2018-2019学年山西省太原市高一下学期期末考试物理试题（word版） 12页

太原市2018~2019学年第二学期高一年级期末考试 物理试卷 一、单项选择题：本题包含10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。‎ ‎1.对于质量一定的物体，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的运动方向不变时，其动能一定不变 B. 物体的速度发生变化时，其动能可能不变 C. 物体的速率发生变化时，其动能可能不变 D. 物体的动能不变时，其速度一定不変 ‎【答案】B ‎2.在平直公路上以“6挡”匀速行驶的汽车，遇到上坡时，在功率保持不变时，必须由“6”挡换到“5”挡或更低的挡位，其目的是（ ）‎ A. 增大速度，得到较小的牵引力 B. 减小速度，得到较小的牵引力 C. 增大速度，得到较大的牵引力 D. 减小速度，得到较大的牵引力 ‎【答案】D ‎3.某次蹦极时，跳跃者站在悬崖的平台上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去，仿若掉入无底洞，整个心脏皆跳出，约5s时突然往上反弹，反复持续4~5次，定神一看，自己已安全悬挂于半空中。在人从跳出到静止的过程中（ ）‎ A. 只有动能和势能的相互转化，机械能的总量保持不变 B. 减少的机械能转化为其他形式的能，转化过程中能的总量减少了 C. 减少的机械能转化为其他形式的能，转化过程中能的总量是守恒的 D. 减少的机械能转化为其他形式的能，其他形式的能也可自发地转化为机械能 ‎【答案】C ‎4.如图所示，光滑斜劈M放在光滑的水平面上，当滑块N从M上滑下时，M同时向左滑动。关于各力的做功情况，下列判断正确的是（ ）‎ A. M对N的支持力不做功 B. M对N的支持力做负功 C. N对M的压力不做功 D. N对M的压力做负功 ‎【答案】B ‎5.早期的弹弓，一般用“Y”形的树枝制作，如图所示。在树枝的两头分别系上两根相同的皮筋，两皮筋之间用一包裹弹丸的皮块连接。将弹丸包裹在皮块间，水平向后拉动皮块到某一位置后释放，弹丸被水平射出。下列说法正确的是（ ）‎ A. 橡皮筋被拉伸的过程中，橡皮筋的弹力做负功 B. 橡皮筋被拉伸的过程中，橡皮筋的弹力做正功 C. 弹丸被射出的过程中，橡皮筋的弹性势能不变 D. 弹丸被射出的过程中，皮块对弹丸做负功 ‎【答案】A ‎6.如图为运动员投掷铅球的过程示意图。在运动员的作用下，铅球从a点由静止加速到b点，在b点以与水平方向成一定角度的速度斜向上飞出，c为铅球能达到的最高点。下列说法中正确的是（ ）‎ A. 从a到b，运动员对铅球做的功等于铅球动能的增加量 B. 从b到c，铅球速度方向与加速度方向间夹角一直减小 C. 从a到d，重力对铅球一直做正功 D. 从b到d，铅球的动能先减小到零后逐渐增大 ‎【答案】B ‎7.2019年1月，我国在西昌卫星发射中心成功发射了“中星2D”卫星。“中星2D”是我国最新研制通信广播卫星，可为全国提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。“中星2D”的质量为m、运行轨道距离地面高度为h。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，根据以上信息可知“中星2D”在轨运行时（ ）‎ A. 速度的大小为 B. 角速度大小为 C. 加速度大小为 D. 周期为 ‎【答案】C ‎8.一物体沿直线运动，其v—t图象如图所示。已知0—2s内合力对物体做的功为W，则（ ）‎ A. 1s—2s内，合力对物体做的功为0. 5W B. 2s—3s内，合力对物体做的功为W C. 1s—3s内，合力对物体做的功为-0. 25W D. 0—3s内，合力对物体做的功为2W ‎【答案】C ‎9.在沙坑的上方H高处，将质量为m的铅球以速度v竖直向上抛出。铅球落下后进入沙坑的深度为h。忽略空气阻力，以下列说法正确的是（ ）‎ A. 铅球到达沙坑表面时，重力的功率为 B. 从抛出至沙坑表面，重力的平均功率为 C. 从抛出到进入沙坑内静止，重力对铅球做的功为mgh D. 进入沙坑后，沙子对铅球的平均阻力大小为 ‎【答案】D ‎10.惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车（总质量为m）在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做的功是（ ）‎ A. mgR B. C. D. ‎ ‎【答案】A 二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。‎ ‎11.关于经典时空观与相对论时空观，下列说法正确的（ ）‎ A. 任何情况下物体的质量与物体的运动状态都无关 B. 当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大 C. 经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关 D. 相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的 ‎【答案】BD ‎12.在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中，我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时，先下蹲将杠铃举过头顶（如图），然后保持胸部以上及杠铃姿态不变站立起来完成比赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 杠铃的重力势能一直增加 B. 合力对杠铃一直做正功 C. 谌利军对杠铃做功的功率一直增大 D. 谌利军对杠铃做功的功率先增大后减小 ‎【答案】AD ‎13.“嫦娥四号”月球探测器到达月球附近时，先在100km高的圆轨道环月运行，之后经历了环月变轨后开始实施动力下降，速度逐步降低。在距月面100m处开始悬停，自主避障后缓速下降并着陆在月球背面。若已知引力常量G，月球的半径R及下列数据，可求得月球质量的是（ ）‎ A. “嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的速度 B. “嫦娥四号”在100km高的环月圆轨道运行时的周期 C. “嫦娥四号”实施动力下降时的加速度 D. “嫦娥四号”在100m高处悬停时受到的重力 ‎【答案】AB ‎14.如图所示，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲球比乙球下落用时长一些 B. 下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大 C. 甲球落到A点时的机械能比乙球落到B点时的机械能大 D. 甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小 ‎【答案】CD ‎15.“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为由倾角为、高为h的斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数处处相同，不考虑空气阻力，则和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BC 三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。‎ ‎16.在探究“做功与物体速度变化”的关系时，实验室准备的装置如图所示。‎ ‎（1）为保证小车受到的合力与重物的重力大小基本相等，应进行下列操作：‎ ‎①在_____________（选填“挂”或“不挂”）重物时，把斜面右端垫高一些，平衡摩擦力；‎ ‎②保持重物的质量_____________（选填“远小于”或“远大于”）小车的质量 ‎（2）改变_____________（选填“重物”或“小车”）的质量或者改变小车运动的距离，也就改变了小车受到的合力做的功。‎ ‎【答案】 (1). 不挂 (2). 远小于 (3). 重物 ‎17.用如图甲的器材做验证机械能守恒定律的实验，让质量为1. 00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点。图乙为选取的一条符合实验要求的纸带，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，其中O为重锤开始下落时记录的点，各点到O点的距离如图所示。已知当地的重力加速度g=9. 8m/s2，实验使用的计时器每隔0. 02s打一个点。（计算结果保留3位有效数字）‎ ‎（1）打下B点时，重物的速度值为____________m/s；‎ ‎（2）从O点到B点，重物重力势能的减少量为____________J，动能的增加量为____________J；‎ ‎（3）实验结果发现动能的增加量总略小于重力势能的减少量，其原因________________________。‎ ‎【答案】 (1). 1. 13 (2). 0. 666 (3). 0. 638 (4). 存在阻力，一部分重力势能变为其它形式的能 四、计算题：本题包含5小题，共41分。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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎18.在幼儿园举行的“大力士”拉轮胎比赛中，“大力士”用与水平方向成、大小F=50N的恒力作用在轮胎上，使轮胎在t=2. 0s的时间内沿水平面发生L=6m的位移，求这一过程中：‎ ‎（1）“大力士”对轮胎做的功W；‎ ‎（2）“大力士”对轮胎做功的平均功率P。‎ ‎【答案】（1）150N； （2）75W ‎（1）由功的公式得。‎ ‎（2）根据平均功率的公式。‎ ‎19.如图所示，静止在地面的足球质量为0. 50kg。运动员把足球踢出后，足球在空中能到达的最高点为P，已知P与地面的高度差时10m，在P点足球的速度为10m/s。取地面为零势能参考平面，g=9. 8m/s2，不计空气阻力，求：‎ ‎（1）足球在最高点P时机械能的大小；‎ ‎（2）运动员对足球做的功 ‎【答案】（1）75J； （2）75J ‎（1）足球在最高点P时机械能为：。‎ ‎（2）足球运动过程中机械能守恒守恒，所以运动过程机械能为，足球静止在地面时速度为0，此时机械能为0，由能量守恒定律可知，运动员对足球所做功为机械能变化量，故。‎ ‎20.2019年3月31日，“天链二号01星”在西昌卫星发射中心成功发射。这是我国第二代地球同步轨道数据中继星的首发星，使我国数据中继卫星系统能力大幅提升。“01星”运行于地球同步静止轨道上，其运行周期等于地球自转周期T。已知地球半径为R，地球表面重力加速度g。将卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动，求：‎ ‎（1）“01星”运行轨道离地面的高度；‎ ‎（2）“01星”运行速度的大小 ‎【答案】（1）； （2）‎ ‎（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：‎ ‎ ①‎ 在地球表面有：‎ ‎ ②‎ 联立①②可得 ‎。‎ ‎（2）“01星”运行速度的大小为：。‎ ‎21.如图所示，AB是位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A与地面的高度差为H。将质量为m的小球从A点由静止释放，小球落到地面上的C处。不计空气阻力，重力加速度为g，求：‎ ‎（1）小球到达B点时速度的大小 ‎（2）点C与B的水平距离。‎ ‎【答案】（1）； （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从A→B，由动能定理可得：，解得：。‎ ‎（2）从B→C，小球做平抛运动，‎ 在竖直方向有：，得下落时间：‎ 水平方向有：‎ ‎22.“抛石机”是古代战争中常用一种武器。如图为某学习小组设计的抛石机模型，直杆可绕水平轴O转动，其长臂的长度L=2m，开始时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°；将质量为m=10. 0kg的石块装在长臂末端的口袋中，对短臂施力，当长臂转到竖直位置时被卡住立即停止转动，石块在最高点被水平抛出。已知石块落地位置与抛出位置间的水平距离为12m，不计空气阻力，取g=9. 8m/s2，sin37°=0. 6，cos37°=0. 80。求：‎ ‎（1）石块水平飞出时速度的大小 ‎（2）抛石机对石块做的功 ‎【答案】（1）15m/s； （2）1445J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）从最高点抛出到落地石块做平抛运动，‎ 在竖直方向有：，代入数据解得下落时间：；‎ 水平方向有：，代入数据解得：。‎ ‎（2）从地面到抛出，由动能定理可得：，代入数据解得W=1445J。‎ ‎23.我国时速600公里的高速磁悬浮试验样车近期在青岛下线。高速磁悬浮具有速度高、噪音低、震动小、载客量大、安全可靠、耐候准点等优点。若试验车的总质量为m，发动机的额定功率为P，在水平轨道行驶时所受阻力恒为车重的k倍，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）试验样车以额定功率启动后能达到的最大速度；‎ ‎（2）某次启动测试中，试验样车由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？‎ ‎【答案】（1）； （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）速度最大时，加速度为零，根据平衡有；‎ 根据功率方程：，联立解得；‎ ‎（2）在匀加速过程中，根据运动学公式有：v=at；‎ 功率方程：‎ 根据牛顿第二定律有：‎ 联立解得：。‎ ‎24.自动驾驶是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。有一质量为m=1000kg的自动驾驶汽车，在平直公路以v1=90km/h的速度匀速行驶，发动机的输出功率为P1=50kW。当探测到前方有80km/h的限速标志时，发动机功率自动降低到P2并保持不变，当轿车速度减到v2=72km/h时又开始匀速。假设汽车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求：‎ ‎（1）汽车行驶时所受阻力的大小；‎ ‎（2）当汽车开始减速时，其加速度的大小。‎ ‎【答案】（1）2000N； （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）在减速前匀速时，根据平衡有：‎ 此时功率：‎ 代入数据，联立解得f=2000N ‎（2）在减速后匀速时，有 此时功率：‎ 代入数据，联立解得 则刚开始减速时有 根据牛顿第二定律：‎ 代入数据解得，所以加速度大小为。‎ ‎ ‎