2018-2019学年河南省驻马店市高一下学期期末考试物理试题（解析版） 15页

河南省驻马店市2018-2019学年高一下学期期末 物理试题 一、选择题 ‎1.在距水平地面高h处，将甲、乙两小球同时分别以v0和2v0的速度水平抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A. 甲先落地 B. 乙先落地 C. 甲、乙同时落地 D. 因为不知甲和乙重力大小关系，所以无法判断甲、乙谁先落地 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由h=gt2解得，因平抛物体的高度相同，则落地时间相同；‎ A. 甲先落地，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 乙先落地，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 甲、乙同时落地，与结论相符，选项C正确；‎ D. 因为不知甲和乙重力的大小关系，所以无法判断甲、乙谁先落地，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎2.2019年5月20日是第20个“世界计量日”，当日，第26届国际计量大会通过的关于国际单位制（SI）基本单位变革的决议生效实施．根据修订后的新国际单位制（SI），国际计量单位制的7个基本单位全部实现由常数定义，SI的修订将保证SI长期稳定性和环宇通用性，也从根本上打破人类对实物原器的依赖，将开启任意时刻、任意地点、任意主体根据定义复现单位量值的大门．以下4个单位中，不是国际单位制（SI）中基本单位的是 A. 牛顿 B. 米 C. 秒 D. 千克 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在力学中国际单位制（SI）中基本单位的是：米、千克、秒；‎ A. 牛顿，不是国际单位制（SI）中基本单位，选项A符合题意；‎ B. 米，是国际单位制（SI）中基本单位，选项B不符合题意；‎ C. 秒，是国际单位制（SI）中基本单位，选项C不符合题意；‎ D. 千克，是国际单位制（SI）中基本单位，选项D不符合题意；‎ ‎3.如图所示，倾角为30°的斜面上有一个质量为2kg的物块，物块受到沿斜面向上、大小为8N的拉力F作用，沿斜面做匀速直线运动．重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．则斜面对物块的摩擦力大小和方向分别为 A. 12N，沿斜面向上 B. 8N，沿斜面向下 C. 2N，沿斜面向上 D. 2N，沿斜面向下 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】重力沿斜面向下的分量为mgsin30°=10N>F=8N，则物体沿斜面向下匀速运动，摩擦力方向沿斜面向上，大小为f=mgsin30°-F=10N-8N=2N；‎ A. 12N，沿斜面向上，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 8N，沿斜面向下，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 2N，沿斜面向上，与结论相符，选项C正确；‎ D. 2N，沿斜面向下，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎4.一辆汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，刹车的加速度大小为6m/s2，开始刹车后ls时的速度减小为12m/s．那么，该汽车完成这次刹车走过的路程是 A. 9m B. 12m C. 18m D. 27m ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由v=v0-at可知汽车刹车时的初速度为：v0=v+at=12+6×1=18m/s；则刹车的路程为：. ‎ A. 9m，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 12m，与结论不相符，选项B错误；‎ C. 18m，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 27m，与结论相符，选项D正确；‎ ‎5.如图所示，在竖直平面内的圆周轨道半径为r，质量为m的小物块以速度v通过轨道的最高点P．已知重力加速度为g，则小物块在P点受到轨道对它的压力大小为 A. m B. m－mg C. mg－m D. m+mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在P点由牛顿第二定律可知：mg+F=m，解得F= m－mg；‎ A. m，与结论不相符，选项A错误；‎ B. m－mg，与结论相符，选项B正确；‎ C. mg－m，与结论不相符，选项C错误；‎ D. m+mg，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎6.开普勒－22b是2011年12月人类发现的第一颗位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星，它的直径约为地球的2.4倍，距离地球约600光年．如果开普勒－22b的密度与地球的相当，那么，开普勒－22b的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的 A. 242倍 B. 2.4倍 C. 倍 D. 1/倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度， 则有，又，则；因R开=2.4R地，则v开=2.4v地。‎ A. 2.42倍，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 2.4倍，与结论相符，选项B正确；‎ C. 倍，与结论不相符，选项C错误；‎ D. 1/倍，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎7.如图所示，物块A和B的质量分别为mA、mB，B置于水平面上，A、B之间夹着一个轻弹簧（弹簧和两物块均不相连），现用手缓慢向下压A然后将A从静止释放，结果A离开弹簧时的速度为v．设物块A从被释放到离开弹簧所用的时间为t，不计空气阻力，已知重力加速度为g，则在t时间内地面对B的冲量大小为 A. mAv B. mAv+mAgt C. mAv－mAgt－mBgt D. mAv+mAgt+mBgt ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】对AB的整体在t时间内由动量定理：，解得； ‎ A. mAv，与结论不相符，选项A错误；‎ B. mAv+mAgt，与结论不相符，选项B错误；‎ C. mAv－mAgt－mBgt，与结论不相符，选项C错误；‎ D. mAv+mAgt+mBgt，与结论相符，选项D正确；‎ ‎8.质量为m的汽车，在平直公路上从静止开始以大小为a（定值）的加速度启动，当汽车的功率为P时，司机立即将功率降到P/2，且保持此功率运动一段较长时间．已知汽车在运动过程中受到的阻力大小恒为ma，则汽车在以上运动过程中，速度随时间变化的图象是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车恒定加速度启动，设牵引力为F，则有：F-ma=ma；解得：F=2ma，由P=fv可知，当汽车的功率由P降到P/2时，F降到F/2，此刻牵引力大小等于ma，大小等于汽车受到的阻力，故汽车将做匀速直线运动；‎ A.A图与结论相符，选项A正确；‎ B.B图与结论不相符，选项B错误；‎ C.C图与结论不相符，选项C错误；‎ D.D图与结论不相符，选项D错误；‎ ‎9.如图所示，轻绳的一端系着物块A，另一端通过水平转盘中心的光滑小孔O吊着小球B，A随转盘一起绕通过小孔O的竖直轴匀速转动，小球B始终与转盘保持相对静止．已知物块A与转盘的接触面是粗糙的，则物块A受力的个数可能是 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】由题可知，绳子的拉力等于小球B的重力T=mBg；当绳子的拉力恰好等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg=mAω2r时，A受重力、转盘的支持力以及绳子的拉力3个力的作用；当绳子的拉力不等于A做圆周运动的向心力时。即T=mBg≠mAω2r时，A受重力、转盘的支持力、绳子的拉力以及圆盘对A的静摩擦力共4个力的作用；‎ A. 2个，与结论不相符，选项A错误；‎ B. 3个，与结论相符，选项B正确；‎ C. 4个，与结论相符，选项C正确；‎ D. 5个，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎10.以下说法正确的是 A. 做曲线运动的物体，受到的合外力一定不等于零 B. 向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快 C. 系统受到的合外力为零时，系统的机械能一定守恒 D. 系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 做曲线运动的物体加速度不为零，则受到的合外力一定不等于零，选项A正确；‎ B. 向心加速度是描述线速度方向改变快慢的物理量，向心加速度大的物体比向心加速度小的物体速度方向改变快，选项B正确.‎ C. 系统受到的合外力为零时，系统的机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，选项C错误；‎ D. 系统受到的合外力为零时，系统的动量一定守恒，选项D正确；‎ ‎11.发射高轨道卫星时，一般是先将卫星发射至近地圆形轨道1上运行，然后在某点Q变速，使其沿椭圆轨道2运行，最后在远地点P再次变速，将卫星送入预定圆形高轨道3运行，已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．设卫星的质量保持不变，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，只受地球引力作用，则下列说法正确的是 A. 卫星在1轨道上正常运行时速度小于在3轨道上正常运行时的速度 B. 卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能 C. 卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，处于失重状态，但不完全失重状态 D. 卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据可知，则卫星在1轨道上正常运行时的速度大于在3轨道上正常运行时的速度，选项A错误；‎ B. 卫星从轨道1要在Q点加速进入轨道2，然后在轨道2上的P点再加速进入轨道3，则卫星在1轨道上正常运行时的机械能小于在3轨道上正常运行时的机械能，选项B正确；‎ C. 卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，只受万有引力作用，处于完全失重状态，选项C错误；‎ D. 根据可知，卫星在轨道2上从P点运动到Q点过程中，加速度逐渐增大，选项D正确；‎ ‎12.如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率顺时针运行．现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是 A. 在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2‎ B. 在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量 C. 在t1+ t2时间内传送带对物块做的功等于mgL sinθ+mv2‎ D. 在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗 mgLsinθ+mv2的电能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于mv2，选项A错误；‎ B. 在t1时间内，物块相对传送带的位移，则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为；物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即，即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，选项B正确；‎ C. 由能量关系可知，在t1+ t2时间内传送带对物块做功等于物块机械能的增量，即mgL sinθ+mv2，选项C正确；‎ D. 在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗 mgL1sinθ+mv2+Q，由选项B可知：mgL1sinθ+mv2=Q ‎，则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗2mgL1sinθ+mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ；则在t1+t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗 2mgL1sinθ+mv2+mgL2sinθ=mg(L+L1)sinθ+mv2的电能，选项D错误；‎ 二、实验填空题 ‎13.（1）如图所示，飞机沿水平直线做匀速飞行，坐在飞机上的人看到从飞机上自由落下的伞兵，是沿竖直直线下落的，这说明：___________。‎ A．平抛运动是直线运动 B．平抛运动是曲线运动 C．平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 D．平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 ‎（2）如图乙所示，在O点以某一速度将小球水平抛出，以O点为原点建立直角坐标系，其x轴在水平方向，y轴为竖直方向，小运动轨迹上P点的坐标为（x，y），不计空气阻力，则x，y之间的关系应满足___________。‎ A． y∝ B．y∝x C． y∝x2 D．y∝x3‎ ‎【答案】 (1). （1）D； (2). （2）C.‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.在飞机上的人看到从飞机上自由落下的伞兵，是沿竖直直线下落的，说明伞兵和飞机在水平方向的运动是相同的，即说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，故选D.‎ 第二空.由平抛运动的规律可知：x=v0t；y=gt2，联立解得，故选C.‎ ‎14.某同学为了验证“滑动摩擦力一定时，因摩擦产生的内能与物体间的相对路程成正比”，设计了如图甲所示的实验装置，实验步骤如下：‎ ‎①在水平木板的两侧对称、竖直地钉上钉子P1、P2，并准备若干个规格相同的橡皮筋。‎ ‎②在P1、P2上套上第1个橡皮筋，橡皮筋处于张紧状态。‎ ‎③缓慢地向左推动上面带有竖直杆的物块，使物块拉着橡皮筋从位置1移到位置2。‎ ‎④再将物块从位置2由静止释放，物块运动至位置1时与橡皮筋分离，最后物块停在位置3。‎ ‎⑤测出位置1、3之间的距离x1。‎ ‎⑥再分别改用2个、3个、4个……橡皮筋套在P1、P2上，重复③、④、⑤步骤，分别得到位置1、3之间的距离x2、x3、x4……‎ ‎⑦设在上述实验过程中一个橡皮筋释放的弹性势能为E0。现根据每次的实验时橡皮筋释放弹性势能E和位置1、3之间的距离x得到如下表格 请完成以下问题：‎ ‎（1）在图乙上将⑦中表格的数据进行描点、连线，画出E-x图象____________‎ ‎（2）如果用某种方法测出了E0的大小，又用刻度尺测出位置1、2之间的距离x0，再根据E－x图象求出图象的斜率为k，则物块在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小为___________，E－x图象的纵截距为___________（两空都只能用E0、x0、k中的量来表示）‎ ‎【答案】 (1). （1）图像见解析； (2). （2）k； (3). kx0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.图像如图；‎ 第二空第三空.由能量关系可知： ，由图像可知f=k；E－x图象的纵截距为.‎ 三、计算题 ‎15.已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。‎ ‎（1）若不考虑地球的自转，求地球的质量M。‎ ‎（2）若某卫星在距地面高h处绕地球做匀速圆周运动，求该卫星运行的速率v。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设地面上有一个质量为的物体，则 得 ‎（2）设卫星的质量，则 得 ‎16.中国已经成功拥有世界最先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术．中国高速列车保有量世界最多、种类最全．高速列车转弯时可认为是在水平面做圆周运动．为了让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会让外轨高于内轨，选择合适的内外轨高度差，以使列车以规定速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力来提供，如图所示，已知某段弯道内外轨道的倾角为，弯道的半径为R，重力加速度为g。‎ ‎（1）若质量为m的一高速列车以规定速度通过上述弯道时，求该列车对轨道的压力大小。‎ ‎（2）求上述弯道的规定速度v的大小。‎ ‎（3）若列车在弯道上行驶的速度大于规定速度，将会出现什么现象或造成什么后果（请写出三条）?‎ ‎【答案】（1） （2） （3）①铁轨对车轮有指向弯道内侧的摩擦力 ‎②将会出现外侧车轮的轮缘对外轨有侧向挤压力（或外轨对外侧车轮的轮缘有侧向挤压力）‎ ‎③可能造成车轮和铁轨受损（变形）甚至出现列车脱轨，造成财产损失和人员伤亡的严重后果。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）如图所示，有 得 由牛顿第三定律知，列车对轨道的压力大小为：‎ ‎（2）由牛顿第二定律 得 ‎（3）①铁轨对车轮有指向弯道内侧的摩擦力；‎ ‎②将会出现外侧车轮的轮缘对外轨有侧向挤压力（或外轨对外侧车轮的轮缘有侧向挤压力）；‎ ‎③可能造成车轮和铁轨受损（变形），甚至出现列车脱轨，造成财产损失和人员伤亡的严重后果。‎ ‎17.如图所示，静止在光滑水平桌面上、带有光滑圆弧槽的滑块 ABCDE，质量为2m，圆弧槽在竖直平面内且半径为R，圆弧槽的下端C切线水平．现有一个质量为m的小球，从圆弧槽的顶端B由静止滑下．已知CD高为，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）当小球从槽口C滑出时，小球和滑块的速度v1、v2的大小。‎ ‎（2）当小球落到桌面上时，小球和滑块右侧CD之间的距离d。‎ ‎【答案】（1） ， （2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因小球和滑块在水平方向上动量守恒，所以 再对小球和滑块组成的系统由机械能守恒定律得 得 ‎ ‎ ‎ ‎（2）设从小球滑出圆弧槽到落到桌面所用时间为，则 得 ‎ ‎18.如图所示，竖直平面内有一光滑的直角细杆MON，其中ON水平，OM竖直，两个小物块A和B分别套在OM和ON杆上，连接AB的轻绳长为L=0.5m，．现将直角杆MON绕过OM的轴O1O2缓慢地转动起来．已知A 的质量为m1=2kg，重力加速度g取10m/s2。‎ ‎（1）当轻绳与OM的夹角θ=37°时，求轻绳上张力F。‎ ‎（2）当轻绳与OM的夹角θ=37°时，求物块B的动能EkB。‎ ‎（3）若缓慢增大直角杆转速，使轻绳与OM的夹角θ由37°缓慢增加到53°，求这个过程中直角杆对A和B做的功WA、WB。‎ ‎【答案】（1）（2） （3） ，‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因始终处于平衡状态，所以对有 得 ‎（2）设质量为、速度为、做圆周运动的半径为，对有 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 得 ‎ ‎ ‎ ‎（3）因杆对的作用力垂直于的位移，所以 由（2）中的知，当时，的动能为 杆对做的功等于、组成的系统机械能的增量，故 ①‎ 其中 ②‎ 得 ‎ ‎ ‎ ‎