2018-2019学年广东省化州市高一下学期期末考试物理试题 Word版含解析

2018-2019学年广东省化州市高一下学期期末考试物理试题 Word版含解析

‎2018-2019学年度第二学期期末教学质量监测 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）‎ ‎1. 我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．其原因是( )‎ A. 违背了能量守恒定律 B. 在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能才能转化成内能 C. 机械能和内能转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：不同形式的能量可以相互转化，机械能可以转化为内能，在一定的条件下，内能也能转化为机械能，能量的转化都是通过做功来实现的．‎ 考点：能量的转化 点评：能量的转化具有方向性，这是热力学第二定律的关键，一切与宏观热现象有关的热力学问题都具有方向性，所以内能向其他形式的能转化时需要外界的其他帮助才能实现。‎ ‎2.汽车在水平路面上做匀速运动，发动机输出的功率为P，速度为v，当汽车上坡时（ 　 ）‎ A. 如果输出的功率不变，则应减小速度 B. 如果输出的功率不变，则应增大速度 C. 如果保持速度不变，则应减小输出功率 D. 如果保持速度不变，则还应保持输出功率不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 汽车的输出功率不变，根据P=Fv知，汽车上坡时，需减小速度，从而增大牵引力，故A正确，B错误；汽车的速度不变，上坡时需增大牵引力，根据P=Fv知，应增大输出功率，故CD错误。所以A正确，BCD错误。‎ ‎3.关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体做曲线运动，其加速度一定改变 B. 物体做曲线运动，其速度一定改变 C. 物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变 D. 物体在变力作用下运动，其速度大小一定改变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体做曲线运动，其加速度不一定改变，例如平抛运动，加速度恒定不变，故选项A不符合题意 ‎ B.物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故选项B符合题意； ‎ C.物体在恒力作用下运动，其速度方向可能改变，如平抛运动，受到恒力作用，做曲线运动，速度方向时刻改变，故选项C不符合题意 ‎ D.匀速圆周运动受到变力作用，但速度大小不变，故选项D不符合题意 ‎ ‎4.对于做匀速圆周运动物体，下列说法正确的是（ ）‎ A. 其角速度与转速成反比，与周期成正比 B. 运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述 C. 匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变 D. 做匀速圆周运动的物体，所受合力为零 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据可知角速度与转速成正比；由可知角速度与周期成反比，故选项A不符合题意 ‎ B.角速度描述物体绕圆心转动快慢的物理量，线速度表示单位时间内转过的弧长，描述物体沿圆周运动的快慢的物理量，故选项B符合题意 ‎ C.匀速圆周运动其轨迹是曲线，速度方向一定改变，不是匀速运动，故选项C不符合题意 ‎ D.匀速圆周运动是变速运动，受到的合外力不等于0，故选项D不符合题意 ‎ ‎5.如图所示，有关地球人造卫星轨道的正确说法有（　　）‎ A. a、b、c 均可能是卫星轨道 B. 卫星轨道只可能是 a C. a、b 均可能是卫星轨道 D. b 可能是同步卫星的轨道 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，所以凡是地球卫星，轨道面必定经过地球中心，所以a、b均可能是卫星轨道，c不可能是卫星轨道，故AB错误，C正确；同步卫星的轨道必定在赤道平面内，所以b不可能是同步卫星，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心．‎ ‎6.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行：第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h，这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电；第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止；关于列车进站过程中的能量转化，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能 B. 第一阶段减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能 C. 第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能等于减小的动能 D. 第二阶段减小的动能主要转化为内能，且内能大于减小的动能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能．减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能，A错误B正确；第二阶段减小的动能有一部分转化为内能，有一部分转化成了电能，所以内能小于减小的动能，故CD错误．‎ ‎7.物体在两个相互垂直的力作用下运动，力对物体做功，物体克服做功，则、的合力对物体做功为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】力对物体做功，物体克服力做功，即，两力的合力对物体做功为 A. 与分析相符 B. 与分析不符 C 与分析不符 D. 与分析不符 ‎8.如图所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g=10 m/s2，则(　　)‎ A. 小物块的初速度是5 m/s B. 小物块的水平射程为1.2 m C. 小物块在桌面上克服摩擦力做8 J的功 D. 小物块落地时的动能为0.9 J ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由题意可以，小物块到达B时的速度=3m/s，如下图所示 小物块从A运动到B的过程中，由动能定理可得：‎ 解得：，故A选项错误；‎ ‎（或根据牛顿第二定律，根据运动学公式，求解）‎ 小物块从B点离开桌面后，做平抛运动 所以，解得 因此，水平射程=0.9m，选项B错误；‎ 小物块在桌面上克服摩擦力做的功=2J，选项C错误；‎ 从B到C，利用动能定理得：，解得，D正确。‎ ‎（或利用平抛运动运动学公式，先求落地速度，然后再根据动能得定义，求落地动能）‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）‎ ‎9.关于向心力的说法中正确的是（ ）‎ A. 向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力 B. 向心力总是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 C. 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力 D. 向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.向心力的方向始终沿半径指向圆心，是变力，故选项A错误；‎ BC.向心力是根据力的作用效果命名的，可以是某个力或几个力的合力，也可以是某个力的分力，故选项B、C正确；‎ D.向心力方向跟速度方向垂直，只改变线速度的方向，不可能改变线速度的大小，故选项D正确。‎ ‎10.关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是(    )‎ A. 它是卫星环绕地球运行的最小速度 B. 它是卫星环绕地球运行的最大速度 C. 它是发射地球卫星的最小发射速度 D. 它是发射地球卫星的最大发射速度 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；在地面附近发射飞行器，如果速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球飞行的轨迹就不是圆，而是椭圆，因此7.9km/s不是人造地球卫星环绕地球飞行的最大运行速度，大于此值也可以，只不过物体做的是椭圆轨道运动。7.9km/s是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，故AC正确，BD错误；故选AC。‎ 点睛：注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上运行速度，②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．‎ ‎11.物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则 A. 重力做功为50 J B. 物体的重力势能一定增加了50J C. 重力做了50 J的负功 D. 物体的重力势能一定减少了50 J ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．‎ ‎【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．‎ ‎12.质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，其轨道半径、线速度大小和向心加速度大小分别为r、v、a，引力常量为G，则在该卫星所受到的地球引力大小的下列各种表达式中，正确的是 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 质量为m的卫星绕质量为M的地球作匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，故ABD正确，C错误；故选ABD.‎ ‎【点睛】根据万有引力定律求解卫星受到的万有引力，根据卫星围绕地球做匀速圆运动也可以求解万有引力，要注意向心力表达式中的m应为卫星的质量。‎ 三、填空题（共16分）‎ ‎13.物理学家于2002年9月评出十个最“美”的物理实验，这种“美”是一种经验概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论.其实，科学美蕴藏于各学科的实验之中，有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最“美”的实验.在加速度实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球运动的路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，而伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示（其中路程用、速度用、加速度用、时间用表示），亚里士多德的预言：_______：伽利略的结论：_________.伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一主要因素。在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验，目的是减小铜球运动过程中__________，同时抓住__________这一主要因素.‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 摩擦阻力 (4). 重力 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]亚里士多德预言：铜球的运动速度是均匀不变的，即；‎ ‎[2]伽利略的结论：铜球运动的路程与时间的平方成正比，即；‎ ‎[3][4]伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素。你认为他在加速度实验中，伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动，是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素，同时抓住了这重力一主要因素，若将此实验结论做合理外推，即可适用于自由落体运动。‎ ‎14.某同学利用自由落体运动验证机械能守恒定律，它在同一竖直线上不同高度处安装两个光电门，然后在高处的光电门正上方一定距离处由静止释放小球，下落中小球球心经过两光电门的光束，光电门显示的遮光时间分别为t1、t2。 ‎ ‎（1）为验证机械能守恒定律，它还必须测出的物理量有_____________ ‎ A．小球的质量m ‎ B．小球的直径D ‎ C．两光电门中心的距离L ‎ D．小球在两光电门中心间运动的时间 ‎（2）为验证机械能守恒定律，需要比较小球在两光电门间运动时重力势能的减少量△Ep 与小球增加的动能△Ek是否相等，若运用所测物理量及相关常量表示，则△Ep =_________；△Ek =__________。‎ ‎（3）为减小实验误差，对选择小球的要求是_____________________。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). mgL (3). (4). 质量较大，直径较小，外表光滑 ‎【解析】‎ 试题分析：（1）利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度，因此需要知道两光电门长度，及小球的直径，再根据机械能守恒的表达式可以求出所要求的关系式；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该段时间内的平均速度可以求出物体在B点时的速度，然后根据动能、势能的定义进一步求得动能、势能的变化量；（3）选取质量较大，体积较小，则受到阻力较小．‎ ‎（1）若想验证小球的机械能守恒，需测量的物理量有：两光电门间的高度，及两光电门点的瞬时速度，根据平均速度等于瞬时速度，则需要测量球的直径，从而求得球通过两光电门的瞬时速度，而对于质量，等式两边可能约去，而在两光电门中心间运动的时间是通过仪器读出，不需要测量，故BC正确，AD错误； （2）重力势能的减少量：，利用匀变速直线运动的推论得动能的增量为；‎ ‎（3）当阻力越小时，则实验误差越小，因此要选择质量较大，直径较小，外表光滑的小球；‎ 四、计算题。（共44分）‎ ‎15.如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20Ｎ，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度是多大？（g取10 m/s2)‎ ‎【答案】a=0.58 m/s2‎ ‎【解析】‎ 已知质量为4kg的物体静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5‎ ‎，物体受到大小为20 N，与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体的加速度.（g取10m/s2）‎ 解:物体受力如图:‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 由以上公式代入数据解得加速度： ‎ 综上所述本题答案是：‎ ‎16.把一小球从离地面高处，以的初速度水平抛出，不计空气阻力，，求：‎ ‎（1）小球在空中运动的时间；‎ ‎（2）小球落地点离抛出点的水平距离；‎ ‎（3）小球落地时的速度及与水平方向夹角。‎ ‎【答案】(1) (2) (3) 10m/s；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，根据： ‎ 解得：‎ ‎(2)水平距离：‎ 解得： ‎ ‎(3)落地时竖直分速度： ‎ 所以落地时速度：‎ 与水平方向夹角的正切值：‎ 解得：‎ ‎17.天宫二号于2016年9月15日成功发射，它将和随后发射的神舟十一号飞船在空间完成交会对接，成为我国第一个真正意义上的空间实验站．天宫二号进入运行轨道后，其运行周期为T，距地面的高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G。若将天宫二号的运行轨道看做圆轨道，求：‎ ‎(1) 地球质量M；(2) 地球的平均密度。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）地球对天宫一号的万有引力提供它绕地球做匀速圆周运动的向心力，由万有引力公式及向心力公式列方程，可以求出地球的质量．（2）求出地球的质量，然后由密度公式可以求出地球的密度．‎ ‎（1）天宫一号的轨道半径r=R+h，天宫一号做圆周运动所需向心力由万有引力提供，设天宫一号的质量是m，地球的质量是M 则有：‎ 解得：地球质量为 ‎（2）地球的平均密度：‎ ‎【点睛】知道万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列方程即可求出地球质量，已知质量，由密度公式可以求出地球的平均密度．‎ ‎18.如图所示是某公园中的一项游乐设施，它由弯曲轨道AB、竖直圆轨道BC以及水平轨道BD组成，各轨道平滑连接。其中圆轨道BC半径，水平轨道BD长，BD段对小车产生的摩擦阻力为车重的0.3，其余部分摩擦不计，质量为的小车（可视为质点）从P点以初速度沿着弯曲轨道AB向下滑动，恰好滑过圆轨道最高点，然后从D点飞入水池中，空气阻力不计，取，求：‎ ‎(1)P点离水平轨道的高度H；‎ ‎(2)小车运动到圆轨道最低点时对轨道的压力大小；‎ ‎(3)在水池中放入安全气垫MN（气垫厚度不计），气垫上表面到水平轨道BD的竖直高度，气垫的左右两端M、N到D点的水平距离分别为、，要使小车能安全落到气垫上，则小车静止释放点距水平轨道的高度应满足什么条件？‎ ‎【答案】(1) (2) 小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为，方向竖直向下 (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小车恰好滑过圆轨道最高点时，重力提供向心力： ‎ 小车从到的运动过程中只有重力做功，故机械能守恒，则有：‎ 解得： ‎ ‎(2)对小车从到的运动过程由机械能守恒可得：‎ 在点由牛顿第二定律得：‎ 由牛顿第三定律有：‎ 可得小车运动到圆轨道最低点对轨道的压力为，方向竖直向下 ‎(3)对小车从静止释放点到点的过程由动能定理得：‎ 从D点到气垫上的运动过程只受重力作用，做平抛运动，则有：‎ 而 解得：‎ ‎ ‎