2018-2019学年陕西省汉中市高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年陕西省汉中市高一下学期期末考试物理试卷（解析版）

‎2018-2019学年陕西省汉中市高一下学期期末考试 物理试 第I卷（选择题共48分）‎ 一、选择题（本夫题共12小赣,每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1 题只有 一项符合题目要求;第9 ~12颠有多项符合题目要求,全部选对的得4分，选对但不全的得2 分;有选错或不选的得0分）‎ ‎1.下列说法不符合史实的是（ ）‎ A. 第谷通过长期观察，建立了日心说 B. 开普勒总结了行星运动的三大定律 C. 卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量人”‎ D. 利用万有引力定律发现的海王星，被称为“笔尖下的行星 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 哥白尼通过长期观察，提出“日心说”，故选项A不符合史实；‎ B.开普勒总结了行星运动的三大定律，故选项B符合史实；‎ C.卡文迪许测出了引力常量G，被称为“称量地球重量的人”，故选项C符合史实；‎ D. 海王星是人们依据万有引力定律计算而发现的，被称为“笔尖下发现的行星”，故选项D符合史实。‎ ‎2.嫦娥四号发射岀去后进入近月点约100公里旳环月轨道.关于“嫦娥四号”月球探测器的发 -射速度，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小于第一宇宙速度 B. 介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 C. 介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之间 D. 大于第三宇宙速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】嫦娥四号进入近月点约100公里的环月轨道后，仍围绕地球做椭圆运动，未摆脱地球的引力束缚，故嫦娥四号的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎3.一个物体做平抛运动，则物体的水平位移决定于（ ）‎ A. 物体所受重力和下落的高度 B. 物体所受的重力 C. 物体下落的高度和初速度 D. 物体所受的重力和初速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据得，则水平位移为，可知水平方向的最大距离由初速度和物体下落的高度共同决定，故选项C正确，A、B、D错误。‎ ‎4.居住在西安和广州的居民，由于地球的自转，都做匀速圆周运动，关于这两处居民做圆周运动的说法中，正确的是（ ）‎ A. 西安处的转动周期较大 B. 广州处转动的角速度较大 C. 西安处转动的线速度较大 D. 广州处的转动半径较大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.地球上各点绕地轴转动，具有相同的角速度，周期也相同，故选项A、B错误；‎ CD.根据，各点离地轴的距离不同，所以线速度不等，广州处的转动半径较大，则广州处转动的线速度较大，故选项D正确，C错误。‎ ‎5.在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到某位置时，拉力F突然发生变化，关于小球运动情况的说法错误的是（ ）‎ A. 若拉力突然消失，小球将做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将做离心运动 C. 若拉力突然变大，小球将做离心运动 D. 若拉力突然消失，小球将做匀速直线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在水平面上，细绳的拉力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，若拉力突然消失，小球受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动；若拉力突然减小时，小球将做离心运动；若拉力突然变大，小球将做向心运动，故选项A、B、D正确，C错误；‎ 说法错误的故选选项C。‎ ‎6.一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（　　）‎ A. 水速越大，路程越长，时间越长 B. 水速越大，路程越短，时间越短 C. 水速越大，路程和时间都不变 D. 水速越大，路程越长，时间不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长。所以选项ABC错误，选项D正确。‎ ‎7.机械鼠标的正反面如图所示，鼠标中定位球的直径是，如果将鼠标沿直线匀速拖移需要间，则定位球的角速度为（）‎ A. π5(rads)‎ B. π10(rads)‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意知可知定位球边缘的线速度为：，根据线速度角速度关系：得到：，ABC错误D正确 ‎8.人骑自行车下坡，坡长l＝‎500 m，坡高h＝‎10m，人和车总质量为‎100 kg，下坡时初速度为‎4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车的速度为‎10 m/s，g取‎10 m/s2，则下坡过程中克服阻力所做的功为(　　)‎ A. 15800 J B. 5800J C. 5000 J D. 4200 J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】下坡过程中由动能定理得： 。代入数据解得：，故B正确。‎ ‎9.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示， ‎ 汽车通过凹形桥的最低点时（ ）‎ A. 车对桥的压力比汽车的重力小 B. 车对桥的压力比汽车的重力大 C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大 D. 向心力由汽车所受重力、桥面对其支持力和摩擦力提供 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】ABD.汽车通过凹形桥最低点时，靠重力和支持力的合力提供向心力，有，解得，可知汽车对桥的压力大于汽车的重力，故选项A、D错误，B正确；‎ C.根据可知，速度越大，车对桥面的压力越大，故选项C正确。‎ ‎10.如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则(　　)‎ A. 两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B. 两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 C. 两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大 D. 两球到达各自悬点的正下方时，A球受到向上的拉力较大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ AB、两个球都是从同一个水平面下降的，到达最低点时还在同一个水平面上，根据重力做功的特点可知在整个过程中，A.B两球重力做的功相同，但是，A球下摆过程中，只有重力做功，B球在下落的过程中弹簧要对球做负功，根据动能定理得，A球到达最低点时速度要比B球的速度大，动能也要比B球的大，故A错误，B正确；‎ C. A球下摆过程中，只有重力做功，机械能守恒；B 球在下落的过程中弹簧要对球做负功，机械能减小。故C错误； ‎ D. 两球质量相等，下降的高度相同，所以重力做功相同，损失的重力势能相同，故D正确。 ‎ 故选：BD 点睛：A球用绳连着，在下降的过程中，绳的拉力不做功，球A的机械能守恒．B球用弹簧相连，在球B下降的过程中，弹簧要对球B做功，弹簧的弹性势能增加，球B的机械能不守恒，但整个系统的机械能守恒．由此分析即可．‎ ‎11.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t 图象如图所示。已知汽车的质量为m = kg，汽车 受到的阻力为车重的0.1倍，g取‎10m/s2，则（ ）‎ A. 汽车在前5 s内的牵引力为N B. 汽车在前5 s内的牵引力为N C. 汽车的额定功率为100 kw D. 汽车的最大速度为‎60 m/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.汽车受到阻力为，前5s内，由图知，由牛顿第二定律可知，求得汽车的牵引力为，故选项B正确，A错误；‎ C.末功率达到额定功率，汽车的额定功率为，故选项C正确；‎ D.当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度，故选项D错误。‎ ‎12.科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事.地球流浪途中在接近木星时被木星吸引,当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2，地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1 、R2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等 B. 木星与地球的第一宇宙速度之比为 C. 地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方 D. 地球与木星的质量之比为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由开普勒第二定律可知对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，所以地球逃逸前，其在相等时间内与太阳连线扫过的面积相等，故选项A正确；‎ B.根据重力提供向心力得,解得地球上的第一宇宙速度,同理得木星上的第一宇宙速度为,故木星与地球的第一宇宙速度之比，故选项B错误；‎ C.根据开普勒第三定律得，故，即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故选项C错误；‎ D.根据重力与万有引力相等，根据解得，可得地球的质量为地，木星质量为木，故地球与木星的质量之比为，故选项D正确。‎ 第II卷（非选择题共52分）‎ 二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）‎ ‎13.如图所示，某研究性学习小组探究“动能定理”设计了如下实验：水平轨道B（动摩擦因数视为相同）固定在水平桌面上，弹射装置A可置于水平轨道B 的任何一处，将滑块C 以相同 的初动能弹射出去，滑块C滑离轨道端点O后做平抛运动落到地面。（已知重力加速度为g）根据 上述实验，回答下列问题： ‎ ‎(1)若CO间距离为L，滑块被弹射后,在水平轨道上的运动过程克服摩擦力做功为 W，改变弹簧装置位置,当CO=L/2 时，滑块在水平轨道上克服摩擦力做功为：________。‎ ‎(2)如果要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程 x 以外，还需要测量的物理量有______（要求明确写出物理量的名称和对应的符号）。 末动能EK = ____________（只用字母表示）。‎ ‎【答案】 (1). (2). 滑块质量m，桌面到地面的高h (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块被弹射后，在水平轨道上的运动过程中，受到重力、支持力和滑动摩擦力，重力支持力不做功，只有摩擦力做负功，若，克服摩擦力做功为，当时，克服摩擦力做功为 ‎(2)滑块从点抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则运动时间，水平方向做匀速直线运动,则平抛运动的初速度，末动能，所以要求出滑块滑离桌面的末动能，除了需要测量滑块平抛的射程以外，还需要测量的物理量有滑块的质量，桌面到地面的高。‎ ‎14.利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验：‎ ‎(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间_______；‎ A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量与势能变化量 C．速度变化量与高度变化量 ‎(2)实验得到如图乙所示的纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测出它们到起始点O 的距离分别为hA、hB 、hC 。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T，重物质量为m 。从 打O点到达B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep =_________ ，动能变化量△EK =_________； ‎ ‎(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。‎ A．利用公式v= gt计算重物速度 B．利用公式v2 = 2gh计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 ‎【答案】 (1). A (2). (3). (4). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选选项A；‎ ‎(2)从打点到打的过程中，重物的重力势能变化量，点的瞬时速度，则动能的增加量 ‎ ‎(3)实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选项C正确。‎ 三、计算题（本大题共4小题，计36分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值 计算的题,答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15.汽车在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），如图所示，由于前方事故，突然急刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动，小球由于惯性从货架上水平飞岀， 落在车厢底板时的速度为大小m/s、方向与水平方向之间夹角为,求：（g = ‎10m/s2）)‎ ‎(1)汽车匀速行驶时的速度为多少？‎ ‎(2)货架的竖直高度是多少？‎ ‎【答案】（1）（2）‎‎5m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球平抛运动的初速度即为汽车匀速行驶的速度，根据落在车厢底板时的速度可知平抛运动的初速度为： ‎ ‎(2)落在车厢底板时竖直方向的分速度： ‎ 下落时间： ‎ 下降的高度：‎ ‎16.2019年4‎ 月，人类史上首张黑洞照片问世，如图，黑洞是一种密度极大的星球。从黑洞出发的光子，在黑洞引力的作用下，都将被黑洞吸引回 去，使光子不能到达地球，地球上观察不到这种星体，因此把这种星球称为黑洞。假设有一光子（其质量m未知）恰好沿黑洞表面做周期为T 的匀速圆周运动，求：‎ ‎(1)若已知此光子速度为v，则此黑洞的半径R为多少？ ‎ ‎(2)此黑洞的平均密度ρ为多少？（万有引力常量为G）‎ ‎【答案】（1）R= （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)此光子速度为，则 ‎ 此黑洞的半径：‎ ‎(2)根据密度公式得：‎ 根据万有引力提供向心力，列出等式：‎ 解得：‎ 代入密度公式，解得：‎ ‎17.如图所示,在水平圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量均为m的两物块用轻绳连接，物块A 到转轴的距离为 R ，与圆盘的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加 速度为g。要使物块A随圆盘一起转动，则：‎ ‎(1)水平圆盘转动的角速度少为多少时，可使物体A 与水平圆盘间摩擦力为零？ ‎ ‎(2)水平圆盘转动的角速度的大小在什么范围内物块A 会相对于圆盘静止？‎ ‎【答案】（1） （2）≤≤‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物块相对于圆盘静止，则绳子上的张力为： ‎ 当物体与木板间摩擦力为0时，即由：‎ 解得：‎ ‎(2)当角速度最小时，所受的静摩擦力最大且的背离圆心，即有：‎ 解得：‎ 当角速度最大时，所受的静摩擦力最大且的指向圆心，即有：‎ 解得：‎ 所以取值范围：≤≤‎ ‎18.图示为一过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成，BC分别是圆形轨道的最低点和最高点，其半径R=‎1m，一质量m＝‎1kg的小物块（视为质点）从左側水平轨道上的A点以大小v0＝‎12m／s的初速度出发，通过竖直平面的圆形轨道后，停在右侧水平轨道上的D点。已知A、B两点间的距离L1＝5．‎75m，物块与水平轨道写的动摩擦因数0．2，取g＝‎10m／s2，圆形轨道间不相互重叠，求：‎ ‎（1）物块经过B点时的速度大小vB；‎ ‎（2）物块到达C点时的速度大小vC；‎ ‎（3）BD两点之间的距离L2，以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块从A到B运动过程中，根据动能定理得： ‎ 解得：‎ ‎（2）物块从B到C运动过程中，根据机械能守恒得：‎ 解得：‎ ‎（3）物块从B到D运动过程中，根据动能定理得：‎ 解得：‎ 对整个过程，由能量守恒定律有：‎ 解得：Q=72J ‎【点睛】选取研究过程，运用动能定理解题．动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．知道小滑块能通过圆形轨道的含义以及要使小滑块不能脱离轨道的含义．‎