四川省成都市高新区2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题

众志成城卧虎藏龙地豪气干云秣马砺兵锋芒尽露披星戴月时书香盈耳含英咀华学业必成四川省成都市高新区2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题一、单项选择题1.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的,下列说法正确的是（）A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小【答案】B【解析】为了使宇航员在航天器上受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，即为使宇航员随旋转舱转动的向心加速度为定值，且有a=g，宇航员随旋转舱转动的加速度为：a=ω2R，由此式可知，旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小，此加速度与宇航员的质量没有关系，所以选项ACD错误，B正确．故选B.点睛：该题的考察方法非常新颖，解题的关键是从相关描述中提起有用的东西，对于该题，就是得知在向心加速度不变的情况下，影响向心加速度大小的物理量之间的变化关系，该题还要熟练的掌握有关匀速圆周运动的各个物理量的关系式，并会应用其进行正确的计算和分析．2.河水由西向东流,河宽为,河中各点的水流速度大小为,各点到较近河岸的距离为,与的关系为,让小船船头垂直河岸由南向北渡河,小船划水速度大小恒为,则下列说法中正确的是（）A.小船渡河的轨迹为直线B.小船在河水中的最大速度为C.小船在距南岸处的速度小于距北岸处的速度D.小船渡河的时间是【答案】B【解析】A、小船的速度为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和，而两个分速度垂直，故当顺水流方向的分速度最大时，合速度最大，合速度的方向随顺水流方向的分速度的变化而变化，故小船到达河中心时速度最大，且运动轨迹为曲线，故A错误；B、当船到河中央时，水流速度达到最大，根据矢量的合成，船在河水中的最大速度，故B正确；C、小船距南岸200m处，则水流速度为，而小船距北岸200m处时，水流速度也为,根据速度的合成可知，它们的速度大小相等，故C错误；D、将小船的运动分解为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动，两个分运动同时发生，互不干扰，故渡河时间与顺水流方向的分运动无关，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的分位移最小，故渡河时间最短，最短时间为，故D错误。..................点睛：本题关键是当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，同时合速度与分速度遵循平行四边形定则，同时注意公式中的x的含义。3.如图,两滑块在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑动的质量为m,速度大小为,方向向右,滑块的质量为,速度大小为,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（）A.和都向左运动B.和都向右运动C.静止,向右运动D.向左运动,向右运动【答案】D【解析】两球碰撞过程动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，取水平向右方向为正方向，碰撞前，A、B的速度分别为：、。碰撞前系统总动量：，系统总动量为0，系统动量守恒，则碰撞前后系统总动量都是0；由于碰撞是弹性碰撞，则碰撞后二者的速度不能等于0，运动的方向一定相反，故D正确，ABC错误。点睛：本题碰撞过程中遵守动量守恒，不仅碰撞前后总动量的大小不变，方向也保持不变，要注意选取正方向，用符号表示速度的方向。4.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道绕地球运行,在点变轨后进人轨道做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.不论在轨道还是轨道运行,卫星在点的速度都相同B.不论在轨道还是轨道运行,卫星在点的加速度都相同C.卫星在轨道的任何位置都具有相同加速度D.卫星在轨道的任何位置都具有相同动量【答案】B【解析】试题分析：从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式可得，故只要半径相同，加速度就相同，由于卫星在轨道1做椭圆运动，运动半径在变化，所以运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误；【考点定位】考查了万有引力定律的应用【方法技巧】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量非常大的，所以需要细心计算。5.质量为的小球从高处由静止开始自由下落,以地面作为零势面。当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为（）A.B.C.D.【答案】B【解析】在小球的动能和重力势能相等时，设此时的高度为h，物体的速度为v，则根据机械能守恒可得：，由于，所以，所以此时的速度的大小为，此时重力的瞬时功率为，所以B正确，ACD错误。点睛：根据小球的动能和重力势能相等可以求得此时小球的速度的大小，再根据瞬时功率的公式即可求得此时重力的功率；在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度。6.如图所示为2017年我国自主研制的新一代喷气式大型客机在上海浦东机场起飞的照片,的成功首飞意味着经过近半个世纪的艰难探索,我国具备了研制一款现代干线飞机的核心能力。现有总质量的一架大型飞机,从静止开始保持额定功率滑跑,当位移达到时,速度达到最大速度,并以此速度起飞,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的0.02倍(),下列有关数据正确的是（）A.飞机起飞过程所用时间小于B.飞机起飞过程加速度为C.飞机起飞的功率为D.飞机起飞的动能为【答案】C【解析】(1)根据题意当位移达到L=6.0时，速度达到最大速度v=60m/s，所以飞机起飞时的动能汽车的额定功率为由动能定理可求得;解得：t=250s，故AD错，C正确；B、由于飞机从静止开始保持额定功率滑跑，所以随着速度的增大，牵引力在减小，所以飞机做加速度减小的加速度运动，故B错误；故本题答案是：C点睛：本题考查了汽车启动的问题，要把握牛顿第二定律和运动学公式去分析机车的运动情况。7.2017年6月,我国发射了宇宙探测卫星“慧眼”。卫星携带的硬X射线调制望远镜(简称）在离地的轨道上观察遥远天体发出的射线,为宇宙起源研究提供了新的证据。则“慧眼”的（）A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期大于同步卫星的周期D.向心加速度大于地球的重力加速度【答案】B【解析】A、根据得，，轨道半径越大，角速度越小，“慧眼”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“慧眼”的角速度大于同步卫星的角速度，同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，则“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，故A错误；B、第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，可知“慧眼”的线速度小于第一宇宙速度，故B正确；C、由A选项分析知，“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，根据知，“慧眼”的周期小于同步卫星的周期，故C错误；D、根据得，，根据得，，可知“慧眼”的向心加速度小于地面的重力加速度，故D错误。点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力提供向心力，万有引力等于重力，并能灵活运用，以及理解第一宇宙速度的含义。8.如图所示,细线连接小球,与竖直方向的夹角为,与轻质弹簧相连,水平,小球静止。不计空气阻力。则（）A.在剪断线后的一小段时间内,小球的加速度B.在剪断线后的一小段时间内,小球的加速度C.剪断线后的一小段时间内,小球先竖直向下做直线运动,然后做曲线运动D.剪断线后,小球从O点至A点正下方的运动过程中,小球的机械能先增加后减少【答案】D【解析】对O点进行受力分析，如图所示：根据平衡条件可以得到：，可以得到：，A、当在剪断线后的瞬间，立刻消失，则小球只受到重力和绳OB的拉力，二者的合力产生加速度，根据牛顿第二定律可以得到：，故剪断线后的瞬间，小球的加速度为：，故选项AB错误；C、剪断线瞬间，立刻消失，但是由于弹簧弹力在作用，拉力瞬间没有消失，小球在与重力作用小沿二者合力方向运动，即小球先二者合力方向（斜向左下方）运动，然后在做曲线运动，故选项C错误；D、剪断线后，小球先在与重力的合力作用下向斜向左下方运动，此时二者的合力做正功，小球的机械能增加，然后做曲线运动，弹簧再次被拉长，弹性势能增加，则小球的机械能减小，即小球的机械能先增加后减小，故选项D正确。点睛：本题关键是对物体受力分析，求出各个力，撤去一个力后，先求出合力，再求加速度，注意弹簧的弹力不会发生突变，然后从外力做功与机械能变化的关系思考。二、多项选择题9.如图所示,两个质量均为的小木块和(可视为质点)放在水平圆盘上,转轴的距离为,与转轴的距离为,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍,重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是（）A.一定比先开始滑动B.所受的摩擦力始终相等C.是开始滑动的临界角速度D.含当时,所受摩擦力大小为【答案】AC【解析】A、B两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r，m、ω相等，f∝r，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故AB错误；当a刚要滑动时，有kmg=mω2∙l，解得：，故C错误；以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得：f=mω2l，可解得：f=kmg，故D正确．故选D.点睛：本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答.10.如图所示,质量为的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为,则在这个过程中物体（）A.重力势能增加了B.克服摩擦力做功C.动能损失了D.机械能损失了【答案】D【解析】加速度，得摩擦力A、物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了，故A错误；B、摩擦力，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，发生的位移为，则克服摩擦力做功，故B错误；C、由动能定理可知，动能损失为克服合外力做的功的大小，故C错误；D、根据功能关系可知：机械能的损失等于克服摩擦力的功，故D正确。点睛：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化，重力势能变化与重力做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关。11.如图,正方形空心框架下表面在水平地面上,可视为质点的小球从顶点在所在范围内(包括边界)沿不同的水平方向分别抛出,落点都在平面内(包括边界)。不计空气阻力,以地面为重力势能参考平面。则下列说法正确的是（）A.落在点的小球,运动时间最长B.小球初速度的最小值与最大值之比是C.落在线段上的小球,落地时机械能的最小值与最大值之比是D.若小球的轨迹与两点连线在不同点相交,交点处的速度方向都相同【答案】BD【解析】A、小球做平抛运动，由得，下落高度相同，平抛运动的时间相等，故A错误；B、小球落在线段中点时水平位移最小，落在时水平位移最大，由几何关系知水平位移的最小值与最大值之比是，由，相等得小球初速度的最小值与最大值之比是，故B正确。C、落在线段中点的小球，落地时机械能的最小，落在线段上或的小球，落地时机械能的最大。设落在线段中点的小球初速度为，水平位移为，落在线段上或的小球初速度为，水平位移为．由几何关系有，由，得：，落地时机械能等于抛出时的机械能，分别为：，，可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于，故C错误。D、设的倾角为，轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向与水平方向的夹角为，则有，，则，可知一定，则轨迹与线段相交的小球，在交点处的速度方向相同，故D正确。点睛：该题结合平抛运动考查机械能守恒，解决本题的关键要掌握平抛运动的研究方法，掌握分位移公式，D项也可以根据作为结论记住