山西省康杰中学2017-2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）

康杰中学2017—2018学年度第二学期期末考试高一物理试题一、选择题(共12小题,每题4分,共48分.其中第1～8题为单选，9～12题为多选。有选错的不得分，少选或漏选的得2分).1.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,减少mg(H+h)【答案】D【解析】【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为：；【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球释放时的相对高度是H，重力势能是；小球落地时的重力势能为：；整个过程中小球重力势能的减小为：，故选项D正确，选项ABC错误。【点睛】本题关键是明确重力势能的定义公式中高度是相对与零势能面而言的，可以取负值。2.如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是A.动量守恒、机械能守恒B.动量、机械能都不守恒C.动量守恒、机械能不守恒D.动量不守恒、机械能守恒【答案】C【解析】【详解】在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受外力之和为零，系统的动量守恒，在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，系统机械能不守恒，故C正确。3.如图所示，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而质量相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，则A.两物体落地时速度相同B.两物体落地时，重力的瞬时功率相同C.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功相同D.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同【答案】C【解析】试题分析：不计空气阻力，两物体在运动过程中只有重力做功，且重力做功只与初末位置有关，两物体的初位置和末位置一样，所以重力做功相同，机械能守恒，根据机械能守恒定律可知：两物体落地时的速度大小相同，但速度的方向不同，因此两物体落地时速度不同，故A错误，C正确；因两物体落地时的速度大小相同，方向不同，重力相同，由功率的公式知，两物体落地时，重力的瞬时功率不相同，故B错误；因重力对两物体做功相同，但运动时间不同，由知，重力对它们做功的平均功率不同，故D错误。所以选C。考点：本题考查瞬时功率、平均功率、重力做功和机械能守恒定律等知识点，意在考查考生理解能力和推理能力。4.如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出两次，两次均能垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是A.篮球两次撞墙时的速度可能相等B.从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D.抛出时的动能，第一次一定比第二次大【答案】B【解析】将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，第二次下落的高度较小，所以运动时间较短．故B正确．水平射程相等，由x=v0t得知第二次水平分速度较大，即篮球第二次撞墙的速度较大，故A错误．由vy=gt，可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误．根据速度的合成可知，不能确定抛出时的速度大小，动能大小不能确定，故D错误．故选B．点睛：本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律5.如图所示为厦门胡里山炮台的一门大炮．假设炮弹水平射出，以海平面为重力势能零点，炮弹射出时的动能恰好为重力势能的3倍，不计空气阻力，则炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角为A.30°B.45°C.60°D.75°【答案】A【解析】试题分析：设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为α．根据机械能守恒定律得：；据题有：，联立解得：；则，可得α=30°，故选A.考点：机械能守恒定律；平抛运动6.把质量是m=0.5kg的小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示.迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知B、A之间的高度差为h1=0.1m,C、B之间的高度差为h2=0.2m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，g=10m/s2.下面说法中正确的是A.由状态甲至状态乙，弹簧的弹性势能转化为小球的动能B.状态乙时，小球的动能最大C.状态甲中弹簧的弹性势能是1.5JD.状态乙中小球的动能是1.5J【答案】C【解析】【详解】A项：小球由状态甲至状态乙的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能；故A错误；B项：由状态甲至状态乙的过程，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，小球的合力先向上后向下，则小球先加速后减速，动能先增大后减小，当弹力等于重力时动能最大，此时弹簧处于压缩状态，位置在甲、乙之间，故B错误；C项：小球由状态甲至状态丙的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则小球在图甲中弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能：Ep=mg（h1+h2）=0.5×10×0.3=1.5J；故C正确；D项：球由状态乙至状态丙的过程中，小球机械能守恒，则状态乙中小球的动能Ek乙=mgh2=0.5×10×0.2=1.0J；故D错误。7.如图所示，两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径R相同，A轨道由金属凹槽制成，B轨道由金属圆管制成，二者均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别用hA和hB表示，对于下述说法中正确的是A.若，则两小球都能沿轨道运动到最高点B.若，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为3R/2C.若使小球沿轨道运动并从最高点飞出，A小球在，B小球在的任意高度均可D.适当调整hA和hB，均可使两小球从轨道最高点飞出后再次进入圆形轨道运动【答案】C【解析】【详解】A、C项：若小球A恰好能到A轨道的最高点时，由得：，根据机械能守恒定律得，，解得：，若小球B恰好能到B轨道的最高点时，在最高点的速度，根据机械能守恒定律得，可见，时，A不能到达轨道的最高点，C正确；B项：若时，B球到达轨道上最高点时速度大于0，小球B在轨道上上升的最大高度等于，若时，设小球A能到达最高点，由机械能守恒可知，，解得:,所以小球A能达到最高点，所以小球A、B在轨道上上升的最大高度均为，故B错误；D项：小球A从最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为，所以小球A落在轨道右端口外侧。而适当调整hB，B可以落在轨道右端口处。所以适当调整hA和hB，只有B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处，故D错误。8.如图所示，质量为m的汽车在平直公路上行驶，所受的阻力恒为车重的k倍．汽车以额定功率行驶，当它加速行驶的速度为v时，加速度为a．则以下分析正确的是（）A.汽车发动机的额定功率为kmgvB.汽车发动机的额定功率为mavC.汽车行驶的最大速度为D.当汽车加速度减小到时．速度增加到2v【答案】C【解析】【详解】A、B项：设汽车的额定功率为P．汽车的速度v时，根据牛顿第二定律知：，所以P=kmgv+mav，故AB错误；C项：汽车匀速时，牵引力等于阻力，速度最大，故有：，故C正确；D项：加速度为时，此时牵引力为F，则，解得：，此时速度为：，故D错误。9.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有A.小球的机械能减少了mg(H+h)B.小球克服阻力做的功为mghC.小球所受阻力的冲量大于D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量【答案】AC【解析】A．小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小，，则小球的机械能减小了，所以A错误；B．对全过程运用动能定理得，，则小球克服阻力做功，故B错误；C．根据运动学规律，落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得：，可知阻力的冲量为：，即大于，故C正确；D．对全过程分析，运用动量定量知，动量的变化等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，故D错误。点睛：解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用，运用动能定理解题不需考虑速度的方向，运用动量定理解题需考虑速度的方向。10.由下列哪一组物理量可以计算出地球的质量A.月球的轨道半径和月球的公转周期B.月球的半径和月球的自转周期C.人造卫星的质量和卫星的周期D.人造卫星离地面的高度、卫星的周期和地球的半径【答案】AD【解析】只要知道天体的一颗卫星或行星的周期和轨道半径，利用公式就可以计算出中心天体的质量，故AD正确．选AD.11.如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是A.此时物块的动能为F(x＋L)B.此时小车的动能为fxC.这一过程中，因摩擦而产生的热量为fLD.这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx+(F－f)L【答案】BCD【解析】【详解】A项：对物块，根据动能定理得：则物块的动能为，故A错误；B项：对小车，由动能定理得：，，则此时小车的动能为，故B正确；C项：系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为，故C正确；D项：这一过程中，由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为，故D正确。12.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是【答案】AD【解析】【详解】试题分析：摩擦力恒定，物体沿斜面下滑时做初速度为零的匀变速直线运动，根据初速度为零匀变速直线运动中合力、速度、位移和机械能所时间变化特点可解答本题．解：A、物体在斜面上运动时做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，其合外力恒定，故A正确；B、在v﹣t图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其v﹣t图象斜率不变，故B错误；C、物体下滑位移为：，根据数学知识可知，其位移与时间图象为抛物线，故C错误；D、设开始时机械能为E总，根据功能关系可知，开始机械能减去因摩擦消耗的机械能，便是剩余机械能，即有：，因此根据数学知识可知，机械能与时间的图象为开口向下的抛物线，故D正确．故选：AD．【点评】对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质．二、实验题（每空2分，共12分）13.（1）在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,正确的是__________.A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次必须由静止释放小球C.记录小球经过不同高度的位置用时,每次必须严格地等距离下降D.固定白纸的木板必须调节成竖直E.每次释放小球的位置必须不同F.将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线（2）某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,O为物体运动一段时间后的位置,取为坐标原点,平抛的轨迹如图所示,根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为v0_________m/s,抛出点的坐标为_________(g取10m/s2).【答案】(1).ABD(2).1.0m/s(3).（-10,-5）【解析】【详解】(1)A项：通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确；B、E项：因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B正确，E错误；C