2018-2019学年四川省攀枝花市高一下学期期末考试物理试题（解析版） 15页

‎2018-2019学年四川省攀枝花市高一下学期期末考试 物理试题卷 一、选择题 ‎1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定会变化的物理量是 A. 动量 B. 速率 C. 动能 D. 加速度 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 曲线运动的速度方向一直在改变，所以动量的方向一直在变，A正确。‎ BC. 因为曲线运动的速率不一定变化，如：匀速圆周运动，所以动能也不一定变化，BC错误。‎ D. 曲线运动加速度不一定变化，如：平抛运动，D错误。‎ ‎2.已知物体运动初速度v0的方向和它所受恒定合外力F的方向，下图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中可能正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 受力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，轨迹为曲线，A错误。‎ B. 曲线运动的轨迹弯向合力方向，B正确。‎ C. 曲线运动的速度方向是轨迹的切线，C错误。‎ D. 曲线运动的轨迹弯向合力方向，D错误。‎ ‎3.中国保护大熊猫研究中心之一的雅安碧峰峡基地位于东经103°，北纬30°。地球可以看作半径为R的球体，则在该中心处的物体与赤道上的物体随地球自转的向心加速度之比为 A. ∶3 B. ∶2 C. 2∶ D. 1∶2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】向心加速度 ‎ ，在该中心处的物体与赤道上的物体随地球自转的角速度相同，所以加速度之比为轨道半径比，即 。‎ A. ∶3与计算结果不符，A错误。‎ B. ∶2与计算结果相符，B正确。‎ C. 2∶与计算结果不符，C错误。‎ D. 1∶2与计算结果不符，D错误。‎ ‎4.如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的。设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3，当A点的线速度大小为v时，C点的线速度大小为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】传动过程中，同一链条上的A、B两点的线速度相等，即vA=vB，B点的速度为v，根据 ，且B、C两点同轴转动，角速度相同，所以 ，代入数据联立得：。‎ A. 与计算结果不符，A错误。‎ B. 与计算结果不符，B错误。‎ C. 与计算结果不符，C错误。‎ D. 与计算结果相符，D正确 ‎5.引体向上是国家高中学生体质健康标准的选测项目之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，为男学生上肢力量的测试项目。某同学在测试中单次引体向上的时间约为2 s，下列数据中，最接近该同学在测试中克服重力做功的平均功率的是 A. 1.5 W B. 15 W C. 150 W D. 1500 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】高三同学体重大约60kg，引体向上时向上运动的位移大约0.4m，则克服重力做功的平均功率约为： 接近150W。‎ A. 1.5 W与计算结果不符，A错误 B. 15 W与计算结果不符，B错误。‎ C. 150 W与计算结果相符，C正确。‎ D. 1500 W与计算结果不符，D错误。‎ ‎6.如图所示，光滑水平面上A、B、C三个质量均为1 kg的物体紧贴着放在一起，A、B之间有微量炸药。炸药爆炸过程中B对C做的功为4 J，若炸药爆炸过程释放的能量全部转化为三个物体的动能，则炸药爆炸过程中释放出的能量为 A. 8 J B. 16 J C. 24 J D. 32 J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因为在光滑水平面上，所以爆炸后B与C速度相等，因为B对C做的功为4 J，根据动能定理 ，所以C的速度 。根据动量守恒有 ，根据能量守恒有 。‎ A. 8 J与计算结果不符，A错误。‎ B. 16 J与计算结果不符，B错误。‎ C. 24 J与计算结果相符，C正确。‎ D. 32 J与计算结果不符，D错误。‎ 二、选择题 ‎7.质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的过程中，小球动量变化量为 A. Δp=0.4 kg·m/s B. Δp=-2 kg·m/s C. Δp=2 kg·m/s D. Δp=-0.4 kg·m/s ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】取竖直向上方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为： ，方向竖直向上。‎ A. Δp=0.4 kg·m/s与计算结果不符，A错误。‎ B. Δp=-2 kg·m/s与计算结果不符，B错误。‎ C. Δp=2 kg·m/s与计算结果相符，C正确。‎ D. Δp=-0.4 kg·m/s与计算结果不符，D错误。‎ ‎8.如图所示，小船在河中发动机损坏失去动力，人们用绳通过定滑轮将小船拉回河岸。若人以0.3m/s的速度匀速拉绳，某时刻绳与水平方向的夹角α=60°, 下列关于船的运动性质及该时刻小船在水中运动速度的说法，正确的是 A. 船做变速直线运动，v=0.15 m/s B. 船做变速直线运动，v=0.6 m/s C. 船做匀速直线运动，v=0.6 m/s D. 船做匀速直线运动，v=0.15 m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有：‎ 所以船速 ，因角的增大，导致vx增大，即船做加速运动，是变加速运动，A错误B正确。‎ CD. 船做的是变加速运动，CD错误。‎ ‎9.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的加速度减小为原来的，卫星仍做匀速圆周运动，则 A. 卫星的速度减小为原来的 B. 卫星的角速度减小为原来的 C. 卫星的周期增大为原来的2倍 D. 卫星受到的引力减小为原来的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据 可知，加速度减小为原来的，则轨道半径变为原来的2倍，根据 可知，速度变为原来的，A正确。‎ B. 根据 可知，轨道半径变为原来的2倍，角速度变为，B错误。‎ C. 周期 ，角速度变为，周期变为 倍，C错误。‎ D. 卫星受到的引力，变为原来的，D错误。‎ ‎10.水平路面上有一质量为1 kg的玩具小车由静止开始沿直线启动。其运动的v-t图像如图所示，图中0~2 s时间段图像为直线，2 s后发动机的输出功率保持不变。已知玩具小车行驶中的阻力恒为2 N，则下列说法正确的是 A. 2 s后牵引力功率为12 W B. 玩具小车运动的最大速度vm为12 m/s C. 0~2s内牵引力所做的功为18 J D. 2~4s内牵引力所做的功为60 J ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 0~2s内加速度 ，牵引力 ， ，根据功率公式 得2 s后牵引力功率为 ，A错误。‎ B. 当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为 ，B错误。‎ C. 0~2s内牵引力所做的功 图像面积代表位移： ，C错误。‎ D. 2~4s内功率恒定，牵引力所做的功 ，D正确。‎ ‎11.如图所示，a、b是两颗质量相等，绕地球做匀速圆周运动的卫星，下列说法正确的是 A. 卫星a的动能大于b的动能 B. 卫星a的动能小于b的动能 C. 卫星a的机械能大于b的机械能 D. 卫星a的机械能小于b的机械能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 根据 可知，半径小的b线速度更大，质量相同，所以b的动能更大，A错误B正确。‎ CD. 引力势能的表达式 ，根据万有引力提供向心力得，动能 ，总的机械能 所以半径大的a机械能更大，C正确D错误。‎ ‎12.两个质量相等的小球a、b分别用细线连接，悬挂于同一点O。现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两圆锥摆，如图所示。若a、b两球做匀速圆周运动的半径之比为ra∶rb=2∶1，则下列关于描述a、b两球运动的物理量之比，正确的是 A. 速度之比va∶vb=2∶1‎ B. 角速度之比ωa∶ωb=2∶1‎ C. 加速度之比aa∶ab=2∶1‎ D. 周期之比Ta∶Tb=2∶1‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；‎ 将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，细线的拉力 所以向心力 ，所以角速度，相同。‎ A. 根据 可知，线速度之比为半径比，即2：1，A正确。‎ B. 根据分析可知，角速度之比为1：1，B错误。‎ C. 加速度 可知，加速度之比为半径比，即2：1，C正确。‎ D. 周期 可知，周期之比为1：1，D错误。‎ ‎13.如图所示，小球甲从倾角θ=60°的斜面顶端以初速度2v0水平抛出的同时，让小球乙从斜面顶端以初速v0沿斜面滑下，经时间t小球甲落到斜面上，已知两小球质量相等，斜面光滑，则下列说法正确的是 A. t时刻甲的动量大于乙 B. 0～t时间内重力对甲的冲量大于乙 C. 0～t时间内重力对甲做的功大于乙 D. t时刻重力对甲做功的功率大于乙 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 经时间t小球甲落到斜面上，根据平抛规律 ，解得： ，所以t时刻，竖直速度：， 所以速度 ；对乙球：加速度 ，末速度 ，因为甲的速度大，质量相等，所以t时刻甲的动量大于乙的动量，A正确。‎ B. 重力冲量 ，因两小球质量相等，所以冲量大小相等，B错误。‎ C. 甲下落的竖直高度 ，乙下落高度 ，因为下落高度相同， ，重力做功相同，C错误。‎ D. 甲的竖直速度，乙的竖直速度 ，重力功率 ，所以重力对甲的功率大于乙，D正确。‎ 三、实验题 ‎ ‎14.控制变量法是物理实验探究基本方法之一。如图是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情境图，其中 ‎(1) 探究向心力大小与质量m之间关系是图___；‎ ‎(2) 探究向心力大小与角速度ω之间关系的是图___。‎ ‎【答案】 (1). （1）丙 (2). （2）甲 ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空. 探究向心力大小与质量m之间关系保证角速度相同，而质量不同，所以是图丙。‎ 第二空. 探究向心力大小与角速度ω之间关系，保证质量相同，而角速度不同，所以是图甲。‎ ‎15.某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：‎ ‎(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；‎ ‎(ⅱ)将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；‎ ‎(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O；‎ ‎(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q；‎ ‎(ⅴ)将小球B放在斜槽末端，让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定A、B两小球落点的中心位置P、R；‎ ‎(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3；‎ ‎(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2；‎ ‎(ⅷ)分析数据，验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，从而验证动量守恒定律。‎ 请回答下列问题 ‎(1) 步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________；‎ ‎(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0 g。测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘，__盘放上一个5 g砝码，游码如图乙位置时天平平衡；‎ ‎(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格，并进行了部分填写，请将其补充完整①_______②_________③___________。‎ 物理量 碰前 碰后 m/g m1＝17.0‎ m1＝17.0　　m2＝　①　‎ x/cm x2＝50.35‎ x1＝　②　　　x3＝74.75‎ mx/g·cm m1x2＝855.95‎ m1x1+m2x3=　③　‎ ‎【答案】 (1). (1)保持不变 (2). (2) 左 (3). 右 (4). (3)①5.8g (5). ②24.50 (6). ③850.05‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.为了保证小球A滚到斜槽底端时速度相同，则步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应保持不变；‎ 第二空. 根据天平的使用规则，测量小球B的质量时将小球B放在天平的左盘；‎ 第三空. 根据天平的使用规则,应该在右盘放上一个5 g砝码；‎ 第四空.天平读出m2=5.8g；‎ 第五空. 由刻度尺读出，碰后x1=24.50cm；‎ 第六空.m1x1+m2x3=17.0×24.50+5.8×74.75=850.05 g·cm 四、计算题 ‎16.如图所示，玩具手枪的枪管AB水平对准竖直墙面的C点，向墙面发射一子弹，子弹击中C点正下方墙面的D点。已知A、C的距离为20 m，子弹从枪口的出射速度为20 m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10‎ ‎ m/s2，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)C、D两点间的距离；‎ ‎(2)子弹到达D点时的速度大小。‎ ‎【答案】（1）5m（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由平抛运动规律得水平方向：，竖直方向： ，代入数据得：。‎ ‎(2)由速度合成得：，由平抛运动规律，。‎ ‎17.如图所示，竖直面内有半径为2R的四分之一光滑圆弧型细杆BC和半径为R的二分之一光滑圆弧型细杆CD在最低点C平滑连接，光滑竖直细杆AB与圆弧型细杆BC在B点平滑连接。一质量为m的小球穿在直杆上，从距B点的P点由静止释放，重力加速度为g，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)小球经过C点时的速度大小；‎ ‎(2)小球经过D点时细杆对小球的作用力。‎ ‎【答案】（1）（2）竖直向上 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球由P到C由机械能守恒 ，解得：。‎ ‎（2）小球由C到D由动能定理：，小球在D点受力如图，由牛顿定律：‎ ‎，得： ，方向：竖直向上。‎ ‎18.如图所示，有一原长l0=0.5 m的轻质弹簧放在水平面上，左端固定在A点，处于自然状态。现让一质量m=1 kg小物块以速度v0=3 m/s从B点向左运动，最终停在距B点l=0.4 m的C点。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，A、B间距d=1.3 m，重力加速度g取10 m/s2，小物块大小不计，整个过程弹簧处在弹性限度内，求：‎ ‎(1)小物块刚与弹簧接触时的速度大小；‎ ‎(2)弹簧弹性势能的最大值。‎ ‎【答案】（1）m/s（2）1.75 J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小物块从B点滑到与弹簧刚接触时，设小物块的速度为v1，由动能定理 得：m/s ‎（2）设弹簧的最大压缩量为x，弹簧的最大弹性势能为EP，由功能关系得小物块从B点到最大压缩量的过程：‎ 小物块从最大压缩量到C点的过程: ‎ 得：EP=1.75 J ‎19.2019年4月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第44颗北斗导航卫星。这是北斗三号系统的首颗倾斜地球同步轨道卫星。卫星进入工作轨道并进行一系列在轨测试后，将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网运行。已知中圆地球轨道卫星运行轨道距地面的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的加速度为a，第44颗北斗导航卫星与地球同步轨道卫星轨道距地面的高度均为H，地球半径为R，求：‎ ‎(1) 第44颗北斗导航卫星绕地球做匀速圆周运动的速度大小；‎ ‎(2) 地球自转周期。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设第44颗北斗卫星质量为m1，中圆地球轨道卫星m2，太阳质量为M，由万有引力定律、匀速圆周运动规律得：‎ 第44颗北斗卫星 ‎ 中圆地球轨道卫星 ‎ 得： ‎ ‎(2)地球自转周期与同步卫星周期相同： ‎ 解得：‎ ‎20.如图所示，足够长水平面的A点左侧光滑、右侧粗糙。宽度为r的物块P带有半径为r的四分之一光滑圆弧，圆弧的最低点切线水平，距地面的高度为1.5r，静止放在A点左侧适当位置。现让小球Q从物块P的圆弧最高点由静止释放，当小球Q落地的瞬间，物块P刚好与静止放在A点的小物块R发生弹性正碰，碰后小物块R运动的最远点C与A点的距离为3r 。已知P、Q、R的质量分别为6m、3m、2m，重力加速度为g，物块P、R碰撞过程时间很短，发生的位移不计，小球Q、物块R大小不计，求：‎ ‎(1)小球Q离开P时的速度大小；‎ ‎(2)小物块R与A点右侧水平面间的动摩擦因数；‎ ‎(3)小球Q落地点B与A点的距离。‎ ‎【答案】（1）（2）（3）4r ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设Q 离开P时速度为vQ，此时P的速度为vP，Q从静止释放到离开P的过程中：‎ P、Q所组成的系统机械能守恒：‎ P、Q在水平方向上动量守恒：‎ 联立相关各式解得： ‎ ‎（2）设R碰撞后R的速度为vR，P的速度为 P与R碰撞过程中动量守恒： ‎ P与R发生弹性正碰，由能量守恒得：‎ ‎ ‎ 对于R：在A到C的过程中，由动能定理得：‎ ‎ ‎ 联立相关各式解得：‎ ‎（3）设Q从离开P到落地所用时间为t，水平方向上运动位移为s1，P在时间t内运动位移为s2，Q落地点与A的距离为s3，‎ Q在此过程做平抛运动：‎ P在此过程做匀速直线运动：‎ 因Q在离开P时与P右端相距r，故：s3= s1+ r+ s2‎ 联立相关各式解得：s3=4r ‎ ‎