湖北省某知名中學高一物理下學期期末考試試題含解析22

1、長陽一中2017-2018學年度第二學期期末考試高一物理試卷一.單選題（本題共8小題，共32分.）1. “曹沖稱象”是家喻戶曉的典故“置象大船之上，而刻其水痕所至，稱物以載之，則校可知矣”它既反映出少年曹沖的機智，同時也體現(xiàn)出重要的物理思想方法等效替代法下列物理學習或研究中用到了等效替代法的是（）a. 建立“點電荷”的概念b. 建立“瞬時加速度”的概念c. 建立“合運動與分運動”的概念d. 探究合力與物體質(zhì)量、加速度之間的定量關系【答案】c【解析】建立“點電荷”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，a錯誤；建立“瞬時加速度”的概念，采用極值法，不是等效替代，b錯誤；建立“合運動和分運動”的概念

2、，采用的是等效替代的方法，c正確；探究合力與物體質(zhì)量、加速度之間的定量關系采用了控制變量的方法，d錯誤2. 如圖，一小球自a點由靜止自由下落到b點時與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由abc的運動過程中（） a. 小球在b點時動能最大b. 小球在c點加速度為0c. 小球的機械能守恒d. 小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量【答案】d【解析】在小球由abc的運動過程中，小球先做自由落體運動，動能增大，在b點與彈簧接觸后，開始重力大于彈力，向下做加速運動，然后彈力大于重力，做減速運動，在重力和彈力相等時，小球動能最大，到最低點動能為零，合力向上，加速度不為

3、零，ab錯誤；在整個過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但彈簧對小球做功，小球的機械能不守恒，c錯誤；從a到c點的過程中，根據(jù)能量守恒定律知，小球重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，d正確3. 小船在400米寬的河中橫渡,河水流速是2 m/s,船在靜水中的航速是4 m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時間t分別為()a. 船頭應垂直指向?qū)Π?t=100sb. 船頭應與上游河岸成60°角,t=100sc. 船頭應與上游河岸成60°角，t=sd. 船頭應與上游河岸成30°角，t=【答案】c【解析】當合速度的方向與河岸垂直時，渡河位移最短，設船頭與上游

4、河岸方向的夾角為，則，所以，渡河的位移x=d=400m；根據(jù)矢量合成法則，則有：，渡河時間，c正確【點睛】船航行時速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，這類題主要是問最短的時間和最短的路程，最短的時間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，這樣就可以用最快的速度過河，這個分量一般剛好是船在靜水中的速度，即船當以靜水中的速度垂直河岸過河的時候渡河時間最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，這樣就可以在垂直河岸方向上運動，最短的位移是河兩岸的距離4. 在公路的拐彎處，路面大多都是筑成外高內(nèi)低的，即當車向右拐彎時，司機左側(cè)的路面比右側(cè)要高一些，路面與水平面的夾角為，拐彎路段可看

5、做半徑為 r 的部分圓弧，要使車速為 v 時，車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進方向）摩擦力等于零，則（ ）a. b. c. d. 【答案】b【解析】車勻速轉(zhuǎn)彎，重力與支持力的合力提供向心力如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律：，可得：，故b正確，acd錯誤。5. 2017年6月19號，長征三號乙火箭發(fā)射“中星9a”廣播電視直播衛(wèi)星過程中出現(xiàn)變故，由于運載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒有按照原計劃進入預定軌道。經(jīng)過航天測控人員的配合和努力，通過10次的軌道調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功進入軌道。衛(wèi)星變軌原理圖如圖所示，衛(wèi)星從橢圓軌道遠地點q變軌進入地球同步軌道，p點為橢圓軌道近地點。下列說法正確的是 ( )a. 衛(wèi)星在

6、橢圓軌道的q點的加速度小于在同步軌道的q點的加速度b. 衛(wèi)星在橢圓軌道的q點的速度大于在同步軌道的q點的速度c. 衛(wèi)星在橢圓軌道的機械能小于在同步軌道的機械能d. 衛(wèi)星在軌道的運行速度大于第一宇宙速度【答案】c6. 如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，物塊a、b用輕 繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時刻，a、b處于同一高度并恰好靜止。剪斷輕繩后a下落、b沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊分別落地的過程中，兩物塊()a. 落地時速度相同b. 運動時間相同c. 重力勢能的變化量相同d. 重力的平均功率相同【答案】d【解析】剪斷輕繩后a自由下落，b沿斜面下滑，ab都只有重力做功，

7、根據(jù)機械能守恒定律得，得，可知兩個物體落地速度大小相等，但方向不同，所以落地速度不同，a錯誤；根據(jù)牛頓第二定律可知b的加速度為，即加速度不同。對a，由，得；對b，由，則得，可知運動時間不同，重力的平均功率為，由于，故，b錯誤d正確；未間斷細繩前，故兩者的質(zhì)量不同，下落高度相等，故重力勢能變化量不同，c錯誤7. 如圖所示，斜面abc放在水平面上，斜邊bc長為l，傾角為30°，在斜面的上端b點沿水平方向拋出一小球，結(jié)果小球剛好落在斜面下端c點，重力加速度為g，則小球初速度v0的值為()a. b. c. d. 【答案】c【解析】根據(jù)，得，則初速度為，c正確8. a、b兩球沿一直線運動并發(fā)生

8、正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖象，a、b分別為a、b兩球碰前的位移隨時間變化的圖 象，c為碰撞后兩球共同運動的位移隨時間變化的圖象，若a球質(zhì)量是m=2 kg，則由圖判斷下列結(jié)論不正確的是() a. 碰撞前、后a球的動量變化量為4 kg·m/sb. 碰撞時a球?qū)球所施的沖量為4 n·sc. 碰撞中a、b兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10jd. a、b兩球碰撞前的總動量為3 kg·m/s【答案】d【解析】由x-t圖象可知，碰撞前有：，碰撞后有，對a、b組成的系統(tǒng)，a、b兩球沿一直線運動并發(fā)生正碰，碰撞前后物體都是做勻速直線運動，所以系統(tǒng)的動量守恒，碰

9、撞前后a的動量變化為，a正確；根據(jù)動量守恒定律，碰撞前后b的動量變化為，碰撞時a對b所施沖量為：，b正確；又，所以，所以a與b碰撞前的總動量為：，d錯誤；碰撞中a、b兩球組成的系統(tǒng)損失的動能，代入數(shù)據(jù)解得，c正確【點睛】在位移時間圖象中，斜率表示物體的速度，由圖象可知碰撞前后的速度，根據(jù)動量的公式及動量守恒定律可以求解本題主要考查了動量的表達式及動量定理的直接應用，要求同學們能根據(jù)圖象讀出a碰撞前后的速度，難度適中二多選題（本題共4小題，共16分.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯的得0分）9. 在力學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻，關于科學家和他們的貢獻下列說法正確的

10、是（ ）a. 開普勒通過對第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進行研究得出了萬有引力定律b. 牛頓通過扭秤實驗成功測出了引力常量g的數(shù)值，稱自己的實驗是“稱量地球的重量”c. 法拉第提出了電場的概念，并提出處在電場中的其他電荷受到的作用力就是電場給予的d. 美國物理學家密立根最早測得的了元電荷e的數(shù)值。【答案】cd10. 據(jù)英國每日郵報報道，科學家發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球僅14光年的“另一個地球”一沃爾夫(wolf) 1061c.沃爾夫1061c的質(zhì)量為地球的4倍，圍繞紅矮星的沃爾夫1061c運行的周期為5天，它是迄今為止在太陽系外發(fā)現(xiàn)的距離最近的宜居星球。設想從地球發(fā)射一顆科學探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c的表面運行

11、.已知萬有引力常量為g，天體的環(huán)繞運動可看作勻速圓周運動。則下列說法正確的是（ ）a. 從地球發(fā)射該衛(wèi)星的速度應該大于第三字宙速度b. 若已知圍繞沃爾夫1061c的表面運行的探測衛(wèi)星的周期和地球的質(zhì)量，可近似求出沃爾夫1061c的半徑c. 沃爾夫1061c和地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的三次方之比等于d. 衛(wèi)星繞行星沃爾夫1061c運行的周期與該衛(wèi)星的密度有關【答案】ab【解析】從地球發(fā)射一顆科學探測衛(wèi)星圍繞沃爾夫1061c表面運行，發(fā)射的速度應大于第三宇宙速度，a正確；已知地球的質(zhì)量，可以得知沃爾夫1061c的質(zhì)量，根據(jù)可以求出沃爾夫1061c的半徑，b正確；沃爾夫1061c和地球圍繞的中心天體不同，不

12、能根據(jù)開普勒第三定律求解軌道半徑的三次方，可知公轉(zhuǎn)半徑的三次方之比不等于，c錯誤；根據(jù)可得，與衛(wèi)星的密度無關，d錯誤11. 如圖所示，一質(zhì)量m=3.0 kg的長方形木板b放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量m=1.0 kg的小木塊a，同時給a和b以大小均為4.0 m/s，方向相反的初速度，使a開始向左運動，b開始向右運動，a始終沒有滑離b板，在小木塊a做加速運動的時間內(nèi)，木板速度大小可能是()a. 2.1 m/s b. 2.4 m/s c. 2.8 m/s d. 3.0 m/s【答案】ab【解析】試題分析：以a、b組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正方向，從a開始運動到a的

13、速度為零過程中，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，當從開始到ab速度相同的過程中，取水平向右方向為正方向，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：，則在木塊a正在做加速運動的時間內(nèi)b的速度范圍為：，故選項ab正確?？键c：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求木塊的速度，應用動量守恒定律即可正確解題，本題也可以用牛頓與運動學公式求解，運用動量守恒定律解題不需要考慮過程的細節(jié)，只要確定過程的初末狀態(tài)即可，應用牛頓定律解題要分析清楚物體的整個運動過程，要體會應用動量守恒定律解題的優(yōu)越性。12. 有一輛新型電動汽車，總質(zhì)量為1 000 kg。行駛中，該車速度在1420 m/s范圍內(nèi)保持恒定功率20 kw不變

14、。一位同學坐在駕駛員旁邊觀察車內(nèi)里程表和速度表，記錄了該車在位移120400 m范圍內(nèi)做直線運動時的一組數(shù)據(jù)如下表，設汽車在上述范圍內(nèi)受到的阻力大小不變，則()s/m120160200240280320360400v/(m·s1)14.516.518.019.019.720.020.020.0a. 該汽車受到的阻力為1 000 nb. 位移120320 m過程牽引力所做的功約為9.5×104 jc. 位移120320 m過程經(jīng)歷時間約為14.75 sd. 該車速度在1420 m/s范圍內(nèi)可能做勻加速直線運動【答案】ac【解析】當汽車勻速運動時，牽引力等于阻力，即，a正確；由

15、動能定理得，解得，b錯誤；根據(jù)，所以有，c正確；在14m/s-20m/s，功率不變，由p=fv可知，牽引力減小，由可知，加速度減小，d錯誤【點睛】本題關鍵要具有基本的讀圖能力，并根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析出汽車的運動情況對于c問中，牽引力是變力，汽車做變速運動，不能用運動學的公式求解時間三實驗題（本題共兩個小題，13題6分，14題9分。）13. （1）在研究平拋運動的實驗中，下列說法正確的是_a必須稱出小球的質(zhì)量b斜槽軌道必須是光滑的c斜槽軌道末端必須是水平的d應該使小球每次從斜槽上相同位置從靜止開始滑下（2）如圖所示，某同學在研究平拋物體的運動的實驗中，用一張印有 小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l

16、=5.00 cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球經(jīng)過相鄰位置之間的時間間隔t=_ s小球平拋的初速度為v0=_m/s(g取值為10 m/s2).【答案】 (1). cd (2). 0.1 (3). 2.0【解析】（1）平拋運動與小球的質(zhì)量無關，故a錯誤；該實驗要求小球每次拋出的初速度要相同而且水平，因此要求小球從同一位置靜止釋放，至于是否光滑沒有影響，b錯誤；實驗中必須保證小球做平拋運動，而平拋運動要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽軌道必須要水平，c正確；為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一位置無初速度釋放，d正確（2）圖中看出，a、b、c、d點間的

17、水平位移均相等，是x=4l，因此這4個點是等時間間隔點豎直方向兩段相鄰位移之差是個定值，即，初速度：14. 用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50 g、m2=150 g，則(g取9.8 m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=_ m/s；（2）在打點05過程中系統(tǒng)動能的增量ek=_ j，系統(tǒng)勢能的減少量ep

18、=_ j；（3）若某同學作出h圖象如圖，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度g=_ m/s2。【答案】 (1). 2.40 (2). 0.576 (3). 0.588 (4). 9.70【解析】（1）相鄰計數(shù)點間的時間間隔為，打下計數(shù)點5時的速度；（2）在打點05過程中系統(tǒng)動能的增量；系統(tǒng)勢能的減少量；（3）由機械能守恒定律得，整理得，即圖象斜率的2倍等于重力加速度g，由作出的圖象，可求得當?shù)氐膶嶋H重力加速度【點睛】本題全面的考查了驗證機械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，要熟練掌握勻變速直線運動的規(guī)律以及功能關系，增強數(shù)據(jù)處理能力根據(jù)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記

19、數(shù)點5時的速度大小；根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量；推導出的關系式可知，由圖象的斜率與重力加速度的關系求出重力加速度四計算題（本題共四個小題，共47分，請寫出必要過程和文字描述）15. 真空中有兩個點電荷a、b相距r=30cm，qa=4×106 c，qb=4×106 c，已知靜電力常量k = 9.0×109n·m2/c2（1）在a，b兩點電荷連線的中垂線上，距a、b兩點都為r的o點放一個帶電量為qc=4×106 c的正點電荷c，求該電荷所受的電場力的大小。（2）求o點

20、的電場強度?！敬鸢浮浚?）1.6n（2）e=v/m，方向水平向右【解析】（1）由庫侖定律，a.b兩電荷對電荷c的作用力的大小都為為；由平行四邊形定則可求出二力的合力，點電荷c所受電場力；（2）由場強公式，得，方向水平向右；16. 航天專家葉建培透露，中國將在2020年發(fā)射火星探測器，次年登陸火星。中國火星探測系統(tǒng)由環(huán)繞器和著陸巡視器組成。環(huán)繞器環(huán)繞火星的運動可看作勻速圓周運動，它距火星表面的高度為h，火星半徑為r，引力常量為g。（1）著陸巡視器的主要功能為實現(xiàn)在火星表面開展巡視和科學探索。著陸巡視器第一次落到火星時以v0的速度豎直彈起后經(jīng)過t0時間再次落回火星表面。求火星的密度。（2）“環(huán)繞器

21、”繞火星運動的周期t?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）根據(jù)豎直上拋運動的基本規(guī)律可知，火星表面重力加速度；根據(jù)火星表面萬有引力等于重力得，火星密度，由解得；（2）根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：解得：。17. 如圖所示是公路上的“避險車道”，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險。質(zhì)量m=2.0×103 kg的汽車沿下坡行駛，當駕駛員發(fā)現(xiàn)剎車失靈的同時發(fā)動機失去動力，此時速度表示數(shù)v1=36 km/h，汽車繼續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)=350 m、下降高度h=50 m時到達“避險車道”，此時速度表示數(shù)v2=72 km/h，設汽車運動過程中所受阻力恒定。(g取值為10 m/s2).（1）

22、求汽車在下坡過程中克服阻力做的功；（2）若“避險車道”與水平面間的夾角為17°，汽車在“避險 車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險車道”上運動的最大位移(sin 17°0.3)。【答案】（1）（2）33.3m【解析】（1）由動能定理，解得（2）由得，設汽車在“避險車道”上運動的最大位移是，由動能定理，得；18. 如圖所示，光滑軌道是一“過山車”的簡化模型，最低點處入、出口不重合，點是半徑為的豎直圓軌道的最高點，df部分水平，末端f點與其右側(cè)的水平傳送帶平滑連接，傳送帶以速率v=1m/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，水平部分長度l=1m。物塊靜止在水平面的最右端處。質(zhì)量為的物塊從軌道上某點由靜止釋放，恰好通過豎直圓軌道最高點，然后與發(fā)生碰撞并粘在一起。若的質(zhì)量是的倍，與傳送帶的動摩擦因數(shù)都為，物塊均可視為質(zhì)點，物塊與物塊的碰撞時間極短，取。求：（1）當時物塊碰撞過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；（2）當k=3時物塊在傳送帶上向右滑行的最遠距離；（3）討論在不同數(shù)值范圍時，碰撞后傳送帶對它們所做的功的表達式。【答案】（1）6j（2）0.25m（3）【解析】（1）設物塊a在e的速度為，由