高一物理试题带答案

2017—2018学年度第二学期期末考试

高一年级物理试题

考试时间：90分钟满分：100分

一、选择题（本题共12小题，1-8题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。9-12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分，每小题4分，共48分。）

1．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb 沿水平方向抛出，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，则( )

A．ta>tb，va

B．ta>tb，va>vb

C．ta

D．tavb

2．如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )

A．a、b和c三点的线速度大小相等

B．b、c两点的线速度始终相同

C．b、c两点的角速度比a点的大

D．b、c两点的加速度比a点的大

3．质量为2 kg的物体A以5 m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5 kg的物体B以10 m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是( )

A．Ek A＝Ek B B．Ek A>Ek B

C．Ek A

4.物体在某个变力F的作用下，沿着右图所示轨迹由P点运动到Q点，已知变力F做功

36J ，物体克服重力做功20J ，空气阻力做功 18J ，则正确的有（ ） A.物体的重力势能减少了20J

B.物体的动能增加了38J

C.物体的机械能增加了18J

D.物体从P 运动到Q 的过程中，重力一直在做负功

5.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为( )

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)

6.如图所示，劲度系数为k 的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为R 的圆环顶点P ，另一端系一质量为m 的小球，小球穿在圆环上做无摩擦的运动．设开始时小球置于A 点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最低点时速率为v ，对圆环恰好没有压力．下列分析正确的是( )

A ．小球过

B 点时，弹簧的弹力为mg －m v2R

B ．小球过B 点时，弹簧的弹力为mg ＋m v2

2R

C ．从A 到B 的过程中，小球的机械能守恒

D ．从A 到B 的过程中，小球的机械能减少

7．在太阳系里有一千多颗小行星，某一颗行星绕日运行的半径是金星绕日运行半径的4倍，则两星绕日运行的周期之比为( )

A ．1:16 B.16:1 C ．8:1 D ．1:1

8如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运

动，下列说法正确的是( )

A ．甲的向心加速度比乙的小

B ．甲的运行周期比乙的小

C ．甲的角速度比乙的大

D ．甲的线速度比乙的大

9．下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )

A ．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度

B ．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度

C ．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动

D ．匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动

10．如图所示，可视为质点的质量为m 的小球，在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动，下列说法中正确的是( )

A ．小球能够通过最高点的最小速度为0

B ．小球能通过最高点的最小速度为gR

C ．如果小球在最高点时的速度大小为2gR ，则此时小球对管道有向上的作用力

D ．如果小球在最低点时的速度大小为gR ，则小球通过该点时与管道间无相互作用力 11．一个质量为m 的物体，以速度v 竖直向上抛出．物体在上升过程中，受到空气阻力为F μ，能达到最大高度为h ，则人对物体做的功为( )

A.12mv2＋mgh

B.1

2mv2＋F μh

C.1

2

mv2 D ．F μh ＋mgh

12．我国自主研发的“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，其中有5颗地球同步卫星．在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，如图所示，然后在Q

点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则( )

A．该卫星的发射速度必定大于11.2 km/s

B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于7.9 km/s

C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度

D．在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的运行周期

二、实验题(本题共2小题，共16分)

13.如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s2.由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间_____（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为____Hz；小球抛出时的初速度大小为___m/s.

14．（1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物．为完成本实验，除了所给的器材，还需要4～6V______电源（填直流或交流）

（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重物质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、

B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测得A、B、C

三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.5cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下问题：（计算结果均保留两位有效数字）

①纸带的______端与重锤连接（填左或右）．

②打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B=______m/s．

③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△E P=______J，此过程中物

体动能的增量△E K=______J．

三、解答题(本题共4小题，共36分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15. (8分) 如图6所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3 s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50 kg.不计空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8；g取10 m/s2)．求：

(1)A点与O点的距离L；

(2)运动员离开O点时的速度大小；

16．(10分)汽车的额定功率为60 kW，总质量为2×103kg；运动中所受阻力恒定为2 000 N，若汽车在额定功率下运动，求：

(1)当汽车的加速度是1 m/s2时，速度多大；

(2)汽车行驶的最大速度多大；

(3)10 s内牵引力做的功为多少．

17．(10分)如图所示，光滑斜面的下端与半径为R的圆轨道平滑连接．现在使小球从斜面上端距地面高度为2R的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，轨道摩擦不计．试求：

(1)小球到达圆轨道最低点B时的速度大小；

(2)小球在最低点B时对轨道的压力大小；

18．(8分)如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B与水平直轨道相切．一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R＝0.2 m，小物块的质量为m＝0.1 kg，小物块与水平面间的摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2.求：

(1)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力；

(2)小物块在水平面上滑动的最大距离．

2017—2018学年度第二学期期末考试

高一年级物理参考答案

一、选择题（本题共12小题，1-8题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。9-12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分，每小题4分，共48分。）

1.答案 A

2.解析当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，a半径小，线速度要比b、c的小，A、C错；b、c两点的线速度大小始终相同，但方向不相同，B错；由a＝ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大，D对

答案 D

3.解析动能是标量，没有方向，将各量代入E k＝1

2

mv2的表达式，可知A选项

正确．

答案 A

4. 解析物体克服重力做功20J，则物体重力势能增加了20J，故A错误；由动

能定理可得，物体动能的变化量△E

K =W

F

+W

G

+W

f

=36J+（-20J）+（-18J）=-2J，

物体动能减少了2J，故B错误；物体的机械能增加了36J-18J=18J，故C正确；由图示可知，物体高度先增加后降低，重力先做负功后做正功，故D错误

答案 C

5.解析小球从初始位置下落到地面，重力做功，重力势能减少了mg(H＋h)；以桌面重力势能为零位置，在地面时重力势能为－mgh，故D选项正确．

答案 D

6.解析从A到B的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能增大，小球的机械能减小；由于小球运动到最低点时速率为v，对圆环恰

好没有压力，根据牛顿第二定律，F弹－mg＝m v2

R

，即F弹＝mg＋m

v2

R

，故只有选项

D正确．.答案 D

7.解析GMm

r2

＝

m4π2r

T2

，得T2＝

4π2r3

GM

T2 1 T2 2＝

r3

1

r3

2

＝

43

1

，

T

1

T

2

＝

8

1

，故C正确

8.解析由万有引力提供向心力得G Mm

r2

＝m

v2

r

＝mω2r＝ma＝m

4π2

T2

r，变形得：a

＝GM

r2

，v＝

GM

r

，ω＝

GM

r3

，T＝2π

r3

GM

，只有周期T和M成减函数关

系，而a、v、ω和M成增函数关系，故选A.

答案 A

9.解析速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度．加速度大小虽然不变，但方向时刻在改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动．故本题选B、D.

答案BD

10.解析小球在管内做圆周运动，在最高点小球受到合外力可以为零，故通过最高点的最小速度为0，选项A正确，选项B错误；在最高点速度为2gR，

则有，F N＋mg＝mv2

R

，解得F N＝3mg，即管道的外轨道对小球有向内的作用力为

3mg，由牛顿第三定律可知，小球对管道有向外，即向上的作用力，选项C正确；小球在最低点速度为gR时，小球受到管道向上的作用力，大小为F′N＝

2mg，故选项D错误．

答案AC

11. 解析在上抛时，物体获得速度v，由动能定理可知，人对物体做的功等

于1

2

mv2，在上升运动过程中，由动能定理F

μh＋mgh＝

1

2

mv2，故C、D选项正确．

答案CD

12.解析人造卫星的最小发射速度和最大环绕速度均为7.9 km/s，选项A错

误，选项B正确；由v＝GM

r

知r越小v越大，所以卫星在P点的速度大于

在Q点的速度，选项C错误；由T＝4π2r3

GM

知r越大，T越大，则卫星在轨

道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的周期，选项D正确．

答案BD

二、实验题(本题共2小题，共15分)

13. 解析:该实验考查的是平抛运动中闪光照片图象.从A、B、C三点之间的水平间距相等可以看出B是A、C两点之间的中点时刻，在竖直方向上由Δh=gΔT2可以得出闪光周期为0.1 s,所以闪光频率为10 Hz，抛出时候的初速度为2.5 m/s.

答案:等于,10,2.5

14. 答案为：（1）交流；（2）①左，②2.0，③4.1，4.0．

三、解答题(本题共4小题，共37分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15.（8分）解析 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有

L sin 37°＝1

2

gt 2，

L ＝

gt 2

2sin 37°

＝75 m.

(2)设运动员离开O 点时的速度为v 0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有

L cos 37°＝v 0t ， 即v 0＝

L cos 37°

t

＝20 m/s. 16.（10分）解析 (1)由牛顿第二定律F 牵－F 阻＝ma ， 根据 P ＝F 牵v ，

两式联立解得v ＝15 m/s.

(2)当汽车做匀速运动时，汽车的速度最大，此时F 牵＝F 阻， 由P ＝F 牵v max ，

得v max ＝P F 牵＝P F 阻＝60×103

2 000

m/s ＝30 m/s.

(3)牵引力做功W ＝Pt ＝60×103×10 J＝6×105 J. 答案 (1)15 m/s (2)30 m/s (3)6×105 J

17.（8分）解析 (1)小球从A 运动到B 的过程中，由机械能守恒定律

mg ·2R ＝12

mv 2，

解得v＝2gR.

(2)在B点，由牛顿第二定律得

F N B －mg＝m

v2

R

，

解得F N B＝5mg，

由牛顿第三定律知，小球在最低点B时对轨道的压力大小为5mg.

18.（11）解析(1)由机械能守恒定律，得mgR＝1

2 mv2

B

在B点F N－mg＝m v2 B R

联立以上两式得F N＝3mg＝3×0.1×10 N＝3 N.

(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为s，对整个过程由动能定理得mgR－μmgs＝0

代入数据得s＝R

μ

＝

0.2

0.5

m＝0.4 m.

答案(1)3 N (2)0.4 m