. 小球通过最低点时，对杆作用力的大小为24 N【答案】BC【解析】牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于

13、在最高点的速度在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力AC、设在最高点杆子表现为拉力，则有 ，代入数据得，F=-6N，则杆子表现为推力，大小为6N所以小球对杆子表现为压力，大小为6N故A错误，C正确BD、在最低点，杆子表现为拉力，有 ，代入数据得，F=54N在最低点的向心力为 故B对、D错误故选BC点睛：杆子带着在竖直平面内的圆周运动，最高点，杆子可能表现为拉力，也可能表现为推力，取决于速度的大小，在最低点，杆子只能表现为拉力然后利用向心力公式求解即可。15. 如图所示，木块M上表面水平，木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（ ）A.

14、 m受到的重力对m做正功B. m所受的合外力对m做负功C. m对M的摩擦力对M做负功D. M对m的摩擦力对m做负功【答案】AC【解析】A、m重力方向竖直向下,位移沿斜面向下,力和位移夹角小于 ,故重力做正功,所以A选项是正确的;B、整体一起由静止开始下滑，所以两者的动能增加，对m根据动能定理可知合外力做正功，故B错误；CD、将两物体作为整体处理,则加速度为 ,两物体的加速度相同,对m，则m应受向上的支持力及向右的摩擦力,摩擦力与位移的夹角为锐角，所以摩擦力对m做正功，根据牛顿第三定律知m对M的摩擦力方向向左，与位移的方向夹角为钝角，所以m对M的摩擦力对M做负功，故C正确；D错误；故选AC点睛：

15、分析两物体的受力及运动,由功的公式可分析各力对物体是否做功,根据夹角可判功的正负.16. 一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m可视为质点的小球M和N，细杆的中点处有一转轴O，细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示。当装置受到很小扰动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（ ）A. 小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量B. 小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量C. 重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值D. 重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值【答案】AD【解析】A、对两个球组成的系统,

16、只有重力和细杆的弹力做功,机械能守恒,所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量，故A正确；B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球M的重力势能增加量，故B错误；C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；故选AD点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒,而单个球的机械能不守恒,结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即可. 17. 已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为r ，向心

17、加速度大小为a0，万有引力常量为G，则（ ）A. 向心加速度之比B. 向心加速度之比C. 地球质量D. 地球质量【答案】BC【解析】AB、地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，根据 可知向心加速度之比，故A错;B正确CD、地球赤道上的物体随地球自转时有 地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则由 结合两个公式可解得地球质量，故C正确；D错误；故选BC点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，注意赤道上的物体不是靠万有引力提供向心力 18. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。用手托住物体使它从A处缓慢下降，

18、到达B处时手和物体自然分开且物体也不动。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W。不考虑空气阻力，在此过程中（ ）A. 弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量B. 弹簧弹性势能增加量大于物体重力势能减少量C. 物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD. 若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W【答案】AD【解析】试题分析：物体缓缓下降，则物体动能的变化忽略不计。在竖直方向上，物体受三个力保持受力平衡：竖直向下的重力，手给物体竖直向上的支持力，弹簧给物体竖直向上的拉力。拉力随弹簧的伸长量不断增大，而支持力和拉力之和始终等于重力。AB、重力做正功，弹力做负功，手的支持力做负功，根据动能

19、定理可知 ，所以弹簧弹性势能增加量小于物体重力势能减少量，故A正确，B错误C、物体与弹簧组成的系统中，除了弹力和重力外，手的支持力做负功，则系统的机械能减小，减小量等于物体克服手的支持力做功，即系统机械能减小了W，故C错误；D、若物体从A处由静止释放，弹簧和重力做功不变，根据动能定理可知，结合公式 ，则物体的动能为W，故D项正确。故选AD二、非选择题19. 有两颗人造地球卫星，质量之比是m1m261，轨道半径之比是r1r221，则它们的向心加速度之比是a1a2_，所受向心力之比F1F2_。【答案】 (1). 1:4 (2). 3:2【解析】卫星围绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动向心力

20、有: 两颗人造地球卫星，质量之比是m1m261，轨道半径之比是r1r221所以两者的向心力之比为F1F23:2根据万有引力提供向心力可得： 两颗人造地球卫星，轨道半径之比是r1r221，所以向心加速度之比是a1a21:4 点睛：人造地球卫星的向心力由万有引力提供,则由公式可得出各量的表达式,则可得出各量间的比值. 20. 某人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上。人以速度v0匀速地向下拉绳，当物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，则物体A的运动速度是_。【答案】 【解析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示。拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，即 所以 故本

21、题答案是: 点睛:在关联速度问题中速度的处理一定要沿绳子和垂直于绳子分解, 21. 在研究平抛物体运动规律的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长都是L = 1.6 cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的A、B、C、D所示，则小球从A到B的运动时间是_ s，平抛的水平初速度v0=_m/s。g取10 m/s2。【答案】 (1). 0.04 (2). 0.80【解析】竖直方向是匀加速运动(T为计时单位) 解得: 水平方向是匀速运动 解得 故本题答案是: (1). 0.04 (2). 0.80点睛:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上匀加速运动来求解.22. 在“验证机

22、械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m / s2，所用重物的质量为1.0 kg。甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上前两个点间的距离分别为0.19 cm（甲）、0.20 cm（乙）和0.26 cm（丙），可看出其中有一个学生在操作上有不恰当之处。选出一条按实验要求正确操作的纸带如图所示（相邻两点之间的时间间隔为0.02 s），回答下列问题：（1）有不恰当操作的同学是_（选填“甲”“乙”或“丙”）。（2） 从打下的第一个点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量EP减=_J，重物动能的增加量Ek=_J（均保留两位有效数

23、字）。【答案】 (1). 丙 (2). 0.49 (3). 0.48【解析】（1）从数据中看出，甲、乙的数据较为接近，而丙的数据明显偏大，可以推知丙的重物在打下1、2两点时的速度较大，可知丙先放开纸带后接通电源。所以有不恰当操作的同学是丙,(2) 从起点O到打下计数点B的过程中重物下落的高度为0.0501m所以重力势能的减小量为 利用中点时刻的速度等于平均速度可求得： 重物动能的增加量 故本题答案是：(1). 丙 (2). 0.49 (3). 0.48点睛：利用中点时刻的速度等于平均速度求解B点的速度，然后验证机械能是否守恒。23. 若嫦娥某型号探月卫星绕月球飞行，在靠近月球表面的圆轨道飞行时

24、，绕行一周所用的时间为T，着陆月球后宇航员用弹簧秤测出质量为m的物体的重力为F，已知引力常量为G。求月球的半径和质量。【答案】 ； 【解析】设月球半径为R，月球质量为M，飞船质量为月球表面的重力加速度为 根据月球表面万有引力等于重力 以及 可解得： ；故本题答案是： ；点睛：利用月球表面的重力加速度和环绕周期可求出月球的质量和月球的半径。24. 一辆以氢为燃料的新能源汽车质量6103 kg，行驶时所受阻力是车重的5%，最大输出功率为60 kW。汽车以0.5 m/s2的加速度从静止匀加速启动，最后匀速行驶。g取10 m/s2。求：（1）汽车做匀加速直线运动的时间；（2）匀速行驶的速度大小。【答案

25、】（1） （2） 【解析】（1）当汽车做匀加速达到额定功率时此时的速度为：所以做匀加速的时间为 （2）当汽车开始匀速运动时速度达到最大，则最大值 故本题答案是：（1） （2）点睛： (1)当汽车达到最大速度时,处于受力平衡状态,汽车的牵引力和阻力大小相等,由 可以求得最大速度.(2)再根据求解匀加速的最大速度; 由牛顿第二定律可以求匀加速的时间。25. 如图所示，半径R=3 m的光滑圆弧轨道BC竖直固定在光滑水平地面上，C端切线水平；与C端等高的长木板质量M=4 kg靠紧圆弧轨道；A点在圆弧轨道所在竖直面内，与B端的高度差h=0.8 m。质量为m=3 kg的小物块（可视为质点）从A点以v0=3

26、 m/s的水平初速度抛出，运动到B端恰好沿着切线方向进入圆弧轨道BC，最后与长木板相对静止。小物块与长木板间的动摩擦因数=0.2，g取10 m/s2。求：（1）小物块运动至B端时的速度大小和方向；（2）小物块滑至C端时，圆弧轨道对它的支持力大小；（3）长木板的最小长度。【答案】 ；（2）； （3） 【解析】（1）根据动能定理 可知到达B端时的速度为 小物块运动到B端恰好沿着切线方向进入圆弧轨道BC，所以运动到B端时速度方向应该刚好沿切线方向向下， 设速度方向与水平方向的夹角为 ，则根据矢量三角形的关系可求得： 所以 （2）从B到C点利用动能定理可求得： 且在C点利用牛顿第二定律可知 根据以上两式可求得： ； （3）小球A与长木板相互作用的过程动量守恒，并且最后达到共速，根据动量守恒可知： 在此过程中系统减少的动能转化为系统的内能根据功能关系可知： 解得：故本题答案是： ；（2）； （3）点睛：根据动能定理求出小球A落到B点的速度以及C点的速度，借助于牛顿第二定律求解压力的大小，利用动量守恒结合功能关系即可求得板长。 ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%