【物理】甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2018-2019学年高一下学期期末考试试题 (解析版)

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【物理】甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2018-2019学年高一下学期期末考试试题 (解析版)

甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2018-2019学年 高一下学期期末考试试题 一、选择题(每小题6分,共计48分。1-5题为单选题,6-8题为多选题。选错不得分,选不全得3分)。‎ ‎1. 发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是( )‎ A. 卡文迪许、牛顿 B. 牛顿、卡文迪许 C. 牛顿、伽利略 D. 开普勒、伽利略 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:发现万有引力定律的是牛顿,卡文迪许通过扭秤实验首次比较精确地测出引力常量的值,开普勒发现了开普勒三定律,伽利略通过理想斜面实验推出了力 不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,故B正确 考点:考查了物理学史 ‎2.做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的量是(  )‎ A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.曲线运动的物体,它的速度方向是轨迹的切线方向,肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,但速度大小可以不变,故速率可能不变,A错误B正确;‎ CD.曲线运动的物体可能受恒力作用,如平抛运动,只受重力不变,其加速度为重力加速度,保持不变,CD错误。‎ 故选B。‎ ‎3.如图所示,用细线吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,则小球受到的向心力是(  )‎ A. 绳子的拉力 B. 重力、绳的拉力的合力 C. 重力 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球只受重力和绳子的拉力两个力的作用,如图所示 向心力是重力和绳子的拉力沿水平方向上的合力,故B正确,ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景.在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是 A. 弹性势能减小,重力势能增大 B. 弹性势能减小,重力势能减小 C. 弹性势能增大,重力势能增大 D. 弹性势能增大,重力势能减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析:据题意,当运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,有一个平衡位置,即弹力等于重力,,这是平衡位置,运动员运动至这个位置时速度达到最大,即从最低点开始运动员的速度先增加再减小,所以动能也是先增加后减小,而重力势能一直都在增加,弹性势能一直在减小,故选项B正确.‎ 考点:弹性势能、重力势能、动能 名师点睛:本题分析的关键是通过分段受力分析找到平衡点,从最低点开始:,运动员开始加速运动,弹力减小,直到某个位置有,此时速度最大,此后弹力小于重力,速度减小;所以动能大小变化就可以分析了.‎ ‎5.某人用同一水平力先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则( )‎ A. W1=W2,P1=P2 B. W1=W2,P1>P‎2 ‎ C. W1>W2,P1>P2 D. W1>W2,P1=P2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由题知,用同一水平力F拉物体,物体运动的距离s相同,根据W=Fs,可知:拉力做的功,根据牛顿第二定律知,在光滑水平面上物体的加速度大于在粗糙水平面上的加速度,根据得,在粗糙水平面上的运动时间长,即,根据得:拉力做功功率:,故B正确,ACD错误;‎ 故选B.‎ ‎6.物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动,对各个力做功情况描述正确地是(  )‎ A. 重力做正功 B. 合力做正功 C. 摩擦力做负功 D. 推力F做正功 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体受力分析可知,物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态,故推力等于摩擦力;根据力做功公式,可知重力与位移方向垂直,故重力做功为零;摩擦力与运动方向相反,故摩擦力做负功;而推力与运动方向同向,故推力F做正功;物体做匀速运动,合力为零,故合力做功为零,故AB错误;CD正确。‎ 故选CD。‎ ‎7.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球的卫星质量为m,引力常量为G。有关同步卫星下列表述正确的是(  )‎ A. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 B. 卫星距地面的高度为 C. 卫星运行时受到的向心力大小为 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由万有引力提供向心力,则有,解得,同步卫星轨道半径大于地球半径,所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度,故A正确;‎ B.同步卫星的周期等于地球自转周期T,根据万有引力提供向心力有,解得,则卫星离地的高度为,故B错误; ‎ C.卫星运行时的轨道半径r大于地球半径R,所以卫星运行时的向心力小于,故C错误;‎ D.在地球表面上若不考虑地球自转,万有引力等于重力,则有,解得 ‎,卫星在轨道上运动,根据万有引力提供向心力,则有,解得 卫星运行的轨道半径r大于地球半径R,则,故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎8.如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面,不计空气阻力,当石块落地时(  )‎ A. 动能为 B. 机械能为 C. 动能为 D. 重力势能为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD.不计空气阻力,石块的机械能守恒,以地面为参考平面,落地时石块的重力势能为零,则根据机械能守恒得落地时石块的动能,故AD错误,C正确; ‎ B.机械能等于重力势能与动能之和,以地面为参考平面,落地时石块重力势能为零,则石块落地时机械能等于动能,即,故B正确。‎ 故选BC。‎ 二、填空题(每空2分,共16分。)‎ ‎9.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验,‎ ‎(1)在该实验中,下列说法正确的是___________‎ A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端可以不水平 C.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放 D.为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 ‎(2)如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、b、c为轨迹上的三点,小方格的边长为L,重力加速度为g,则小球作平抛运动的初速度大小v0=_______,经b点时速度大小vb=_______.‎ ‎【答案】 (1). CD (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)AC.为了保证小球的初速度相等,每次从斜槽的同一位置由静止释放小球,斜槽不一定需要光滑,故A错误,C正确;‎ B.为了保证小球的初速度水平,斜槽的末端需水平,故B错误;‎ D.为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故D正确.‎ ‎(2)在竖直方向上,根据得,相等的时间间隔 则小球平抛运动的初速度 b点的竖直分速度 根据平行四边形定则知,b点的速度.‎ ‎10.用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。‎ ‎(1)实验中打点计时器所接的电源是_______(填“A”或“B”);‎ A.直流电 B.交流电 C.直流电和交流电都可以 ‎(2)为了减小由于阻力带来的实验误差,应选用的重物是________(填“A”或“B”);‎ A.质量为‎200g的铁质重锤 B.质量为‎200g的木球 C.质量为‎200g的铁质重锤和质量为‎200g的木球都可以 ‎(3)有下列器材可供选用:重锤,铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压交流电源,导线,电键,天平,刻度尺。其中不必要的器材有______________;‎ ‎(4)下列关于实验误差的说法中,正确的是_____;‎ A.重锤质量的称量不准会造成较大误差 B.重锤质量选用得大些,有利于减小误差 C.重锤质量选用得较小些,有利于减小误差 D.先释放重物,后接通电源会造成较大误差 ‎(5)最后的结果发现重力势能的减少量略大于动能的增加量,请说出原因_______(一条即可)。‎ ‎【答案】 (1). B (2). A (3). 秒表、天平 (4). BD ‎ ‎ (5). 由于纸带与计时器间阻力(或空气阻力)带来的影响 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)打点计时器的打点频率等于交流电的频率,打点计时器应使用交流电源,故B正确,AC错误。‎ 故选B。‎ ‎(2)选重物的密度尽量大一些,体积小些的,可以减小受到的阻力的影响,可减少实验误差,故A正确,BC错误。‎ 故选A。‎ ‎(3)实验中借助打点计时器记录物体的运动时间,不需要秒表。实验验证机械能守恒,即验证重力势能的减少mgh与动能增加的关系;质量可以约去,即验证gh与,的关系,所以也不需要天平。‎ ‎(4)A.实验中重物的质量不必要测量,重锤质量的称量不准,不会造成误差,故A错误;‎ BC.为了减小阻力的影响,重锤应选择质量大一些、体积小一些的,故B正确,C错误;‎ D.先释放重物,再接通电源,由于重物下落较快,纸带上得的点迹较少,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎(5)重力势能的减少量略大于动能的增加量,是由于纸带与计时器间阻力(或空气阻力)带来的影响。‎ 三、计算题(本题共3小题,共36分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写最后答案不得分。有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位)‎ ‎11.水上摩天轮它架设70个轿厢,可同时容纳384个人观光,如图所示.设摩天轮的半径为R,一质量为m的游客乘摩天轮匀速旋转一圈所用时间为T,重力加速度为g.求:‎ ‎(1)摩天轮旋转的角速度大小;‎ ‎(2)从最低点到最高点,该游客重力势能的增加量;‎ ‎(3)该游客在最高点时对轿厢的压力.‎ ‎【答案】(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ 详解】(1)根据,代入数据可得:‎ ‎(2)根据△EP=mgh得,游客重力势能的增加量△Ep=2mgR ‎(3)根据牛顿第二定律:‎ ‎ 由牛顿第三定律可知:‎ ‎12.为了探测月球的详细情况,我国发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星.假设卫星绕月球做圆 周运动,月球绕地球也做圆周运动.已知卫星绕月球运行的周期为 T0,地球表面重力加速度为 g,地球半径为 R0,月心到地心间的距离为 r0,引力常量为 G,求:‎ ‎(1)月球的平均密度;‎ ‎(2)月球绕地球运行的周期.‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)月球半径为R,月球质量为M,卫星质量为m 由于在月球表面飞行,万有引力提供向心力:‎ 得 且月球的体积V=πR3 根据密度的定义式得 ‎(2)地球质量为M0,月球质量为M,月球绕地球运转周期为T 由万有引力提供向心力 根据黄金代换GM0=gR02‎ 得 ‎13.如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑管道半径R=‎0.2m,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点为管道的最高点且在O的正上方。一个可视为质点的小球质量m=‎0.4kg,在A点正上方高h=‎0.6m处的P点由静止释放,自由下落至A点进入管道并通过B点,小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力,g取‎10m/s2。求:‎ ‎(1)小球过A点时的速度vA的大小;‎ ‎(2)小球过B点时对管壁压力的大小和方向;‎ ‎(3)落点C到A点的距离。‎ ‎【答案】(1);(2)12N,竖直向上;(3)m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对小球,根据自由落体运动可得 代入数据解得m/s ‎(2)小球从P点到B点,只有重力做功,由动能定理得 代入数据解得 在B点时,设管壁对其支持力为F,方向竖直向下,由向心力公式得 解得 根据牛顿第三定律可知,小球过B点时对管壁的压力的大小为12N,方向竖直向上 ‎(3)从B到C的过程中,由平抛运动规律可得 竖直分运动有 水平分运动有 联立解得m 则落点C到A点的距离为 代入数据解得m
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