2018-2019学年湖北省宜昌市高一下学期期末考试物理试题（B卷）（解析版）

2018-2019学年湖北省宜昌市高一下学期期末考试物理试题（B卷）（解析版）

‎2018-2019学年湖北省宜昌市高一下学期期末考试 物理试题(B卷)‎ 第Ⅰ卷(选择题共10小题，共40分 )‎ 一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求；第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得 ，选对但不全的得 ，有选错的得 。‎ ‎1.如图所示，舰载机歼沿辽宁号甲板曲线MN向上爬升，速度逐渐增大。下图中画出表示该舰载机受到合力的四种方向，其中可能的是　　‎ A. B. ‎ C. D. ​‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】舰载机从M点运动到N点做曲线运动，合力方向指向轨迹弯曲方向，又由于飞机做加速运动，则有沿切线方向与速度同向的分力，即合力方向与速度方向夹角为锐角，则B正确，ACD错误。‎ ‎2.如图所示，一个花洒喷水头挂在竖直墙上。开启水龙头后，假设喷水头出水速度不变，喷出的水在空中做平抛运动，则下列说法正确的是 A. 喷水头越高，水落地时速度越小 B. 水落地时的速度与喷水头高度无关 C. 喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长 D. 水从喷出到落地所需时间与喷水头高度无关 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．水落地时的速度，可知喷水头越高，水落地时速度越大，选项AB错误；‎ CD．根据可知，喷水头越高，水从喷出到落地所需时间越长，选项C正确，D错误.‎ ‎3.不回收的航天器在废弃后，将成为太空垃圾．如图所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是 A. 太空垃圾相对地面是静止的 B. 离地越高的太空垃圾运行角速度越小 C. 离地越低的太空垃圾运行周期越大 D. 太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC、设地球质量为，垃圾质量为，垃圾轨道半径为，由万有引力提供向心力可得，垃圾的运行周期，则轨道半径越小，运行的周期越小，即离地越低的太空垃圾运行周期越小，由于在地球附近的太空垃圾的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以在地球附近的太空垃圾的周期小于24h，太空垃圾不可能相对地面是静止的，故选项A、C错误；‎ B、由万有引力提供向心力可得：，垃圾运行的角速度，则轨道半径越大，运行角速度越小，即离地越高的太空垃圾运行角速度越小，故选项B正确；‎ D、由万有引力提供向心力可得，垃圾运行的线速度，则在同一轨道上的航天器与太空垃圾线速度大小相同，如果它们绕地球飞行的运转方向相同，它们不会碰撞，故选项D错误。‎ ‎4.如图所示，把一小球放在开口向上的金属圆桶中，小球直径略小于圆桶直径。将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 小球将与圆桶底部脱离并离开圆桶 B. 小球与圆桶相对静止且他们之间没有相互作用力 C. 小球与圆桶相对静止且圆桶对球有向上的支持力 D. 将小球取出后再释放圆桶，其下落的加速度将变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC、将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，只受重力作用，小球与圆桶一起做自由落体运动，处于完全失重状态，所以小球与圆桶相对静止且它们之间没有相互作用力，故选项B正确，A、C错误；‎ D、将小球取出后再释放圆桶，不计空气阻力，圆桶只受重力作用，其下落的加速度将不变，故选项D错误。‎ ‎5.如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥与凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60m，如果桥面承受的压力不超过3.0×105N，g＝10，则汽车允许的最大速率是（　　）‎ A. B. C. 30m/s D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车在最低点受到支持力最大，此时速度最大，根据牛顿定律得：，代入数据：，解得：。‎ 当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律得：‎ 代入数据：，‎ 解得：N′=1.0×105N．此时汽车没有离开桥面。所以汽车允许的最大速率是m/s。‎ 故A正确，BCD错误 ‎6.一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB时刻粒子分别经过A点和B点，A、B两点的场强大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则可以判断 A. EA＜EB B. EA＞EB C. A=B D. A＜B ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于图象的斜率表示加速度，所以从图象中可以看出从点到点，带正电粒子的加速度逐渐减小，所以电场力就减小，电场强度就逐渐减小，即；从点到点正电荷的速度增大，说明了电场力做正功，电势能减小，根据可知电势降低，即，故选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎7.如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态。一定质量的蚂蚁(未画出)与碗面的摩擦因素处处相同，则蚂蚁在离桌面高度为h至少为多少时能停在碗上 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】蚂蚁受到重力、支持力和摩擦力作用，当蚂蚁在离桌面高度为h时，蚂蚁刚好能静止在此处，此时摩擦力刚好达到最大静摩擦力，蚂蚁的受力如图所示，由平衡条件可得：‎ 又有：‎ 有以上两方程解得：，故B正确。‎ ‎8.如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，B点电势为2V，C点电势为6V，D点电势为10V，下列有关圆心O和点A的电势，电场强度的相关描述正确的 A. A点的电势为6V B. A点的电势为－2V C. O点的场强方向由O指向B D. O点的场强方向指向A点 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，则有，可得，故选项A正确，B错误；‎ CD、点的电势为6V，所以为等势线，根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，则有点的场强方向应由指向，故选项C正确，D错误。‎ ‎9.如图所示，在光滑水平面上有一足够长的静止小车，小车质量为M＝5 kg，小车上静止地放置着质量为m＝1 kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数μ＝0.2(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有(　　)‎ A. am＝1 m/s2，aM＝1 m/s2‎ B. am＝1 m/s2，aM＝2 m/s2‎ C. am＝2 m/s2，aM＝4 m/s2‎ D. am＝3 m/s2，aM＝5 m/s2‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．木块运动的动力是小车对木块的摩擦力，当木块和小车之间是静摩擦力时，木块与小车运动情况一样、加速度一样；对木块分析知，解得：。故A项正确，B项错误。‎ CD．木块运动的动力是小车对木块的摩擦力，当木块和小车之间是滑动摩擦力时，木块的加速度小于小车的加速度；对木块分析知，解得：；此时。故C项正确，D项错误。‎ ‎10.如图所示，绳的上端固定在O点，下端系小球P．P与斜面Q的接触面粗糙．用水平力向右推Q，使它沿光滑水平面匀速运动。从图中实线位置到虚线位置过程中 A. 摩擦力对小球P做正功 B. 斜面Q对小球的弹力垂直于斜面因此对小球不做功 C. 绳的拉力对小球P不做功 D. 推力F对斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、斜面对的摩擦力方向沿斜面向下，摩擦力与的位移方向夹角为锐角，所以斜面对的摩擦力对小球做正功，故选项A正确；‎ B、斜面对小球的弹力垂直于斜面，小球速度垂直于细线，则斜面Q对小球的弹力对小球做正功，故选项B错误；‎ C、拉力沿着绳子收缩方向，小球速度方向垂直于绳子，故绳的拉力对小球不做功，故选项C正确；‎ D、对斜面受力分析，受推力、重力、地面对斜面支持力、小球对斜面的压力和摩擦力，由于地面对斜面支持力和重力与斜面速度垂直不做功，根据动能定理，推力对斜面做的功和小球对斜面做的功的代数和为零，故推力对斜面做的功和小球对斜面做的功的绝对值相等，故选项D正确。‎ 第Ⅱ卷(非选择题共6小题，共60分 )‎ 二、实验题：本题共2小题。‎ ‎11.如图所示为“探究求合力方法”的实验，下列说法正确的是___________‎ A. 实验前调节弹簧测力计使指针指零刻度线，然后用两个弹簧测力计对拉，检查两个弹簧测力计示数是否相等；‎ B. 甲图中，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录下O点位置，同时只需读出两个弹簧测力计的示数和的大小即可；‎ C. 乙图中，用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其结点达到同一位置O；‎ D. 丙图中，用铅笔和刻度尺作出拉力、和的图示，用虚线把、和的箭头端连接观察其图形特征，多次实验得出实验结论。‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、弹簧测力计是测出力的大小，所以实验前调节弹簧测力计使指针指零刻度线，然后用两个弹簧测力计对拉，检查两个弹簧测力计示数是否相等，故选项A正确；‎ BC、该实验采用“等效替代法”，即一个弹簧秤和两个弹簧秤分别拉橡皮条时，细绳套的结点时应该拉至同一位置点，由于力是矢量，因此在记录数据时，不光要记录力的大小，还要记录其方向，故选项C正确，B错误；‎ D、用铅笔和刻度尺作出拉力、和的图示，用虚线把、和的箭头端连接观察其图形特征，多次重复上述实验，看看是否与第一次得到的结果一致，得出结论，故选项D正确。‎ ‎12.如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”实验时画出的平抛运动的 轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=21.1cm，又测得竖直高度分别为h1=26.4cm，h2=36.2cm，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为___________m/s(g=9.8m/s2)。(计算结果保留三位有效数字)‎ ‎【答案】2.11‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在竖直方向上根据，则有，所以小球抛出初速度为 ‎13.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验 ‎(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、交流电源外，在下列器材中，还必须使用的器材是___________(填写器材前的字母)‎ A．毫米刻度尺 B．秒表 C．天平(含砝码)‎ ‎(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O(O点与其下一个相邻点距离为2mm)的距离分别为hA、hB、hC已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为___________。‎ ‎ ‎ ‎(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量总是略大于动能的增加量，产生这一结果的原因是___________。‎ A．利用公式v=gt计算重物速度 B．利用公式v=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). mghB (3). (4). C ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重锤的质量，所以不需要天平；由于使用电火花计时器，所以不需要秒表；实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量和动能的增加量，故必须使用的器材是选项A；‎ ‎(2)从打点到打点的过程中，重物的重力势能减少量为；点的速度 ‎，则动能的增加量为； ‎ ‎(3) 由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故选项C正确。‎ 三、计算题：本题共4小题，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不 ，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎14.国产大飞机C919是中华民族复兴路上又一大国重器，C919某次测试中在平直跑道上由静止开始匀加速滑行，经t=20s达到最大速度vm=288km/h，取g=10m/s2，求：‎ ‎(1)C919加速滑行时的加速度大小a。‎ ‎(2)C919在跑道上加速滑行的距离x。‎ ‎【答案】（1）4m/s2；（2）800m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意可知： ‎ 由运动学公式： ‎ 解得：‎ ‎(2)加速过程，由位移时间关系可得加速滑行的距离为： ‎ 解得：‎ ‎15.某同学为测量自己头发丝能承受的最大拉力，设计了如下实验：取长度相同的细线和头发丝系于一物体C上，细线的另一端固定于水平刻度尺的A点，手握着头发丝的另一端沿刻度尺向右水平缓慢移动，直到头发丝恰好被拉断，记下此时的位置B，从刻度尺上读出AB间的距离为d=40cm．已知细线与头发丝的长度均为L=25cm，物体C质量为m=300g，取重力加速度g=10m/s2．求：‎ ‎(1)头发丝能承受的最大拉力。‎ ‎(2)若细线能承受的最大拉力为F ‎=3.6N，试通过计算判定头发丝断裂后，物体在细线作用下进行的摆动能否到达最低点。‎ ‎【答案】（1）2.5N；（2）不能摆动到最低点 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设头发丝能承受的最大拉力为，头发丝与竖直方向夹角为，‎ 刚断时有： ‎ 又因为： ‎ 故解得： ‎ ‎(2)断后假设能摆动到最低点，根据动能定理则有： ‎ 在最低点，根据牛顿第二定律可得： ‎ 解得：‎ 由于，故不能摆动到最低点 ‎16.一条轻绳跨过光滑的轻质定滑轮，滑轮离地足够高，绳的一端系一重物质量m1=5kg，重物静置于地面上，绳的另一端接触地面，有一质量m2=10kg的猴子，从绳子的另一端从地面开始沿绳向上爬，如图所示，已知绳子承受的拉力最大为Fm=150N，(g=10m/s2)。求：‎ ‎（1）重物上升的最大加速度a1和猴子向上爬的最大加速度a2。‎ ‎（2）在（1）问中，猴子爬过L=12.5m长的绳子时，重物的离地高度h。‎ ‎【答案】（1）20m/s2 竖直向上；5m/s2 竖直向上；（2）10m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）绳子拉力达到最大值，物体加速度最大 对重物有： ‎ 解得： 方向竖直向上 ‎ 对猴子： ‎ 解得： 方向竖直向上 ‎ ‎（2）猴子爬行的绳长是重物上升距离和猴子上升距离之和，设该过程时间为，则有：‎ 解得：‎ 重物的离地高度：‎ ‎17.如图所示，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A，另一端连接在滑环C上，物块A的下端用弹簧与放在地面上的物块B连接，A、B两物块的质量均为m，滑环C的质量为M，开始时绳连接滑环C部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L，控制滑块C，使其沿杆缓慢下滑，当C下滑L时，释放滑环C，结果滑环C刚好处于静止，此时B刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g。‎ ‎(1)求弹簧的劲度系数；‎ ‎(2)若由静止释放滑环C，求当物块B刚好要离开地面时，滑环C的速度大小。‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设开始时弹簧的压缩量为x，则  kx=mg 设B物块刚好要离开地面，弹簧的伸长量为x′，则 kx′=mg 因此x′＝x＝‎ ‎ 由几何关系得 2x＝−L＝ 求得 x=‎ 得 k= （2）弹簧的劲度系数为k，开始时弹簧的压缩量为x1＝‎ 当B刚好要离开地面时，弹簧的伸长量 x2＝‎ 因此A上升的距离为 h＝x1+x2＝ C下滑的距离  根据机械能守恒 MgH−mgh＝ ‎ 求得 ‎ ‎ ‎