黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

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1、- 1 -牡一中 2017 级高一学年下学期期末考试物理 试 题选择题（单选每题 4 分，多选题每题 6 分，选不全，半对得 3 分）1. 下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系，正确的是( )A. 如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零B. 如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C. 物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D. 物体的动能不变，所受的合外力必定为零【答案】A【解析】试题分析：如果物体所受合外力为零，根据功的公式 W=Flcos 得知，合外力对物体做的功一定为零故 A 正确；如果合外力做的功为零，但合外力不一定为零，也可能物体的

2、合外力和运动方向垂直而不做功，比如匀速圆周运动故 B 错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变所以做变速运动的物体，动能可能不变，故 C 错误；物体动能不变，根据动能定理得知，合外力不做功，但合外力不一定为零故 D 错误故选 A。考点：合外力、合外力做功和动能变化名师点睛：合外力做功和动能变化的关系由动能定理反映合外力为零，其功一定为零，但合外力功为零，但合外力不一定为零，可以以匀速圆周运动为例说明。2. 下列物理量正负号的表述正确的是A. 重力势能正、负号表示大小 B. 电量正、负号表示方向C. 功正、负号表示方向 D. 速度正、负号表示大小【答案】A.3. 下列物体运动过程中，

3、机械能守恒的是A. 沿斜坡匀速行驶的汽车B. 真空中自由下落的羽毛C. 蹦床运动中越跳越高的运动员D. 在竖直平面内作匀速圆周运动的小球- 2 -【答案】B【解析】沿斜坡匀速行驶的汽车,动能不变，重力势能变化，则机械能不断变化，选项 A 错误；真空中自由下落的羽毛，只有重力做功，机械能守恒，选项 B 正确；蹦床运动中越跳越高的运动员，因到达最高点时的重力势能不断增加，则机械能不断增加，选项 C 错误；在竖直平面内作匀速圆周运动的小球，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项 D错误；故选 B.点睛：掌握住机械能守恒的条件：只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用以及其它力是否做功，是

4、判断机械能是否守恒常用的方法也可以直接看动能和势能之和4. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 50 g 的鸡蛋从一居民楼的 25 层坠下，与地面的撞击时间约为 2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N【答案】C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为 3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。设鸡蛋落地瞬间的速度为 v，每层楼的高度大约是 3m，由动能定理可知： ，解得： 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知： ，解得： ，根据牛

5、顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为 103 N，故 C 正确故选 C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力5. 如图所示，相同物体分别自斜面 AC 和 BC 顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部 C 点时的动能分别为 EA和 EB，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 WA和 WB，则 ( )- 3 -A. EAE B,WAW B B. EA=EB,WAW BC. EAE B,WAW B D. EAE B,WA=WB【答案】D【解析】设任一斜面的倾角为 ，长度为 s，则滑动摩擦力大小为：f=mgcos；则物体克服摩擦力所做的功为

6、 W=mgscos而 scos 是斜面底边的长度，由题图知，scos 相同，所以克服摩擦力做功相等。即 WA=WB。根据动能定理得：mgh-mgscos=E K-0，在 AC 斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在 AC 面上滑到底端的动能大于在 BC 面上滑到底端的动能，即 EkAE kB故 D 正确，ABC 错误。故选 D。点睛：解决本题的关键要掌握功的公式 W=Fscos，以及灵活运用动能定理对于滑动摩擦力做功，根据 W=mgscos 知道 scos 是水平位移的大小6. 如图，初速度大小相同的 A、B、C 三个物体在同一水平面上，A 作竖直上抛，B 做斜上抛抛射角 ，C 沿斜

7、面上滑（斜面光滑倾斜角也为 ，足够长） ，摩擦和空气阻力都略去不计，如用 分别表示它们各自上升的最大高度则( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】对于 A、C 两个球，达到最高点时，A、C 两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以 A、C 的最大高度相同；对于 B 球来说，由于 B 是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能，所以 B 球在最高点时的重力势能要比 AC 两球的小，所以高度要比 AC 两球的高度小，即 hA=hChB，所以 C 正确。故选C。点睛：此题关键是知道 B 球做的是斜抛运动，到达最高点时还有水平速度，也就是说水平方

8、向的分速度是不能转化成物体的重力势能的，所以 B 的高度最低7. 如图，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B 两人分别站在车的两端当两人同时相向运动时 ( )- 4 -A. 若小车不动，两人速率一定相等B. 若小车向左运动，A 的速率一定比 B 的小C. 若小车向左运动，A 的动量一定比 B 的大D. 若小车向左运动，A 的动量一定比 B 的小【答案】C【解析】两人及小车组成的系统受合外力为零，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：mAvA+mBvB+m 车 v 车 =0；若小车不动，则 mAvA+mBvB=0，由于不知道 AB 质量的关系，所以两人速率不一定相等，故 A 错误；若小车向左运动，则

9、AB 的动量和必须向右，而 A 向右运动，B 向左运动，所以 A 的动量一定比 B 的大，但是由于不知道 A、B 的质量关系，无法判断他们的速率关系，故 BD 错误，C 正确； 故选 C点睛：本题主要考察了动量守恒定律的直接应用，注意速度的矢量性，并明确对整体由动量守恒列式分析的方法，难度适中8. 停在静水中的船质量 180kg，长 12m，不计水的阻力，当质量为 60kg 的人从船尾走到船头得过程中船后退的距离是多少( )A. 3m B. 4m C. 5m D. 6m【答案】A【解析】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m

10、 人 v-m 船 V=0。人从船头走到船尾，设船后退的位移大小为 x，则人相对于岸的位移大小为 L-x。则：m 人 -m 船 =0，代入数据解得：x=3m，船向后退了 3m，故 A 正确，BCD 错误；故选 A.9. 起重机用钢丝绳吊着重物匀加速竖直上升，空气阻力不计，在上升的过程中( )A. 钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量B. 合外力对物体做功等于物体机械能的增量C. 物体克服重力做功等于物体重力势能的增量D. 钢丝绳拉力对物体做功等于物体动能的增量【答案】AC【解析】除重力以外的其它力的功等于机械能的增量，可知钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量，选项 A 正确；根据动能定理

11、，合外力对物体做功等于物体动能的增量，选项B 错误； 物体克服重力做功等于物体重力势能的增量，选项 C 正确；钢丝绳拉力与重力对物- 5 -体做功之和等于物体动能的增量，选项 D 错误；故选 AC.点睛：此题关键是理解功能转化关系：合力的功等于动能的增量；重力的功等于重力势能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的增量。10. 半径为 r 和 R(rR)的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两小球(可看成质点)分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中关于两小球的说法，不正确的是( )A. 机械能均逐渐减小B. 经最低点时动能相等C. 两球在最低点加速度大小

12、不等D. 机械能总是相等的【答案】ABC【解析】小球沿圆弧运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，选项 A 错误；根据动能定理，mgh mv2，由于 rR，故经最低点时动能不相等，选项 B 错误；两球在最低点加速度a 2g，选项 C 错误；两小球释放的高度相同，初速度都为零，故两小球初始状态的机械能相同，由于运动过程中机械能守恒，所以两小球的机械能总是相等的，选项 D 正确综上，错误的是选项 A、B、C11. 光滑水平面上，动能为 动量大小为 的小钢球 1 与静止小钢球 2 发生碰撞，碰撞前后球 1 的运动方向相反。将碰撞后球 1 的动能和动量的大小分别计为 、 ，球 2 的动能和动量的大小分

13、别计为 ，则下列关系中正确的是( )A. B. C. D. 【答案】AB【解析】由题，碰撞后两球均有速度。根据碰撞过程中总动能不增加可知，E1E 0，E 2E 0，P 1P 0否则，就违反了能量守恒定律。根据动量守恒定律得：P 0=P2-P10，得到 P2P 0，故 AB 正确，CD 错误。故选 AB。- 6 -点睛：本题考查对碰撞过程基本规律的理解和应用能力碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，常常用来分析碰撞过程可能的结果12. 小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置无初速释放，在小球下摆到最低点的过程中，下列说法正确的是( )A. 绳对球的拉力不做功

14、B. 球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能C. 绳对车做的功等于球减少的动能D. 球减少的重力势能等于球和小车增加的动能【答案】BD【解析】AD、在小球下摆到最低点的过程中，绳对球的拉力做负功，球的机械能减小，选项AD 错误；故选 B填空题（每空 2 分）13. 利用如图所示图装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹） 、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_ A交流电源 B刻度尺 C天平（含砝码）（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O 的距离

15、分别为 hA、h B、h C。已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量 _，动能变化量 _（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_- 7 -A利用公式 V=gt 计算重物速度 B利用公式 计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D没有采用多次实验取平均值的方法（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O 的距离 h，计算对应计数点的重物速度 v，描绘 v2-h 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你

16、分析论证该同学的判断依据是否正确_（回答正确、不正确）【答案】 (1). A (2). B (3). mgh B (4). C (5). 不正确(还需要近一步判断图像的斜率是否接近 2g)【解析】 （1）验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重锤的质量，所以不需要天平，实验中需要交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求解重力势能的减小量和动能的增加量，故选 AB（2）从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重力势能减少量E p=mghB，B 点的瞬时速度，则动能的增加量 Ek mvB2= m( )2（3）试验结果中，重力势能的减少量大于动能

17、的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选 C.（4）该同学的判断不正确；根据 mgh mv2得，v 2=2gh，可知只有图象近似是一条过原点的直线且斜率接近 2g 才能说明机械能守恒 点睛：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用三、计算题（共 3 题，14 题 10 分、15 题 12 分、16 题 12 分，要求写出必要的文字说明及公式）14. 如图所示，竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑轨道半径为 R、A 端与圆心 O 等高，AD 为水平面，B 端在 O 的正上方，一个小球自 A 点正上

18、方由静止释放，自由下落至 A 点进入圆轨道并恰能到达 B 点，求：- 8 -(1)释放点距 A 点的竖直高度；(2)落点 C 与 A 点的水平距离；【答案】 （1） （2）( 1)R【解析】 （1）设小球距 A 点高为 h 处下落，到达 B 点时速度大小为 vB小球下落过程只有重力做功，故小球由最高点经 A 运动 B 点过程中机械能守恒：mg（h-R）= mvB2 由圆周运动规律可知，小球恰能达到 B 点的最小速度的条件为：mg=m 由解得： h R （2）设小球由 B 点运动到 C 点所用的时间为 t，小球离开 B 点后做平抛运动，设落点 C 与 O点的水平距离为 S，则有：S=vBt R=

19、 gt2 由解得：S= R 所以落点 C 与 O 点的水平距离 x=( 1)R点睛：此题涉及两个物理模型：圆周运动和平抛运动；知道物体恰好到达圆周最高点的的条件是向心力等于重力；知道处理平抛运动的基本方法.15. 如图所示，在光滑的水平面上有一长为 L 的木板 B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4 圆弧槽 C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C 静止在水平面上。现有滑块 A 以初速 V0从右端滑上 B，并以 1/2 V0滑离 B，确好能到达 C 的最高点。A、B、C 的质量均为 m，试求：- 9 -（1）木板 B 上表面的动摩擦因素 ；（2）1/4 圆弧槽 C 的半

20、径 R；(3)当 A 滑离 C 时，C 的速度。【答案】 （1） （2） （3）【解析】试题分析：（1）当 A 在 B 上滑动时，A 与 BC 整体发生作用，由于水平面光滑，A与 BC 组成的系统动量守恒： 系统动能的减小量等于滑动过程中产生的内能： 而 联立式解得： （2）当 A 滑上 C，B 与 C 分离，A 与 C 发生作用，设到达最高点时速度相等为 v2，由于水平面光滑，A 与 C 组成的系统动量守恒： A 与 C 组成的系统机械能守恒： 由 式解得： （3）当 A 滑下 C 时，设 A 的速度为 vA，C 的速度为 vC，A 与 C 组成的系统动量守恒:A 与 C 组成的系统动能守恒

21、： - 10 -联立式解得：考点：能量守恒，动量守恒，机械能守恒。16. 如图所示,倾角为 的斜面上只有 AB 段粗糙,其余部分都光滑, AB 段长为 3L.有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为 L.将它们由静止释放,释放时下端距 A 为 2L.当下端运动到 A 下面距 A 为 L/2 时物块运动的速度达到最大 .(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;(2)求物块停止时的位置;(3)要使所有物块都能通过 B 点,由静止释放时物块下端距 A 点至少要多远?【答案】 （1） （2） 物块的下端停在 B 端 （3）【解析】试题分析：（1）根据动能定理即可求解动摩擦

22、因素；（2）运用动能定理即可求得物块停止时的位置；（3）在不同过程两次运用动能定理，列出方程组即可求解解：（1）当整体所受合外力为零时，整体速度最大，设整体质量为 m，则有：解得：=2tan（2）设物块停止时下端距 A 点的距离为 x，根据动能定理得：mgcos（xL）=0解得：x=3L，即物块的下端停在 B 端（3）设静止时物块的下端距 A 的距离为 s，物块的上端运动到 A 点时速度为 v，根据动能定理得： = 0物块全部滑上 AB 部分后，小方块间无弹力作用，取最上面一块为研究对象，设其质量为 m，运动到 B 点时速度正好减到零，根据动能定理得：mg3Lsinmg3Lcos=0两式联立可解得：s=3L- 11 -答：（1）求物块与粗糙斜面的动摩擦因数 2tan；（2）则物块停止时的位置为物块的下端停在 B 端；（3）要使所有物块都能通过 B 点，由静止释放时物块下端距 A 点至少要 3L【点评】本题主要考查了动能定理的直接应用，要求同学们能选取合适的过程运用动能定理求解，难度适中