福建省永春縣第一中學(xué)2016-2017學(xué)年高一物理下學(xué)期期中試題（含解析）

福建省永春縣第一中學(xué)20162017學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題（保送班）一.單項選擇題1.兩個具有相等動量的物體A、B,質(zhì)量分別為mA和mB,且mA＞mB,比較它們的動能,則().A.B的動能較大B.A的動能較大C.動能相等D.不能確定【答案】A【解析】由動量P=mv和動能，解得．因為動量相等，則質(zhì)量大動能小，所以B的動能大．選A．2.小球的質(zhì)量為2m,以速度v沿水平方向垂直撞擊墻壁,球被反方向彈回速度大小是,球與墻撞擊時間t,那么在撞擊過程中,球?qū)Φ钠骄鶝_力大小是().A.B.C.D.【答案】C【解析】設(shè)初速度方向為正，則彈后的速度為，由動量定理可得：，解得：，由牛頓第三定律可知，球?qū)Φ钠骄鶝_擊力為，故平均沖力的大小為，選C.【點睛】已知初速度和末速度，設(shè)初速度為正方向，由動量定理可求得球受到的沖擊力；再由牛頓第三定律可求得球?qū)Φ臎_擊力．3.一個半徑是地球3倍、質(zhì)量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度()A.4倍B.6倍C.13.5倍D.18倍【答案】A考點：萬有引力定律4.如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2，然后再次點火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點，2、3相切于P點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，下列說法中正確的是().A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度【答案】D【解析】由，解得，故在軌道1上衛(wèi)星的速率大于軌道3上的速率，故A錯誤；由，解得，故在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度，B正確；由，解得，在軌道1上經(jīng)過Q點和軌道2上經(jīng)過Q點的半徑相等，故加速度大小相等，同理，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度，故C錯誤D正確；5.甲、乙兩質(zhì)量相等的小球自同一高度以相同的速率拋出，甲做平拋運動，乙做豎直上拋運動，則從拋出到落地的過程中()A.乙球動量的增量小于甲球動量的增量B.乙球所受重力的沖量大于甲球所受重力的沖量C.兩球所受重力的沖量相等D.兩球落地時動量相同【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)動量定理比較兩球動量增量的大小，根據(jù)落地時速度的大小和方向比較二者落地時動量的關(guān)系．甲做平拋運動，運動的時間等于自由落體運動的時間，小于豎直上拋運動的時間，則乙球重力的沖量大于甲球重力的沖量，根據(jù)動量定理知，兩球動量的增量不同，故AC錯誤，B正確；甲做平拋運動，落地時甲的速度有水平方向的分量，乙做豎直上拋運動，落地時沒有水平方向的分量，所以而落地時速度的方向不同，則動量的方向不同，故D錯誤．6.兩輛質(zhì)量相同的小車，置于光滑的水平面上，有一人靜止在小車A上，兩車靜止，如圖所示．當(dāng)這個人從A車跳到B車上，接著又從B車跳回A車并與A車保持相對靜止，則A車的速率()A.等于零B.大于B車的速率C.小于B車的速率D.等于B車的速率【答案】C【解析】試題分析：設(shè)人的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量均為M，人來回跳躍后人與A車的速度為，B車的速度為，根據(jù)題意知，人車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，由題意有：人來回跳躍后的總動量，由動量守恒得，其中負號表示的方向相反，故小車A的速率小于小車B的速率，故選項C正確。考點：動量守恒定律【名師點睛】抓住小車和人組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，人和小車A的總動量和小車B的動量大小相等，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系直接得到速率的大小關(guān)系。7.在光滑水平面上，有兩個小球A、B沿同一直線同向運動（B在前），已知碰前兩球的動量分別為PA＝12kg·m/s、PB＝13kg·m/s，碰后它們動量的變化分別為ΔPA、ΔPB.下列數(shù)值可能正確的是()A.ΔPA＝－3kg·m/s、ΔPB＝3kg·m/sB.ΔPA＝3kg·m/s、ΔPB＝－3kg·m/sC.ΔPA＝－24kg·m/s、ΔPB＝24kg·m/sD.ΔPA＝0kg·m/s、ΔPB＝0kg·m/s【答案】A【解析】碰撞后，兩球的動量方向都與原來方向相同，A的動量不可能沿原方向增大，故碰后它們動量的變化分別為，故B、D錯誤；根據(jù)碰撞過程動量守恒定律，如果，所以碰后兩球的動量分別為，根據(jù)碰撞過程總動能不增加，故A正確．根據(jù)碰撞過程動量守恒定律，如果，所以碰后兩球的動量分別為，可以看出，碰撞后A的動能不變，而B的動能增大，違反了能量守恒定律，故C錯誤．【點睛】對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況8.已知地球半徑為R，質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)角速度為，萬有引力恒量為G，地球同步衛(wèi)星距地面高度為h則()A.地面赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)運動的線速度為B.地球同步衛(wèi)星的運行速度為hC.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為D.地球近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的周期大于【答案】C9.如圖甲所示，在光滑水平面上的兩個小球發(fā)生正碰．小球的質(zhì)量分別為m1和m2．圖乙為它們碰撞前后的S﹣t圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷（）①碰前m2靜止，m1向右運動；②碰后m2和m1都向右運動；③由動量守恒可以算出m2=0.3kg；④碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機械能；以上判斷正確的是（）A.①③B.①②③C.①②④D.③④【答案】A【解析】A、由s?t(位移時間)圖象的斜率得到，碰前m2的位移不隨時間而變化，處于靜止；m1速度大小為v1=△s/△t=4m/s，方向只有向右才能與m2相撞，故①正確；B、由圖讀出,碰后m2的速度為正方向,說明向右運動,m1的速度為負方向，說明向左運動，故②錯誤；C、由圖求出碰后m2和m1的速度分別為v′2=2m/s,v′1=?2m/s,根據(jù)動量守恒定律得,m1v1=m2v′2+m1v′1,代入解得,m2=0.3kg，故③正確；D、碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能：，④錯誤。故選：A?！久麕燑c睛】st（位移時間）圖象的斜率等于速度，由數(shù)學(xué)知識求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運動情況。根據(jù)動量守恒定律求解兩球質(zhì)量關(guān)系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能。10.有一條捕魚小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(估計一噸左右).一位同學(xué)想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量.他進行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭后停下來，而后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離為d，然后用卷尺測出船長L,已知他自身的質(zhì)量為m,則漁船的質(zhì)量M為()A.B.C.D.【答案】B【解析】據(jù)題意，人從船尾走到船頭過程中，動量守恒，則有：，即，則船的質(zhì)量為：，B正確；ACD錯誤；故選B。二.多項選擇題11.對于萬有引力定律的表達式，下列說法中正確的是().A.公式中G為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規(guī)定的B.當(dāng)r趨于零時，萬有引力趨于無限大C.兩物體受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)D.兩物體受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力【答案】AC【解析】試題分析：中的G是引力常量，是卡文迪許通過實驗測得的，A正確，公式只適用于質(zhì)點間的引力計算，當(dāng)r趨近與零時，公式不再適用，B錯誤，兩物體將的萬有引力是一對相互作用力，大小相等，與m1、m2是否相等無關(guān)，C正確，D錯誤故選AC考點：考查了對萬有引力公式的理解點評：本題切記B選項，一定要注意萬有引力公式的適用范圍12.物體僅在力F作用下由靜止開始運動，力F隨時間變化的圖像如圖所示，則下列說法正確的是A.0～3s內(nèi)，力F所做的功等于零，沖量也等于零B.0～4s內(nèi)，力F所做的功等于零，沖量也等于零C.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的速度方向相同，加速度方向相反D.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的速度方向相反，加速度方向相同【答案】AD【解析】根據(jù)沖量的定義I=Ft，可求0～3s內(nèi)力F總的沖量為零。再由動量定理知，動量的變化量為零，即初末速度相同，動能的變化為零，根據(jù)動能定理，合外力的總功也等于零，所以A正確；B錯誤；由圖知，在第1s內(nèi)物體以加速度a1沿負方向做勻加速運動，第2s內(nèi)物體以加速度a2沿負方向做勻減速運動，且a2=2a1，所以在1.5s末速度減小為零，然后開始反向加速，所以C錯誤；第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的速度方向相反，加速度方向相同，運動的vt圖象如圖所示，所以D正確。13.2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠地點343千米處點火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是（）A.飛船變軌前后的機械能相等B.飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C.飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度【答案】BC【解析】因為飛船在遠地點處點火加速，外力對飛船做功，故飛船在此過程中機械能增加，A錯誤．飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確．飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時，根據(jù)可知角速度與周期成反比，所以飛船的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，C正確．飛船變軌前后通過橢圓軌道遠地點時的加速度均為萬有引力加速度，根據(jù)，可知，軌道半徑一樣則加速度一樣，D錯誤．選BC.【點睛】飛船機械能是否變化要看是否有外力對飛船做功，同步衛(wèi)星的周期T=24h，根據(jù)周期與角速度的關(guān)系可知角速度的大小關(guān)系；飛船在飛行過程中只受地球萬有引力作用，飛船處于完全失重狀態(tài)，飛船的加速度由萬有引力產(chǎn)生，加速度是否相同就是看飛船受到的萬有引力是否一樣．14.如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是A.在下滑過程中，物塊和弧形槽組成的系統(tǒng)機械能守恒B.在下滑過程中，物塊和槽的動量守恒C.物塊被彈簧反彈后，離開彈簧時的速度大小為D.物塊壓縮彈簧的過程中，彈簧的最大彈性勢能【答案】AC【解析】試題分析：滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)用動量守恒定律與機械能守恒定律求出滑塊與弧形槽的速度，然后應(yīng)用能量守恒定律分析答題．滑塊下滑過程，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；滑塊下滑過程，滑塊與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向所受合外力為零，系統(tǒng)水平方向動量守恒，故B錯誤；設(shè)小球到達水平面時速度大小為，槽的速度大小為，且可判斷球速度方向向右，槽的速度方向向左，以向右為正方向，在球和槽在球下滑過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒，由動量守恒定律得，由機械能守恒定律得，由以上兩式解得，物塊與彈簧相互作用過程系統(tǒng)機械能守恒，物塊離開彈簧時速度大小與物塊接觸彈簧前的速度大小相等，，C正確；物塊與彈簧相互作用過程系統(tǒng)機械能守恒，物塊速度為零時，彈簧的彈性勢能最大，由機械能守恒定律可知，最大彈性勢能，故D錯誤；三．填空與實驗題15.如圖為實驗室常用的氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒的裝置．兩帶有等寬遮光條的滑塊A和B，質(zhì)量分別為mA、mB，在A、B間用細線水平壓住一輕彈簧，將其置于氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實現(xiàn)自由靜止，這是表明___________，燒斷細線，滑塊A、B被彈簧彈開，光電門C、D記錄下兩遮光條通過的時間分別為tA和tB，若有關(guān)系式_______，則說明該實驗動量守恒.【答案】(1).氣墊導(dǎo)軌水平(2).或【解析】試題分析：兩滑塊自由靜止，滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，此時氣墊導(dǎo)軌是水平的；設(shè)遮光條的寬度為，兩滑塊的速度為：，，如果動量守恒，滿足：，解得：。考點：驗證動量守恒定律【名師點睛】滑塊靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，據(jù)此分析答題；求出滑塊速度，由動量守恒定律分析答題；本題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用速度公式、動量守恒定律即可正確解題。16.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上。宇航員在繞行時及著陸后各做一次測量，繞行時測出的物理量為繞行時的圈數(shù)n和所用時間t，著陸后測出的物理量為質(zhì)量為m的物體的重力F.依據(jù)以上測量數(shù)據(jù)，可求得該星球的半徑R及質(zhì)量M，已知引力常量為G.請利用以上測得的物理量及已知的物理量寫出半徑R=___________________，質(zhì)量M=_____.【答案】(1).(2).【解析】試題分析：先求出該星球表面重力加速度，再根據(jù)萬有引力定律和向心力公式即可求解.對于在行星表面的圓形軌道上的飛船，軌道半徑近似等于行星的半徑，設(shè)為R．由萬有引力等于向心力得：，解得，，周期，t是飛船繞行圈數(shù)n時所用的時間．代入R、M的表達式得：17.質(zhì)量為m=3kg的物體在離地面高度為h=20m處,正以水平速度v=20m/s運動時,突然炸裂成兩塊,其中一塊質(zhì)量為m11=40m/s的速度飛行,炸裂后的另一塊的速度大小為______m/s.兩塊落到水平地面上的距離為______m(小計空氣阻力,g取10m/s2).【答案】(1).10(2).60【解析】試題分析：物體爆炸前后，由動量守恒定律可知：，代入數(shù)據(jù)可得：，方向不變．由可知兩塊物體的下落時間，所以兩塊物體落地點間的距離為．．考點：考查動量守恒定律和平拋運動規(guī)律的應(yīng)用．18.如圖所示，在距一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，此時球體對質(zhì)點的萬有引力為F1.當(dāng)從球體中挖去一半徑為的球體時，剩下部分對質(zhì)點的萬有引力為F2，求F1:F2=___________?！敬鸢浮俊窘馕觥抠|(zhì)點與大球球心相距2R，其萬有引力為F1，則有：F1=

大球質(zhì)量為：M=ρ×πR3

挖去的小球質(zhì)量為：M′=ρ×π（）3

即M′=ρ×πR3=

小球球心與質(zhì)點間相距，小球與質(zhì)點間的萬有引力為：F1′=

則剩余部分對質(zhì)點m的萬有引力為：F2=F1F1′==

故有：．19.如圖所示，在光滑的冰面上，人和冰車的總質(zhì)量為M，是球的質(zhì)量m的17倍．人坐在冰車上，如果每一次人都以相同的對地速度v將球推出，且球每次與墻發(fā)生碰撞時均無機械能損失．試求：球被人推出_________次后，人就再也接不到球了．【答案】9【解析】試題分析：人、冰車、球組成的系統(tǒng)動量守恒，以人與冰車的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：第1次推出球的過程：Mv1﹣mv0=0，第2次推球過程：Mv1+mv0=Mv2﹣mv0，…第n次推球過程：Mvn﹣1+mv0=Mvn﹣mv0，將上述各式相加，得：（n﹣1）mv0=Mvn﹣nmv0，解得：vn=由題意可知，當(dāng)人不可能再接到球時，有：vn≥v0，已知：M=17m解得：n≥9，則人推球9次后不可能再接到球．故答案為：9四、計算題：20.一個鐵球，從靜止?fàn)顟B(tài)由5m高處自由下落，然后陷入泥潭中，從進入泥潭到靜止用時0.5s，該鐵球的質(zhì)量為336g(g取10m/s2)求(1)從開始下落到進入泥潭前，重力對小球的沖量的大小及方向(2)泥潭對小球的平均作用力的大小及方向【答案】(1)3.36N·s，方向豎直向下(2)10.08N方向豎直