【物理】甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2018-2019学年高一下学期期末考试试题 （解析版）

【物理】甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2018-2019学年高一下学期期末考试试题 （解析版）

甘肃省甘南藏族自治州合作第一中学2018-2019学年 高一下学期期末考试试题 一、选择题（每小题6分，共计48分。1-5题为单选题，6-8题为多选题。选错不得分，选不全得3分）。‎ ‎1. 发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是（ ）‎ A. 卡文迪许、牛顿 B. 牛顿、卡文迪许 C. 牛顿、伽利略 D. 开普勒、伽利略 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：发现万有引力定律的是牛顿，卡文迪许通过扭秤实验首次比较精确地测出引力常量的值，开普勒发现了开普勒三定律，伽利略通过理想斜面实验推出了力 不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因，故B正确 考点：考查了物理学史 ‎2.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的量是（　　）‎ A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．曲线运动的物体，它的速度方向是轨迹的切线方向，肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，但速度大小可以不变，故速率可能不变，A错误B正确；‎ CD．曲线运动的物体可能受恒力作用，如平抛运动，只受重力不变，其加速度为重力加速度，保持不变，CD错误。‎ 故选B。‎ ‎3.如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球受到的向心力是（　　）‎ A. 绳子的拉力 B. 重力、绳的拉力的合力 C. 重力 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球只受重力和绳子的拉力两个力的作用，如图所示 向心力是重力和绳子的拉力沿水平方向上的合力，故B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是 A. 弹性势能减小，重力势能增大 B. 弹性势能减小，重力势能减小 C. 弹性势能增大，重力势能增大 D. 弹性势能增大，重力势能减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：据题意，当运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，有一个平衡位置，即弹力等于重力，，这是平衡位置，运动员运动至这个位置时速度达到最大，即从最低点开始运动员的速度先增加再减小，所以动能也是先增加后减小，而重力势能一直都在增加，弹性势能一直在减小，故选项B正确．‎ 考点：弹性势能、重力势能、动能 名师点睛：本题分析的关键是通过分段受力分析找到平衡点，从最低点开始：，运动员开始加速运动，弹力减小，直到某个位置有，此时速度最大，此后弹力小于重力，速度减小；所以动能大小变化就可以分析了．‎ ‎5.某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )‎ A. W1=W2，P1=P2 B. W1=W2，P1>P‎2 ‎ C. W1>W2，P1>P2 D. W1>W2，P1=P2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由题知，用同一水平力F拉物体，物体运动的距离s相同，根据W=Fs，可知：拉力做的功，根据牛顿第二定律知，在光滑水平面上物体的加速度大于在粗糙水平面上的加速度，根据得，在粗糙水平面上的运动时间长，即，根据得：拉力做功功率：，故B正确，ACD错误；‎ 故选B．‎ ‎6.物体m在水平推力F的作用下水平向右匀速运动，对各个力做功情况描述正确地是（　　）‎ A. 重力做正功 B. 合力做正功 C. 摩擦力做负功 D. 推力F做正功 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】对物体受力分析可知，物体受重力、支持力、推力和摩擦力而处于平衡状态，故推力等于摩擦力；根据力做功公式，可知重力与位移方向垂直，故重力做功为零；摩擦力与运动方向相反，故摩擦力做负功；而推力与运动方向同向，故推力F做正功；物体做匀速运动，合力为零，故合力做功为零，故AB错误；CD正确。‎ 故选CD。‎ ‎7.已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球的卫星质量为m，引力常量为G。有关同步卫星下列表述正确的是（　　）‎ A. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 B. 卫星距地面的高度为 C. 卫星运行时受到的向心力大小为 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由万有引力提供向心力，则有，解得，同步卫星轨道半径大于地球半径，所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；‎ B．同步卫星的周期等于地球自转周期T，根据万有引力提供向心力有，解得，则卫星离地的高度为，故B错误； ‎ C．卫星运行时的轨道半径r大于地球半径R，所以卫星运行时的向心力小于，故C错误；‎ D．在地球表面上若不考虑地球自转，万有引力等于重力，则有，解得 ‎，卫星在轨道上运动，根据万有引力提供向心力，则有，解得 卫星运行的轨道半径r大于地球半径R，则，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎8.如图所示，将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v0斜向上抛出。以地面为参考平面，不计空气阻力，当石块落地时（　　）‎ A. 动能为 B. 机械能为 C. 动能为 D. 重力势能为 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．不计空气阻力，石块的机械能守恒，以地面为参考平面，落地时石块的重力势能为零，则根据机械能守恒得落地时石块的动能，故AD错误，C正确； ‎ B．机械能等于重力势能与动能之和，以地面为参考平面，落地时石块重力势能为零，则石块落地时机械能等于动能，即，故B正确。‎ 故选BC。‎ 二、填空题（每空2分，共16分。）‎ ‎9.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验，‎ ‎（1）在该实验中，下列说法正确的是___________‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端可以不水平 C．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放 D．为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 ‎（2）如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹，a、b、c为轨迹上的三点，小方格的边长为L，重力加速度为g，则小球作平抛运动的初速度大小v0=_______，经b点时速度大小vb=_______．‎ ‎【答案】 (1). CD (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）AC.为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，斜槽不一定需要光滑，故A错误，C正确；‎ B.为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故B错误；‎ D.为更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确．‎ ‎（2）在竖直方向上，根据得，相等的时间间隔 则小球平抛运动的初速度 b点的竖直分速度 根据平行四边形定则知，b点的速度．‎ ‎10.用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。‎ ‎（1）实验中打点计时器所接的电源是_______（填“A”或“B”）；‎ A．直流电 B．交流电 C．直流电和交流电都可以 ‎（2）为了减小由于阻力带来的实验误差，应选用的重物是________（填“A”或“B”）；‎ A．质量为‎200g的铁质重锤 B．质量为‎200g的木球 C．质量为‎200g的铁质重锤和质量为‎200g的木球都可以 ‎（3）有下列器材可供选用：重锤，铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压交流电源，导线，电键，天平，刻度尺。其中不必要的器材有______________；‎ ‎（4）下列关于实验误差的说法中，正确的是_____；‎ A．重锤质量的称量不准会造成较大误差 B．重锤质量选用得大些，有利于减小误差 C．重锤质量选用得较小些，有利于减小误差 D．先释放重物，后接通电源会造成较大误差 ‎（5）最后的结果发现重力势能的减少量略大于动能的增加量，请说出原因_______（一条即可）。‎ ‎【答案】 (1). B (2). A (3). 秒表、天平 (4). BD ‎ ‎ (5). 由于纸带与计时器间阻力（或空气阻力）带来的影响 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）打点计时器的打点频率等于交流电的频率，打点计时器应使用交流电源，故B正确，AC错误。‎ 故选B。‎ ‎（2）选重物的密度尽量大一些，体积小些的，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故A正确，BC错误。‎ 故选A。‎ ‎（3）实验中借助打点计时器记录物体的运动时间，不需要秒表。实验验证机械能守恒，即验证重力势能的减少mgh与动能增加的关系；质量可以约去，即验证gh与，的关系，所以也不需要天平。‎ ‎（4）A．实验中重物的质量不必要测量，重锤质量的称量不准，不会造成误差，故A错误；‎ BC．为了减小阻力的影响，重锤应选择质量大一些、体积小一些的，故B正确，C错误；‎ D．先释放重物，再接通电源，由于重物下落较快，纸带上得的点迹较少，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎（5）重力势能的减少量略大于动能的增加量，是由于纸带与计时器间阻力（或空气阻力）带来的影响。‎ 三、计算题（本题共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位）‎ ‎11.水上摩天轮它架设70个轿厢，可同时容纳384个人观光，如图所示．设摩天轮的半径为R，一质量为m的游客乘摩天轮匀速旋转一圈所用时间为T，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）摩天轮旋转的角速度大小；‎ ‎（2）从最低点到最高点，该游客重力势能的增加量；‎ ‎（3）该游客在最高点时对轿厢的压力．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】‎ 详解】（1）根据，代入数据可得：‎ ‎（2）根据△EP=mgh得，游客重力势能的增加量△Ep=2mgR ‎（3）根据牛顿第二定律：‎ ‎ 由牛顿第三定律可知：‎ ‎12.为了探测月球的详细情况，我国发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星．假设卫星绕月球做圆 周运动，月球绕地球也做圆周运动．已知卫星绕月球运行的周期为 T0，地球表面重力加速度为 g，地球半径为 R0，月心到地心间的距离为 r0，引力常量为 G，求：‎ ‎（1）月球的平均密度；‎ ‎（2）月球绕地球运行的周期．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）月球半径为R，月球质量为M，卫星质量为m 由于在月球表面飞行，万有引力提供向心力：‎ 得 且月球的体积V＝πR3 根据密度的定义式得 ‎（2）地球质量为M0，月球质量为M，月球绕地球运转周期为T 由万有引力提供向心力 根据黄金代换GM0＝gR02‎ 得 ‎13.如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道半径R=‎0.2m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为管道的最高点且在O的正上方。一个可视为质点的小球质量m=‎0.4kg，在A点正上方高h=‎0.6m处的P点由静止释放，自由下落至A点进入管道并通过B点，小球最后落到AD面上的C点处。不计空气阻力，g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）小球过A点时的速度vA的大小；‎ ‎（2）小球过B点时对管壁压力的大小和方向；‎ ‎（3）落点C到A点的距离。‎ ‎【答案】（1）；（2）12N，竖直向上；（3）m ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球，根据自由落体运动可得 代入数据解得m/s ‎（2）小球从P点到B点，只有重力做功，由动能定理得 代入数据解得 在B点时，设管壁对其支持力为F，方向竖直向下，由向心力公式得 解得 根据牛顿第三定律可知，小球过B点时对管壁的压力的大小为12N，方向竖直向上 ‎（3）从B到C的过程中，由平抛运动规律可得 竖直分运动有 水平分运动有 联立解得m 则落点C到A点的距离为 代入数据解得m