【物理】北京市师达中学2019-2020 学年高一下学期期末考试试题（解析版）

【物理】北京市师达中学2019-2020 学年高一下学期期末考试试题（解析版）

北京市师达中学2019-2020 学年高一下学期期末考试试题一、单项选择题（本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共45分）‎ ‎1.下列物理量中属于矢量的是（ ）‎ A. 功 B. 加速度 C. 功率 D. 重力势能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 功、功率和重力势能只有大小，没有方向，都是标量，故ACD错误；加速度既有大小，又有方向，是矢量，故B正确．所以B正确，ACD错误．‎ ‎2.在物理学史上，首先提出万有引力定律的科学家是（　　）‎ A. 牛顿 B. 开普勒 C. 伽利略 D. 卡文迪许 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，A正确；‎ B．开普勒提出了开普勒三大定律，B错误；‎ C．伽利略改进了望远镜，以及支持哥白尼的日心说，C错误；‎ D．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量，D错误。‎ ‎3.在国际单位制中，能量的单位是 A. 焦耳（J） B. 瓦特（W） C. 千克（kg） D. 牛顿（N）‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】能量的国际单位为焦耳J，故选A。‎ ‎4.一质量为m的物体做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度的大小为v。则物体做圆周运动所需要的向心力大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据向心力的公式得，故选A。‎ ‎5.一物体的质量保持不变，速度变为原来的2倍，则其动能变为原来的（　　）‎ A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】动能与质量成正比，与速度的平方成正比，则速度变为原来的2倍时，动能变成原来的4倍。故选B。‎ ‎6.孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化．如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（ ）‎ A. 重力势能减少，动能减少 B. 重力势能减少，动能增加 C. 重力势能增加，动能减少 D. 重力势能增加，动能增加 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】孔明灯在加速上升的过程中，忽略其质量的变化，高度升高，则重力势能增加，速度增大，则动能增加。故选D。‎ ‎7.在空气阻力可忽略的情况下，下列物体的运动可视为平抛运动的是（　　）‎ A. 沿水平方向扣出的排球 B. 沿斜向上方投出的篮球 C. 从楼顶由静止下落的小石子 D. 沿竖直方向向上抛出的橡皮 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的条件有两个，一是物体初速度不为零且水平，二是只受重力作用，所以在忽略空气阻力的情况下，沿水平方向扣出的排球可视为平抛运动，A正确，BCD错误。‎ ‎8.两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，那么它们之间万有引力的大小变为（ ）‎ A. B. ‎4F C. ‎16F D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 根据万有引力定律公式得，将这两个质点之间的距离变为原来的4倍，则万有引力的大小变为原来的1/16．故D正确，ABC错误．故选D．‎ ‎9.北京时间‎2016年2月25日，在巴西进行的2016年跳水世界杯比赛中，中国选手邱波获得十米跳台冠军。如图所示，在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降。在这一过程中，邱波所受重力做功的情况是（ ）‎ A. 始终做负功 B. 始终做正功 C. 先做负功再做正功 D. 先做正功再做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降，故重力势能先增加后减小，故重力先做负功后做正功，故C正确，ABD错误。‎ ‎10.如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为x时，速度达到v，此时力F的功率为 A. Fv B. Fx C. 2Fv D. 2Fx ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】拉力F的瞬时功率为P=Fv，故选A。‎ ‎11.从距水平地面同一高度，以相同初速度同时抛出两个质量不同的小石块，不计空气阻力.下列说法正确的是( )‎ A. 两个石块同时落地 B. 质量较大的石块先落地 C. 两个石块在落地前瞬间速度相等 D. 质量较大的石块在落地前瞬间的速度较大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】两个物体在同一高度以相同初速度抛出，都做抛体运动，故在竖直方向上都只受重力，加速度相同，同一时刻速度相同；所以落到地面所用时间相同，落地速度相等.‎ A．描述与分析相符，故A正确.‎ B．描述与分析不符，故B错误.‎ C．描述与分析相符，故C正确.‎ D．描述与分析不符，故D错误.‎ ‎12.在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中，空中梯队的表演震撼人心，更令人自豪的是，参阅飞机全部是国产先进飞机．如图所示，虚线为一架歼-15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹，P是轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向，其中描述最准确的是（　　）‎ A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据曲线运动的速度方向可知，飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向，所以丙的方向为飞机在P点的速度方向．故C正确，ABD错误．‎ ‎13.下列所述的实例中，机械能守恒的是（　　）‎ A. 木箱沿斜面匀速向下滑行的过程 B. 人乘电梯加速上升的过程 C. 小钢球在空中做平抛运动过程 D. 跳伞运动员在在空中匀速下落的过程 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．木箱沿斜面匀速向下滑行，动能不变，重力势能减小，机械能减小，A错误；‎ B．人乘电梯加速上升，动能和重力势能均增大，机械能增大，B错误；‎ C．小钢球在空中做平抛运动，只有重力做功，重力势能和动能相互转化，机械能守恒，C正确；‎ D．跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能减小，D错误。‎ 故选C。‎ ‎14.‎2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号公程”的两颗组网卫星．已知某北斗导航卫星在离地高度为21500千米的圆形轨道上运行，地球同步卫星离地的高度约为36000千米．下列说法正确的是（ ）‎ A. 此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时 B. 此北斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度 C. 此北斗导航卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度 D. 此北斗导航卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据题意可知北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径.‎ A．根据公式可得，可知半径越大，周期越大，所以北斗周期小于同步卫星周期即北斗导航卫星绕地球运动的周期小于24小时，A错误；‎ B．根据公式可得，轨道半径越大，角速度越小，所以斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度，B正确；‎ C．根据公式可得，可知轨道半径越大，线速度越小，所以北斗导航卫星的线速度大于地球同步卫星的线速度，C错误；‎ D．根据公式可得，轨道半径越大，向心加速度越小，故此北斗导航卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度，D错误．‎ ‎15.如图所示，在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定着一块质量不计的薄板，在薄板上放一个重物，并且用手将重物往下压，然后突然将手撤去，重物即被弹射出去，则在弹射过程中（即重物与弹簧脱离之前），重物的动能变化情况是（　　）‎ A. 一直增大 B. 先增大，再减小 C. 先减小，再增大 D. 一直不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】将手撤去时，物体所受的弹力大于自身的重力，合力方向为竖直向上，物体向上做加速运动，动能增加；物体向上运动时，弹簧的弹力减小，当弹力的大小等于重力时，物体处于平衡状态，此时物体速度达到最大值，即动能为最大值；由于惯性，物体仍然继续向上运动，弹力小于重力，合力方向为竖直向下，物体做减速运动，动能减小，最后当弹簧的弹力减小到0时，物体与弹簧分离，即被弹射出去。故ACD错误，B正确。‎ 二、填空题（每空 4 分，共16 分）‎ ‎16.载人航天飞船在环绕地球的轨道上飞行时，飞船运动所需的向心力由地球对它的________提供；此时宇航员处于_________（选填“超重”或“失重”）状态。‎ ‎【答案】 万有引力 失重 ‎【解析】‎ ‎【详解】飞船绕地球运行，所需向心力由地球对它的万有引力提供。‎ 此时宇航员的向心加速度指向地心，处于完全失重的状态。‎ ‎17.如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一小钢球。现将小钢球拉至A点，由静止释放，小钢球在竖直面内沿圆弧运动，先后经过B、C 两点。则小钢球在B点的动能________（选填“大于”或“小于”）小钢球在C点的动能；通过C点时轻绳对小钢球的拉力________（选填“大于”或“小于”）小钢球所受的重力。‎ ‎【答案】 小于 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】小钢球从重力做正功，重力势能减小，动能增大，所以小钢球在B点的动能小于小钢球在C点的动能。‎ 通过C点时，根据牛顿第二定律 可知轻绳对小钢球的拉力大于小钢球所受的重力。‎ ‎18.如图所示，某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s，在此过程中，恒力F对物体所做的功为_______，若地面光滑，物体动能的变化量为________．‎ ‎【答案】 Fscosθ Fscosθ ‎【解析】‎ ‎【详解】拉力做功 W=Flcosα=Fscosθ 如果地面光滑，物体不受摩擦力，在整个过程中只有拉力做功，由动能定理得：物体动能的变化量△EK=Fscosθ ‎19.在一次测试中，质量为1.6×‎103kg的汽车沿平直公路行驶，其发动机的输出功率恒为100kW。汽车的速度由‎10m/s增加到‎16m/s，用时1.7s，行驶距离‎22.6m。若在这个过程中汽车所受的阻力恒定，则汽车的速度为‎10m/s时牵引力的大小为_______N，此时汽车加速度的大小为________m/s2。‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车速度为时，牵引力大小为 汽车加速过程，根据动能定理 解得阻力为 根据牛顿第二定律 解得 三、解答题。（共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。将解答过程写在答题纸相 应的位置。）‎ ‎20.如图所示，一个质量为 m 的物体，初速度为v0，在水平合外力F（恒力）的作用下， 经过一段位移 x 后，速度变为vt。请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动能定理的表达式。‎ ‎【答案】推导过程见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做匀加速直线运动，根据位移与速度的关系 根据牛顿第二定律 两式联立消去，推得动能定理的表达式 ‎21.已如图所示，将一个小球从h=‎20m 高处水平抛出，小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=‎10m，不计空气阻力，g取‎10m/s2，求：‎ ‎(1)小球在空中运动的时间；‎ ‎(2)小球抛出时速度的大小。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，平抛运动的时间由竖直方向的自由落体运动来确定，根据公式得 ‎(2)小球抛出时速度大小由得 ‎22.我国航天事业取得了令世界瞩目的成就。其中“嫦娥一号”和“嫦娥二号”已经成功地绕月运行，并对月球进行了近距离探测。它们环绕月球做匀速圆周运动时，距月球表面的高度分别为h1和h2。已知月球的半径为R，月球的质量为M，引力常量为G。求：‎ ‎(1)月球表面附近的重力加速度；‎ ‎(2)“嫦娥一号”与“嫦娥二号”环绕月球运动的向心加速度之比。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)万有引力提供重力加速度 解得 ‎(2)万有引力提供向心加速度 解得 则 ‎23.一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=‎0.50kg，滑块经过A点时的速度vA=‎5.0m/s,AB长x=‎4.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=‎0.50m，滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=‎0.10m。取g=‎10m/s2。求：‎ ‎(1)滑块第一次经过B点时速度的大小；‎ ‎(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时，对轨道上B点压力大小；‎ ‎(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.‎ ‎【答案】（1）vB=‎40 m/s；（2）N=21N；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)滑块由A到B的过程中，应用动能定理得：‎ 又Ff=μmg 解得：vB=‎4.0m/s ‎(2)在B点，滑块开始做圆周运动，由牛顿第二定律可知 解得轨道对滑块的支持力FN=21 N 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道上B点压力的大小也为21 N ‎(3)滑块从B经过C上升到最高点的过程中，由动能定理得 解得滑块克服摩擦力做功W′Ff=10 J