1、石景山区20182019学年第二学期期末考试试卷高一物理一、选择题,本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。1.下列物理量中,属于矢量的是A. 功率B. 加速度C. 弹性势能D. 动能【答案】B【解析】【详解】A. 功率只有大小没有方向,是标量,A错误B. 加速度既有大小也有方向,是矢量,B正确C. 弹性势能只有大小没有方向,是标量,C错误D. 动能只有大小没有方向,是标量,D错误2.因首次比较精确地测出引力常量G,被称为“称量地球质量第一人”的科学家是A. 伽利略B. 开普勒C. 卡文迪许D. 牛顿【答案】C【解析】【详解】牛顿发现了万有引力
2、定律,牛顿得到万有引力定律之后,并没有测得引力常量,首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许,称为“称量地球质量第一人”的科学家。A. 伽利略与分析不符,A错误B. 开普勒与分析不符,B错误C. 卡文迪许与分析相符,C正确D. 牛顿与分析不符,D错误3.两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据万有引力定律公式得将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,则万有引力的大小变为原来的,所以万有引力变为A. 与分析不符,A错误B. 与分析符合,B正确C. 与分析不符,C错误D.与分析不
3、符,D错误4.物体做曲线运动时,下列说法中正确的是A. 速度大小一定是变化的B. 速度方向一定是变化的C. 合力一定是变化的D. 加速度一定是变化的【答案】B【解析】【详解】物体做曲线运动时,速度大小不一定是变化的,例如匀速圆周运动,选项A错误;物体做曲线运动时,速度方向一定是变化的,选项B正确;物体做曲线运动时,合力不一定是变化的,例如平抛运动,选项C错误;物体做曲线运动时,加速度不一定是变化的,例如平抛运动,选项D错误;故选B.5.如图所示,一重力为G物体静止在倾角为的斜面上,沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G,这两个方向上的分力分别为F1和F2。则分力F2的大小为A. GB.
4、C. D. 【答案】C【解析】【详解】斜面上物体的重力,按效果分解的力图如题目图。根据数学知识可知:F1=Gsin,F2=GcosA. G与分析不符,A错误B. 与分析不符,B错误C. 与分析相符,C正确D. 与分析不符,D错误6.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”。如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时A. 汽车对凹形桥的压力等于汽车的重力B. 汽车对凹形桥的压力小于汽车的重力C. 汽车的向心加速度大于重力加速度D. 汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大【答案】D【解析】【详解】AB.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”。如图所
5、示,汽车通过凹形桥的最低点时,解得:,可知汽车对桥的压力大于汽车的重力,故AB错误;C. 汽车通过凹形桥的最低点时,所以汽车的向心加速度不一定大于重力加速度;D. 汽车通过凹形桥的最低点时,解得:,所以汽车的速度越大,对凹形桥面的压力越大,故D正确。7.如图所示,关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是A. 卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B. 卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度C. 卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度D. 卫星a运行的角速度大于卫星b运行的角速度【答案】D【解析】【详解】根据,解得:,知轨道半径越大,周期越大,加速度越小,线速度越小、角速度越小、所以a的线速度、
6、角速度和加速度较大,但是周期较小A. 卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期与分析不符,A错误B. 卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度与分析不符,B错误C. 卫星a运行的线速度小于卫星b运行的线速度与分析不符,C错误D. 卫星a运行的角速度大于卫星b运行的角速度与分析符合,D正确8.在下列所述实例中,机械能守恒的是( )A. 木箱沿光滑斜面下滑的过程B. 电梯加速上升的过程C. 雨滴在空中匀速下落的过程D. 游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程【答案】A【解析】试题分析:机械能守恒的条件是重力与弹簧的弹力做功,其他的力不做功,而A中木箱沿光滑斜面下滑的过程只有重力做功,故机械能守
7、恒,选项A正确;电梯加速上升的过程,外力对电梯做功,机械能不守恒,雨滴在空中匀速下落的过程,空气阻力对它做功,乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程等机械能都不守恒,选项BCD错误。考点:机械能守恒的条件。9.如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图,轨道的外轨高于内轨,在此转弯处规定火车的行驶速度为v,则A. 若火车通过此弯道时速度大于v,则火车的轮缘会挤压外轨B. 若火车通过此弯道时速度小于v,则火车的轮缘会挤压外轨C. 若火车通过此弯道时行驶速度等于v,则火车的轮缘会挤压外轨D. 若火车通过此弯道时行驶速度等于v,则火车对轨道的压力小于火车的重力【答案】A【解析】【详解】如图所示为火车车轮在
8、转弯处的截面示意图,轨道的外轨高于内轨,在此转弯处规定火车的行驶速度为v,则A. 当转弯的实际速度大于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火车有离心趋势,故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,故A正确;B. 当转弯的实际速度小于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,故B错误;C. 当火车以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力,内外轨都无压力,故C错误;D.设内外轨间形成斜面倾角为,当火车以v的速度通过此弯路时,由受力可知,解得:,所以火车对轨道的压力大于火车的重力,故D错误
9、。10.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示。正常骑行自行车时,下列说法正确的是A. A、B两点的线速度大小相等,角速度大小也相等B. B、C两点的角速度大小相等,周期也相等C. A点的向心加速度大于B点的向心加速度D. B点的向心加速度大于C点的向心加速度【答案】B【解析】【详解】A.AB两点在传送带上,是同缘传动的边缘点,所以两点的线速度相等,根据,由于半径不同,则角速度不相等,故A错误;B. BC两点属于同轴转动,故角速度相等,周期也相等,故B正确;C. AB两点的线速度相等,根据,A的半径比较大,所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度,故C
10、错误;D. B点的角速度是相等的,根据,C点的半径比较大,所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度,故D错误。11.一物体放在光滑水平面上,它的俯视图如图所示,两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上,使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中,力F1和F2对物体所做的功分别为3J和4J。则物体动能的变化量为A. 1JB. 4JC. 5JD. 7J【答案】D【解析】【详解】当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的和,由于力F1对物体做功3J,力F2对物体做功4J,所以F1与F2的合力对物体做的总功就为W=3J+4J=7J,由动能定理可知,合外力做功等于动能
11、变化量,所以动能的变化量为7JA. 1J与分析不符,A错误B. 4J与分析不符,B错误C. 5J与分析不符,C错误D. 7J与分析相符,D正确12.从距地面相同高度处,水平抛出两个质量相同的球A和B,抛出A球的初速为,抛出B球的初速为2,则两球运动到落地的过程中A. 重力的平均功率相同,落地时重力的瞬时功率相同B. 重力的平均功率相同,落地时重力的瞬时功率不同C. 重力的平均功率不同,落地时重力的瞬时功率相同D. 重力的平均功率不同,落地时重力的瞬时功率不同【答案】A【解析】平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,所以两球落地时间相等;高度相等、两球质量相等,重力做功相等;据可得重力的平均功率
12、相同。两球落地时间相等,两球落地时在竖直方向的分速度相等,据,两球落地时重力的瞬时功率相同。故A项正确,BCD三项错误。13.一根弹簧的弹力(F)大小与弹簧伸长量(x)的图线如图所示,那么在弹簧的伸长量由4cm伸长到8cm的过程中,弹簧弹力做功和弹性势能的变化量为A. 06 J,-0.6 JB. -0.6 J,0.6 JC. 1.8 J,-1.8 JD. -1.8 J,1.8 J【答案】D【解析】【详解】F-x图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小,故弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中,弹力的功:,弹力做功为-1.8J,故弹力势能增加了1.8JA. 0.6 J,-0.6 J与分析不符,A
13、错误B. -0.6 J,0.6 J与分析不符,B错误C. 1.8 J,-1.8 J与分析不符,C错误D. -1.8 J,1.8 J与分析相符,D正确14.地球半径是R,地球表面的重力加速度是g,万有引力常量是G。忽略地球自转的影响。如认为地球的质量分布是均匀的,则地球的密度的表达式为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】地球表面重力与万有引力相等有:,可得地球质量为:,又地球的体积为:,所以地球的密度为:A. 与分析不符,A错误B 与分析不符,B错误C. 与分析相符,C正确D. 与分析不符,D错误15.某人将一静止重物举高h,并使重物获得速度v,则下列说法中正确的是A. 某人对物体
14、所做的功等于物体动能的增量B. 某人对物体所做功等于物体动能和势能增量之和C. 物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和D. 克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和【答案】B【解析】【详解】AB.根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量,所以人对物体做的功等于物体机械能的增加,故A错误,B正确;C.根据动能定理可知:合外力对物体做的功等于物体动能的增加量,故C错误;D.物体重力做的功等于重力势能的变化量,所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量,故D错误。第卷(共55分)二、填空题,本题共2小题,共15分。16.某同学在“探究平抛运动规律”的实验中,采用频闪摄影
15、的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为9.80cm,则根据图像可求得拍摄时每隔_s曝光一次,该小球的平抛初速度大小为_m/s,小球运动到图中位置3时的竖直分速度大小为_m/s(g取9.80m/s2)。【答案】 (1). 0.1 (2). 1.96 (3). 2.45【解析】【详解】第一空.在竖直方向上,根据,解得:,第二空.平抛运动的初速度为:,第三空.位置3竖直分速度为: 。17.某同学在验证机械能守恒定律实验中,让质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带如图所示,O是打点计时器打的第一个点,A、B、
16、C、D为相邻四个连续的计数点。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒,重锤的质量m=1.00kg,当地的重力加速度g=9.80m/s2。根据这些数据可以计算出:重锤下落到C点时的动能为_J;从开始下落到C点的过程中,重锤的重力势能减少了_J。(计算结果保留3位有效数字)。通过以上计算结果可以看出,重锤下降减少的重力势能_(选填“略大于”或“等于”或“略小于”)重锤增加的动能,分析其原因_【答案】 (1). 7.61 (2). 7.63 (3). “略大于” (4). 纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能【解析】【详解】第一
17、空.利用匀变速直线运动的推论,所以动能为,第二空.重力势能减小量,第三空.通过以上计算结果可以看出,重锤下降减少的重力势能略大于重锤增加的动能,第四空.其原因为纸带与打点计时器之间存在摩擦力,下降过程中需要克服摩擦力做功, 重锤下降减少的重力势能不能全部转化为动能。三、本题共4小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。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.如图所示,质量m=0.5kg的物体放在水平面上,在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动,物体发生位移x=4.0m时撤去力F,物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。已知物体与
18、水平面间的动摩擦因数=0.4,取g=10m/s2。(1)做出物体在力F作用过程中的受力示意图;(2)物体在运动过程中受滑动摩擦力的大小;(3)撤去力F的瞬间,物体速度的大小;(4)撤去力F后物体继续滑动的时间.【答案】(1)(2)(3)(4)【解析】【详解】(1)受力分析如图(2)由受力分析得由滑动摩擦得:代入数据解得;(3)根据牛顿第二定律有:根据匀变速直线运动规律:联立代入数据解得;(4)根据牛顿第二定律有:根据匀变速直线运动规律有:联立代入数据解得。19.已知土星的质量为M,半径为R,万有引力常量为G。忽略土星自转。求(1)土星表面的自由落体加速度大小g;(2)靠近土星表面运转的卫星线速
19、度大小v1;(3)距土星表面高为h处的卫星的周期T.【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)土星表面的物体与土星间的万有引力等于物体的重力解得:(2)万有引力提供向心力有:解得:(3)万有引力提供向心力有:解得。20.如图所示为半径R=0.40m的四分之一竖直圆弧轨道,OA在水平方向,底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,到达轨道底端B点的速度vB=2.0m/s。忽略空气的阻力,取g=10m/s2。(1)小滑块从A点运动到B点的过程中,摩擦力所做的功W;(2)小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN;(3)小滑块落地点与B点的水
20、平距离x.【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)滑块由A运动到B的过程解得(2)对滑块列向心力方程解得(3)根据平抛运动规律解得。21.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块以初速度v0从小车左端滑上小车,小车与物块间的动摩擦因数为,则(1)若最终物块与小车达到共同速度v,试证明:;(2)若小车质量M=8.0kg,物块质量m=2.0kg,物块滑上小车时的初速度v0=5.0m/s,小车与物块间的动摩擦因数=0.50。在整个运动过程中,物块未滑离小车。取g=10m/s2。a.小车与物块最终达到的速度大小v;b.若物块恰好运动到小车最右端未掉下来,小车的长度L.【答案】(1)由速度公式和动量定理结合即可证明;(2)a、 b、【解析】【详解】(1)证明:由题可知,小物块m匀减速运动,小车M匀加速运动直至达到共同速度,根据运动学规律,对m对M整理得两式相加得整理得(2)a.根据解得b.根据能量守恒 解得。