【物理】广西桂林市2019-2020学年高一下学期期末考试质量检测试题 （解析版）

【物理】广西桂林市2019-2020学年高一下学期期末考试质量检测试题 （解析版）

广西桂林市2019-2020学年高一下学期期末考试质量检测试题 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、单选题（下列各题均有4个选项，其中只有一个是正确的，请将正确选项的字母代号写在答题卷的相应位置，多选，错选或不选，该小题不得分。每小题3分，共24分。）‎ ‎1. 汽车在上坡过程中通过控制油门，保持行驶速度大小不变，那么（　　）‎ A. 动能增加 B. 重力势能减少 C. 重力做负功 D. 机械能不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于汽车的速度大小不变，故由动能的定义式EK=mv2可得，汽车的动能不变，故A错误； B．由于汽车上坡，高度增加，故由EP=mgh可知，汽车的重力势能增加，故B错误； C．汽车上坡，高度增加，而重力竖直向下，故重力做负功，故C正确； D．由于动能不变，重力势能增加，故机械能增加，故D错误。‎ ‎2. 一物体从离地面‎20米的高处以的初速度水平抛出，落地时的水平位移是多少（g取）（　　）‎ A. ‎6m B. ‎8m C. ‎10m D. ‎‎12m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，联立并代入数据解得，故选B。‎ ‎3. 平抛物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示，其中正确的是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．平抛物体只受重力，加速度为重力加速度g，方向竖直向下，速度方向沿轨迹的切线方向，故A正确； ‎ B．平抛运动的轨迹为曲线，故速度方向与加速度方向不共线，故B错误； CD．物体做曲线运动，速度沿轨迹的切线方向，故CD错误；‎ ‎4. 下列现象中，与离心运动无关的是（　　）‎ A. 公共汽车急刹车时，乘客身体向前倾 ‎ B. 雨天旋转雨伞，雨水飞出 C. 洗衣机的脱水桶旋转，将衣服上的水甩掉 D. 汽车转弯时速度过大，乘客感觉往外甩 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，故A正确； B．雨天旋转雨伞，雨水飞出是因为雨水受到的合外力不足以提供向心力，故属于离心现象，故B错误； C．脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，故C错误； D．汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，乘客感觉往外甩，这是离心运动属于离心现象，故D错误。‎ ‎5. 将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体．忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】火箭模型在极短时间点火，设火箭模型获得速度为v，据动量守恒定律有 ‎0=（M－m）v－mv0，得．选项D符合题意；‎ ‎6. 如图所示，皮带传动装置的三点A、B、C满足（　　）‎ A. A、B的角速度大小相等 B. A、B的线速度大小相等 C. A、C的线速度大小相等 D. 无法判断 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由皮带传动装置特点可知：相切点线速度相同，同轴转动角速度相等，由题图及圆周运动知识，可得，，，，故B正确，ACD错误；‎ ‎7. 以下关于宇宙速度说法中正确的是（　　）‎ A. 第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度 B. 第一宇宙速度是人造地球卫星发射时的最大速度 C. 人造地球卫星运行时的速度一定大于第二宇宙速度 D. 地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据第一宇宙速度的表达式，当r=R时可得第一宇宙速度 ‎，可知第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度，也是人造地球卫星发射时的最小速度，选项A正确，B错误；‎ C．人造地球卫星运行时速度一定小于第二宇宙速度，选项C错误；‎ D．地球上物体若速度大于第三宇宙速度‎16.7km/s，即可脱离太阳的束缚，选项D错误。‎ 故选A。‎ ‎8. 如图所示，重的滑块在倾角为的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点（图中未画出）开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点，若，弹簧弹性势能的最大值为8J，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J B. 从d到b滑块克服重力做功8J C. 滑块的动能最大值为8J D. 轻弹簧的劲度系数是 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．弹簧弹性势能的最大值为8J，而从d到b弹簧的弹力为8J，则故从d到c弹簧的弹力做功小于8J，故A错误； B．滑块从d到b过程中，运用动能定理得：弹力做正功与重力做负功之和等于动能的变化。而弹力做功为8J，由于动能的增加，所以从d到b克服重力做功小于8J，故B错误； C．由题意可知，C点速度最大，则其动能也最大，根据B选项分析，弹性势能的减小部分转化为动能，因此动能最大值小于8J．故C错误； D．C点速度最大，即处于平衡；而b处弹簧处于原长，则只受到重力与支持力，所以 mgsin30°=k△x，则有，故D正确。‎ 二、多选题（下列各小题的四个选项中，至少有两个是正确的，请将正确选项的字母代号写在答题卷的相应位置，全部选对得4分，选对但不全得2分，不选或选错不得分。每题4分，共16分。）‎ ‎9. 要使两个物体之间的万有引力减小到原来的，可采用的方法是（　　）‎ A. 使两物体之间的距离增至原来的2倍，质量不变 B. 使两物体的质量各减少一半，距离增至原来的2倍 C. 使其中一个物体的质量减为原来的，距离保持不变 D. 使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】根据万有引力定律可知，要使两个物体之间的万有引力减小到原来的则：‎ A．使两物体之间的距离增至原来的2倍，质量不变，则两个物体之间的万有引力减小到原来的，选项A正确；‎ B．使两物体的质量各减少一半，距离增至原来的2倍，则两个物体之间的万有引力减小到原来的，选项B错误；‎ C．使其中一个物体的质量减为原来的，距离保持不变，则两个物体之间的万有引力减小到原来的，选项C正确；‎ D．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的，则两个物体之间的万有引力不变，选项D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10. 关于动能定理的表达式，下列说法正确的是（　　）‎ A. 公式中的W为不包含重力的其他力做的总功 B. 公式中的为动能的增量，当时，动能增加；当时，动能减少 C. 动能定理适用于直线运动，但不适用于曲线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力做功 D. 公式中的W为包含重力在内的所有外力做的功，也可通过以下两种方式计算：先求每个外力的功，再求功的代数和；或者先求合外力，再求合外力的功 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．动能定理的表达式W=Ek2-Ek1，W指的是合外力所做的功，包含重力做功，故A错误； B．公式中的Ek2-Ek1为动能的增量，当W＞0时，即Ek2-Ek1＞0，动能增加，当W＜0时，即Ek2-Ek1＜0为动能减少，故B正确；‎ C．动能定理适用于任何运动，包含直线运动，也包含曲线运动，适用于恒力和变力做功，故C错误； D．动能定理的表达式“W=Ek2-Ek‎1”‎中，W为合力做的功，根据合力与分力是等效替代的关系可知，W 也等于各个力做功的代数和，可通过以下两种方式计算：先求每个外力的功，再求功的代数和；或者先求合外力，再求合外力的功，故D正确。 故选BD。‎ ‎11. 小船在静水中的航行速度为，若小船在水流速度为的小河中渡河，已知河的宽度为d，下列说法正确的是（　　）‎ A. 船到达对岸所需的最短时间是 B. 船到达对岸所需最短时间是 C. 船到达对岸通过的最小位移若，‎ D. 船到达对岸通过的最小位移若，‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．将船在静水中的航行速度为垂直于河岸时渡河时间最短，最短时间,故A正确，B错误；‎ C．船到达对岸通过的最小位移若，合速度垂直于河岸，航程最短，，故C正确；‎ D．船到达对岸通过的最小位移若，如下图 根据几何关系可得最短位移，故D正确。‎ 故选ACD。‎ ‎12. 如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对木块，由牛顿第三定律和动能定理可知，A错误；‎ BC．子弹在木块中深度为，此过程中子弹和木块摩擦产生的内能有，B错误，C正确；‎ D．对子弹，子弹由射入木块到相对木块静止，据动能定理可知，整理得，D正确。‎ 故选CD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题，共60分）‎ 三、填空题（请将正确答案填在答题卷的相应位置，共16分。）‎ ‎13. 图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为带铁夹的铁架台，电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：‎ ‎(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有________。（填入正确选项前的字母）‎ A．米尺B．秒表C．的直流电源D．的交流电源 ‎(2)写出实验过程中误差产生的原因之一：________。‎ ‎【答案】 (1). AD (2). ①纸带与打点计时器之间有摩擦②用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差③计算势能变化时，选取初末两点距离过近④交流电频率不稳定（写出一个误差原因即可）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据重物下落过程中机械能守恒的表达式可知，需要测量长度，因此本实验中需要米尺，同时电磁打点计时器需要低压交流电源，故AD正确 ‎(2)实验中误差产生的原因有：①纸带与打点计时器之间有摩擦；②用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；③计算势能变化时，选取初末两点距离过近；④交流电频率不稳定（写出一个误差原因即可）。‎ ‎14. 利用图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验时，‎ ‎(1)为了减小误差，应采取的措施是________。‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．用密度比较大的小球 D．小球从斜槽上释放的高度要逐渐降低 ‎(2)取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用________画平抛运动物体的轨迹。（填“平滑曲线”“平滑直线”或“折线”）‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 平滑曲线 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) A．斜槽轨道不一定必须光滑，只需小球到达斜面底端时速度相等即可，选项A错误； ‎ B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；‎ C．用密度比较大的小球可减小阻力的影响，选项C正确； ‎ D．小球必须要从斜槽上相同的位置释放，保证小球平抛运动的轨迹相同，选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎(2)取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。‎ ‎15. 如图所示是某同学探究动能定理的实验装置。已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：‎ a.将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连。‎ b.调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m。‎ c.某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动。‎ d.测得挡光片通过光电门A的时间为，通过光电门B的时间为，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L。‎ e.依据以上数据探究动能定理。‎ ‎(1)小车经过光电门A，B的瞬时速度为________、________。‎ ‎(2)如果关系式________在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由于遮光条比较小，通过光电门的时间极短，因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度分别为，‎ ‎(2)小车从A到B的过程中，其合力做功mgL，系统动能的增加，增量为 因此只要比较二者是否相等，即可探究合外力做功与动能改变量之间关系是否相等．即如果关系式 ，在误差允许范围内成立，就验证了动能定理．‎ 四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式及计算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位。本题4个小题，共44分。）‎ ‎16. 如图甲所示，物体在F为10N的水平作用下由静止开始做匀加速直线运动，其速度随时间的变化如图乙所示，求：‎ ‎(1)物体加速度大小；‎ ‎(2)4s末F的功率大小；‎ ‎(3)4s内F做功的平均功率。‎ ‎ ‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ 详解】(1)由速度—时间图像可得加速度 ‎(2)4s末F的功率大小 ‎ ‎ ‎(3)4s内F做功的平均功率 ‎17. 有一辆质量为‎800kg的小汽车驶上圆弧半径为‎50m的拱桥（如图所示），当汽车到达桥顶时速度为。此时：‎ ‎(1)它的动能是多大；‎ ‎(2)汽车对桥的压力是多大。（g取）‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车到达桥顶时，它的动能为 ‎(2)汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，即 解得 由牛顿第三定律，汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力，所以 ‎18. 如图所示，a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们到地心的距离分别是2R和3R（R为地球半径），求：‎ ‎(1)a、b的线速度大小之比；‎ ‎(2)a、b的周期之比；‎ ‎(3)a、b的角速度大小之比；‎ ‎(4)a、b的向心加速度大小之比。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)；(4)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据 得 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎(2)根据 得 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎(3)根据 得 ‎ ‎ ‎(4)根据 ‎ ‎ 得 ‎19. 如图所示，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内。小球A、B质量分别为m、（为待定系数）。A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞后A、B球能达到的最大高度均为，碰撞中无机械能损失，重力加速度为g。试求：‎ ‎(1)待定系数；‎ ‎(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度；‎ ‎(3)小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度，并讨论小球A、B在轨道最低处第N次碰撞刚结束时各自的速度。‎ ‎【答案】(1)；(2)，方向向左；，方向向右；(3)当n为奇数时，小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同；当n为偶数时，小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由系统机械能守恒定律得 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ ‎(2)设A、B碰撞后的速度分别为、，则 ‎ ‎ ‎ ‎ 设向右为正、向左为负，解得 方向向左 ‎ 方向向右。‎ ‎(3)设A、B球第二次碰撞刚结束时的速度分别为、，则 ‎ ‎ ‎ ‎ 解得 ‎（另一组解：，不合题意，舍去）‎ 由此可得：当n为奇数时，小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同；当n为偶数时，小球A、B在第n次碰撞刚结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同。‎