2018-2019学年湖南省五市十校高一下学期期末考试物理试题（解析版） 15页

湖南省五市十校2019年上学期高一年级期末考试试题 一、选择题: ‎ ‎1.关于运动和力，下列说法正确的是 A. 没有力力的作用，物体就不会运动 B. 做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上 C. 做圆周运动的物体，其合外力一定指向圆心 D. 做匀速运动的物体，其合外力不一定恒定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 物体不受力仍然可以做匀速直线运动，选项A错误；‎ B. 做曲线运功的物体其合外力方向与运动方向一定不在一条直线上，选项B正确；‎ C. 只有做匀速圆周运动的物体，其合外力才一定指向圆心，选项C错误；‎ D. 做匀速运动的物体，其合外力一定为零，保持恒定，选项D错误。‎ ‎2.—小船在静水中的速度为6m/s，它在一条河宽为300m，流速为10m/s的河流中渡河，下列说法错误的是 A. 小船不可能垂直到达对岸 B. 小船渡河时间最短为50s C. 小船渡河的最短位移为500m D. 若小船以最短位移渡河，在水流方向上的位移大小为500m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。故A正确。‎ B.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故B正确。‎ C.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸。当船速的方向与合速度方向垂直时渡河的位移最小，则 ‎ 解得最短位移，故C正确。‎ D. 若小船以最短位移渡河，在水流方向上的位移大小为，故D错误。‎ 本题选错误的，故选D。‎ ‎3.如图所示，为一皮带传送装置，右轮半径为r，a是其边缘上一点，左侧为一轮轴，大轮半径为4r，小轮半轻为2r，b在小轮上，到小轮中心的距离为r，c在小轮边缘上，d在大轮边缘上，以下关系错误的是 A. a和c的线速度相等 B. b、c和d角速度相等 C. va:vb:vc:vd=2:1:2:4‎ D. aa:ab:ac:ad=2:1:2:4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.a、c两点为同缘转动，则线速度大小相等，选项A正确；‎ B. b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，选项B正确；‎ C.因va:vc=1:1；b、c和d三点都是同轴转动，则角速度相等，根据v=rω，则vb:vc:vd=1:2:4，则va:vb:vc:vd=2:1:2:4，选项C正确；‎ D.根据a=v2/r可知，aa:ab:ac:ad=4:1:2:4，选项D错误.‎ 此题选择不正确的选项，故选D.‎ ‎4.如图所示，较轻质OA长为1m，A端固定一个质量为5kg的小球，小球在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为3m/s，g=l0m/s2，细杆受到 A. 5N的压力 B. 5N的拉力 C. 95N的压力 D. 95N的拉力 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】小球以O点为圆心在竖直平面内作圆周运动，当在最高点小球与细杆无弹力作用时，小球的速度为v1，则有：得：，因为，所以小球受到细杆的支持力，小球在O点受力分析：重力与支持力，则，所以细杆受到的压力，大小为5N。‎ A. 5N的压力，与结论相符，选项A正确；‎ B. 5N的拉力，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 95N的压力，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 95N的拉力，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎5.不同的地球同步卫星，下列哪个物理量可能不同 A. 线速度大小 B. 向心力大小 C. 轨道半径 D. 加速度大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力， 则有，同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以各个同步卫星轨道半径相同，线速度，所以所有地球同步卫星线速度大小相同，故AC不符合题意；‎ BD.向心加速度，所以加速度大小相同，但质量不知，因此向心力大小不一定相同，故D不符合题意，B符合题意；‎ ‎6.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是间一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。以下判断正确的是 A. 卫星B的速度大小等于地球第一宇宙速度 B. A、B线速度大小关系为>‎ C. 周期大小的关系是< ‎ D. A物体受到的万有引力分为两部分：物体重力和同地球一起自转的向心力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误。‎ B. 对B、C，根据，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB＞vC，对于A、C，A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B错误。‎ C. A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据知，C的周期大于B的周期，故C错误。‎ D. A物体受到的万有引力分为两部分：物体重力和沿着指向物体做圆周运动圆心方向的分力，选项D正确。‎ ‎7.如图所示，用轻绳连接的质量为m的木块A与质量为2m的木块B放在光滑地面上，先用F的力向右拉动木块B，再用F的力向左拉动木块A,求两种情况中两木块间绳子拉力的大小分别为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】用F的力向右拉动木块B时，对AB整体：；对A:；用F的力向左拉动木块A时，对AB整体：；对B:；‎ A. ，与结论不相符，选项A错误；‎ B. ，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论相符，选项C正确；‎ D. ，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎8.下图两种情况中，球的重力均为g，斜面倾角为，挡板对球的压力分别为 A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对球受力分析如图所示： ‎ 由于光滑圆球受共点力处于静止状态，所以光滑圆球的合力为0．对球受力分析如图，由共点力平衡的条件得出：图1中挡板对球的作用力：N2＝Gtanθ；图2中挡板对球的作用力：N2＝Gsinθ．‎ A. ，与结论相符，选项A正确；‎ B. ，与结论不相符，选项B错误；‎ C. ，与结论不相符，选项C错误；‎ D. ，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎9.如图所示，物体在水平推力F的作用下静止于斜面上，如图所示，若稍微增大推力，物体仍保持静止，则 A. 物体所受合力增大 B. 物体所受合力不变 C. 物体所受摩擦力可能增大 D. 物体所受斜面的支持力增大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.物体保持静止状态，合力保持为零不变，故A错误，B正确；‎ C. 设斜面的倾角为α，物体的质量为m。‎ ‎①物体原来受到静摩擦力沿斜面向下时，则有Fcosα=mgsinα+f，得 f=Fcosα-mgsinα。当F逐渐增大时，f也逐渐增大；‎ ‎②若物体原来受到的静摩擦力沿斜面向上时，则有Fcosα+f=mgsinα，得 f=mgsinα-Fcosα当F逐渐增大时，f逐渐减小；‎ ‎③若物体原来mgsinα=Fcosα，则物体所受斜面摩擦力为0；当F逐渐增大时，f从零也逐渐增大；综上C正确；‎ D.物体所受斜面支持力N=Fsinα +mgcosα，F增大，则得N增大；故D正确；‎ ‎10.如图所示，t=0时刻，b物体在a物体前方500m处，a、b的图像如图所示，下列选项正确的是 A. a、b加速时，物体a的加速度大于b的加速度 B. 20s时，两物体相距最远 C. a、b相遇两次 D. 第二次相遇在60s ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.a、b加速时，a图线的斜率小于b图线的斜率，物体a的加速度小于物体b的加速度，故A错误；‎ B. 0-20s时，a车运动，b车静止，则此过程中两车间距一直靠近，0-20s内，a的位移为：，则在20s时两物体相遇，选项B错误；‎ C.速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则0-40s内a比b多运动的位移为：，在t=0 时刻，b车在a车前方500m处，则在第40 s末，a、b两车相距S=x-500m=400m，因20s时刻，ab已经相遇一次，40s末a在b的前面，40s后b的速度大于a的速度，则b一定能追上a，所以在整个运动过程中，a、b两车可以相遇两次，故C正确；‎ D.因20s时刻两物体已经相遇一次；由速度-时间图象与坐标轴围成的“面积”表示位移，则20-60s内，ab通过的位移相等，则60s末ab再次相遇，故D正确。‎ ‎11.蹦极是一项非常刺激的体育项目，如图所示，某人从弹性轻绳P点自由下落，到a点绳子恢复原长，b点为人静静悬吊时的平衡位置，c点则是人从P点b自由下落的最低点。下列说法正确的是 A. 人在a到c运动过程中都做减速运动 B. 人在a到b运动过程中做加速度减小的加速运动，在b点时速度达到最大 C. 人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段人处于超重状态 D. 此过程中人、绳以及地球组成系统机械能守恒 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，加速度向下，人向下加速运动，随着绳子的伸长，拉力增大，合力减小，所以向下的加速度减小，当到达b点时加速度减为零，此时速度达到最大；从b到c过程中，绳子的拉力大于重力，加速度向上，人做减速运动，随拉力变大，加速度变大，到达c点时加速度最大，此时速度减为零，所以A错误，B正确。‎ C. 由以上分析可知，人在b到c运动过程中为加速度增加的减速运动，此阶段因加速度向上，则人处于超重状态，选项C正确；‎ D. 此过程中人、绳以及地球组成的系统只有重力和弹力做功，则机械能守恒，选项D正确。‎ ‎12.如图所示，在斜面上有一个物体，在平行于斜面的力F作用下,向上移动了x，斜面倾角为，物体与斜面间的动摩擦因数为, 则此过程中 A. 物体的重力做负功，做功大小为 B. 推力对物体做正功，物体机械能变化量为 C. 物体动能的增加量为 D. 物体克服摩擦力做功为 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 物体的重力做负功，做功大小为，选项A正确；‎ B. 推力对物体做正功，物体机械能变化量等于推力与阻力功的和，即为，选项B错误；‎ C. 物体动能的增加量等于合外力的功：，选项C正确；‎ D. 物体克服摩擦力做功为，选项D正确。‎ 二、实验题 ‎13.如图所示是是用重锤做自由落体运动来“验证机械能守恒定律”的实验装置。‎ ‎(1)为了减小实验误差，下列措施可行的是_______(填写代号）‎ A.重锤选用体积较大且质量较小的 B.重锤选用体积较小且质量较大的 C.打点计时器尚定时应使两限位孔的连线竖直向下 D.应先放手让质量拖着纸带运动，再通电让打点计时器工作 ‎(2)如图已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2,交流电源的频率为50Hz，从打O点到打F点的过程中，重锤重力做功为_____J.(保留2位有效数字）。重锤动能的增加量为______J.(保留2位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). （1）BC (2). （2） 0.35（0.34~0.36） (3). 0.33（0.32~0.34）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空. 重锤选用体积较小且质量较大的，选项A错误，B正确； 打点计时器固定时应使两限位孔的连线竖直向下，这样可减小纸带与计时器之间的摩擦，选项C正确；应先通电让打点计时器工作，再放手让物体拖着纸带运动，选项D错误； ‎ 第二空.重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：△Ep=mgsOF=0.50×9.8×7.05×10-2J=0.35J，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在0.34J---0.36J都正确． 第三空.在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：．动能增量为：，答案在0.32J---0.34J范围内均正确．‎ ‎14.利用图中所示装置-研究平拋物体的运动 ‎(1)下列操作正确的是_________。‎ A.调节斜槽末端切线水平 B小球必须从斜槽同一位置释放 C.斜槽必须光滑 D.以小球在斜槽末端时球心在木板（白纸)上的射影为轨迹的抛出点 ‎(2)用乙是某同学描绘出的轨迹，试判断:A点是抛出点吗？______。(填“是”或“否”）‎ ‎(3)另一同学将A纸换成方格纸，每个小方格的边长L=20cm,通过实验，记录了小球在运动途中的个位置。如图丙所示，则小球做平抛运动的初速度= ____m/s；运动到B点时的速度____m/s(g取10m/s2). ‎ ‎【答案】 (1). （1）ABD (2). （2）否 (3). （3）v0=3 m/s (4). vB=5 m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.调节斜槽末端切线水平，选项A正确；小球必须从斜槽同一位置释放，以保证小球到达斜槽底端时速度相同，选项B正确；斜槽没必要光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项C错误；以小球在斜槽末端时球心在木板（白纸)上的射影为轨迹的抛出点，选项D正确；‎ 第二空.若A为抛出点，所以根据平抛运动规律有：竖直方向应该是自由落体，因此竖直位移之比为1：3：5，然而，hAB：hBC=3：5，所以A点不是抛出起点。‎ 第三空. 由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：△y=gT2，由图可知△y=2L=40cm=0.4m，代入解得，T=0.2s；x=v0T，将x=3L=60cm=0.60m，代入解得：v0=3.0m/s；‎ 第四空.竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：。所以.‎ 三、计算题 ‎15.因测试需要，一辆汽车在某雷达测速区，沿平直路面从静止开始匀速直线运动一段时间后，即刻做匀减速直线运动直到最后停止，下表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值，求：‎ ‎(1)汽车做匀加速运动和匀减速运动的加速度、的大小分别是多少？‎ ‎(2)汽车在该区域行驶过程中何时速度达到最大?最大速度是多少?‎ ‎【答案】（1）1.1m/s2；-0.5m/s2（2）14.0s；15.4m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)匀加速直线运动加速度大小： ①‎ 匀减速直线运动的加速度大小： ②‎ ‎(2)设最大速度为vm，匀加速直线运动的时间为t，则有：a1t+a2（44-t）=0.4 ③‎ 解得：t=14.0s 故vm=a1t=15.4 m/s ④‎ ‎16.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰，在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为0.9m。已知半圆形管道的半径为R=lm，小球可看作质点且质量为m=lkg，重力加速度为g(g= 10m/s2)。求：‎ ‎ ‎ ‎(1)小球经过管道的B点时，小球对管道的作用力；‎ ‎(2)小球经过管道最低点A时的速度。‎ ‎【答案】（1）1N，方向向上（2）7m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据平抛运动的规律和运动合成的有关规则，小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等vB=vy=gt.‎ x=vBt=09 m.. ‎ 根据牛顿运动定律，在B点（设轨道对球的作用力方向向下）‎ FB+mg= ‎ 解得：FB=-1N……负号表示轨道对球的作用力方向向上. ‎ ‎（2）从A到B的过程小球的机械能守恒：‎ mvA2-mvB2=mg·2R vA=7m/s ‎17.某星球“一天”的时间是T=12h，用弹簧秤在该星球表而“赤道”与“两极”测同—物体的“重量”之比为8/9，设想该该星球自转的角速度加快，会使赤道上的物体自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？‎ ‎【答案】4h ‎【解析】‎ ‎【详解】设该物体在星球的“赤道”上时重力为G1，在两极处的重力为G2．‎ 在“赤道”： ① ‎ 在“两极”处： ②.. ‎ 依题意得 ③. ‎ 设该星球自转的周期为T＇时，赤道上的物体自动飘起来，此时物体受到星球的万有引力全部提供其随星球自转的向心力，则 ‎ ④. ‎ 联立方程①②③④解得：‎ T＇=4h ‎ 即赤道上的物体自动飘起来，这时星球的“一天”是4h．‎ ‎18.如图所示，某一滑道由斜坡和水平滑道组成，斜坡顶端A距水平滑道高度为h，倾角为θ，水平粗糙滑道BC段长为d，水平滑道CD段光滑。将轻弹簧的一端水平连接并固定在墙上，另一自由端恰位于水平滑道C点。物块从斜坡A处静止下滑，从斜坡进入水平滑道时，在底端B点处无能量损失（即速度大小不变）。已知物块质量为m，物块与斜坡AB、水平滑道BC间的动摩擦因数均为μ，整个过程空气阻力不计，重力加速度为g。则：‎ ‎(1)求物块滑到B点时的速度大小？‎ ‎(2)求弹簧为最大压缩量时的弹性势能Ep？‎ ‎(3)若物块质量m=3 kg，斜坡倾角θ=370，重力加速度g取10 m/s2。弹簧第一次达到最大压缩量时的弹性势能Ep随物块不同下滑高度h变化关系如图所示，物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度h应满足什么条件？‎ ‎【答案】（1）；（2）Ep= mgh－μmghcot θ－μmgd；（3）0.75 m ＜ h ≤ 1.5 m ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)从A到B过程，对物块分析由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎(2)从A到弹簧为最大压缩量时，对物块分析，由动能定理得： ‎ 联立解得：‎ ‎(3)由(2)可知：‎ 根据图像与函数相结合可知斜率：，纵截距：‎ 代入图中所给数据，解得，‎ 物块刚好能第一次被弹回，即要求物体从A点下滑能抵达C点，由图可知： ‎ 从A到弹簧为最大压缩量，再返回B后不沿斜坡上滑，对物块分析，由动能定理得：‎ 代入数据解得：‎ 综上分析，可知物块能第一次被弹回后不沿斜坡上滑，则物块从斜坡顶端A点下滑高度应满足：‎ ‎ ‎