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第1页，共7页2017-2018学年北京四中高一（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共34.0分）1.下列物理量中，属于矢量的是()A.动能B.功C.向心加速度D.重力势能【答案】C【解析】解：ABD、动能、功以及重力势能均是只有大小没有方向的标量，故ABD错误；C、向心加速度是既有大小又有方向的矢量。故C正确。故选：C。矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则．2.做平抛运动的小球在距地面高h处以速度𝑣0水平抛出，从抛出到落地过程中()A.运动时间为√𝑔ℎB.运动时间为√ℎ𝑔C.水平位移为𝑣0√2ℎ𝑔D.水平位移为𝑣0√2𝑔ℎ【答案】C【解析】解：A、小球在竖直方向做自由落体运动，则ℎ=12𝑔𝑡2，解得𝑡=√2ℎ𝑔，故AB错误；C、水平方向的位移为𝑥=𝑣0𝑡=𝑣0√2ℎ𝑔，故C正确，D错误故选：C。小球做平抛运动，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，即可求得本题主要考查了平抛运动，明确平抛运动的特点水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动即可求得3.两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，那么它们之间万有引力的大小变为()A.𝐹9B.9FC.𝐹3D.3F【答案】A【解析】解：根据万有引力定律公式𝐹=𝐺𝑀𝑚𝑟2知，将这两个质点之间的距离变为原来的3倍，则万有引力大小变为原来的19，故A正确，C、B、D错误。故选：A。根据万有引力定律的公式，结合质量和质点之间距离的变化判断万有引力大小的变化．解决本题的关键是要掌握万有引力定律的公式，知道影响万有引力大小的因素，基础题．4.公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看做圆周运动.如图所示，汽车通过桥最高点时()A.车对桥的压力等于汽车的重力B.车对桥的压力大于汽车的重力C.车的速度越大，车对桥面的压力越小D.车的速度越大，车对桥面的压力越大【答案】C【解析】解：A、在最高点，合外力的方向竖直向下，加速度方向向下，则有：𝑚𝑔−𝑁=𝑚𝑣2𝑟所以：𝑁=𝑚𝑔−𝑚𝑣2𝑟桥面对汽车的支持力小于汽车的重力，故AB错误；C、由上式可知，车的速度越大，车对桥面的压力越小。故C正确，D错误。故选：C。汽车做圆周运动，受到的重力和支持力的合力提供向心力，求出压力表达式分析桥对汽车的支持力与重力的关系．该题考查向心力的来源，受力分析时，不能分析向心力，向心力是有其他力提供的，难度不大，属于基础题．5.在下列物体运动过程中，满足机械能守恒的是()A.物体在空中做平抛运动B.跳伞运动员在空中匀减速下落C.人乘电梯匀加速上升D.物体沿斜面匀速下滑【答案】A【解析】解：A、物体在空中做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；B、降落伞和跳伞员同时减速下降，重力势能减小，动能也减小，则其机械能减小，故B错误；C、人乘电梯匀加速上升，动能和重力势能都增加，机械能增加，故C错误；D、物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故D错误。故选：A。物体机械能守恒的条件是只有重力做功，对照机械能守恒的条件，分析物体的受力的情况，判断做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒。也可以根据机械能的概念进行判断。掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒。6.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示.我们把这种情形抽象为图乙的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，将小球从弧形轨道上端距地面高度为h处释放，小球进入半径为R的圆轨道下端后沿圆轨道运动.欲使小球运动到竖直圆轨道最高点时轨道对小球的压力等于小球的重力，则h与R应满足的关系是(不考虑摩擦阻力和空气阻力)()A.ℎ=2𝑅B.ℎ=2.5𝑅C.ℎ=3𝑅D.ℎ=3.5𝑅【答案】C【解析】解：小球运动到圆轨道最高点时，由牛顿第二定律得：𝑁+𝑚𝑔=𝑚𝑣2𝑅据题得：𝑁=𝑚𝑔可得：𝑣=√2𝑔𝑅第2页，共7页以最高点所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律得：𝑚𝑔(ℎ−2𝑅)=12𝑚𝑣2解得：ℎ=3𝑅选项C正确，ABD错误。故选：C。小球运动到竖直圆轨道最高点时由重力和轨道压力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出小球通过最高点的速度，再由机械能守恒定律求h．解决本题的关键要确定出圆周运动向心力的来源，知道小球运动到竖直圆轨道最高点时由合力提供向心力．7.(供选学3−5模块的考生做)𝑥质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为𝑑1，然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为𝑑2，如图所示，设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是()A.木块静止，𝑑1=𝑑2B.木块向右运动，𝑑1𝑑2C.木块静止，𝑑1𝑑2D.木块向左运动，𝑑1=𝑑2【答案】C【解析】解：设子弹速度为v，质量为M已知木块质量为m由动量定理可得第一颗子弹射入木块后，木块与子弹共同速度为𝑣1，则有𝑀𝑣=(𝑀+𝑚)𝑣1木块与子弹组成的系统损失的动能为△𝐸𝑘=12𝑀𝑣2−12(𝑀+𝑚)𝑣12设子弹与木块之间作用力恒定为F则有𝐹𝑑1=△𝐸𝑘=12𝑀𝑣2−12(𝑀+𝑚)𝑣12①第二颗子弹射入木块后，由动量守恒定律可得𝑀𝑣−𝑀𝑣=(2𝑀+𝑚)𝑣′，得𝑣′=0，即当两颗子弹均相对于木块静止时，木块的速度为零，即静止再对两颗子弹和木块系统为研究，由能量守恒定律得𝐹𝑑2=12(𝑀+𝑚)𝑣12+12𝑀𝑣2②由①②对比得，𝑑1𝑑2故ABD错误，C正确；故选：C完全相同步枪和子弹，说明子弹的初速度相同，把三者看成一个整体，动量守恒，所以最终木块静止，再隔离子弹和木块，根据动量守恒及动能定理即可求解．本题主要考查了动能定理及动量守恒定律的直接应用，要注意最终木块时静止的，难度适中．二、多选题（本大题共7小题，共32.0分）8.皮带轮的大轮、小轮的半径不一样，它们的边缘有两个点A、B，如图所示.皮带轮正常运转不打滑时，下列说法正确的是()A.A、B两点的线速度大小相等B.A点的角速度小于B点的角速度C.A、B两点的角速度大小相等D.A点的线速度大于B点的线速度【答案】AB【解析】解：A、D、两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故𝑣𝐴=𝑣𝐵，故A正确，D错误；B、C、根据公式𝑣=𝜔𝑟，v一定时，角速度与半径成反比，故𝜔𝐴：𝜔𝐵=1：2，A点的角速度小于B点的角速度。故B正确，C错误。故选：AB。两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度，结合公式𝑣=𝜔𝑟列式分析．本题关键能分清同缘传动和同轴传动，还要能结合公式𝑣=𝜔𝑟列式求解，基础题目．9.下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是()A.B.C.D.【答案】ACD【解析】解：人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选：ACD。人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力，而万有引力的方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，由此判断即可．解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．10.天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，已知万有引力常量𝐺.则由此可推算出()A.行星的质量B.行星的线速度C.恒星的质量D.恒星的半径【答案】BC【解析】解：A、C、行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚(2𝜋𝑇)2𝑟，知道轨道半径和周期，可以求出恒星的质量，行星是环绕天体，在分析时质量约去，不可能求出行星的质量。故C正确，A、错误。B、D、由𝑣=𝑟𝜔可求得线速度，B正确，无法确定恒半径，则D错误故选：BC。根据万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚(2𝜋𝑇)2𝑟进行分析。解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，用周期表示线速度。11.如图所示，A为系在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下的恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点，现突然撤去力F，小球将在竖直方向上开始运动，若不计空气阻力，则下列中说法正确的是()A.小球在上升过程中，重力势能逐渐增大B.小球在上升过程中，动能先增大后减小C.小球上升至弹簧原长处时，动能最大D.小球上升至弹簧原长处时，动能和重力势能之和最大【答案】ABD第3页，共7页【解析】解：A、小球在上升过程中，高度逐渐增加，故其重力势能逐渐增大，故A正确；BC、小球在上升过程中，受到弹簧向上的弹力和重力两个力作用。开始时弹力大于重力，小球加速，动能增加；当弹力小于重力时，合外力做负功，动能减小，则在弹力等于重力时刻，小球动能最大，此时弹簧处于压缩状态，可知，小球在上升过程中，动能先增大后减小，故B正确，C错误。D、对于小球和弹簧组成的系统，由于只有弹力和重力做功，所以系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，小球上升至弹簧原长处时，弹性势能为零，所以小球的动能和重力势能之和最大，故D正确；故选：ABD。根据高度的变化，来确定重力势能变化。分析小球在运动过程中受力的情况，根据牛顿第二定律，来确定加速度变化情况，从而确定速度的变化情况，并得出动能的大小情况。结合机械能守恒的条件：只有重力和弹力做功分析。解决的关键要正确分析小球的受力分析，来判断其运动情况，要理解加速度的变化由重力与弹力的合力变化共同决定，当合力与速度同向时加速，反向时减速。知道加速度为零时，速度达到最大值。12.高空中仍有稀薄大气，所以低轨道的卫星会受到稀薄空气阻力的作用，从而不能永远在固定的圆轨道上运动。则下列说法正确的是()A.由于阻力的作用，卫星速度减小，因此靠近地球，轨道半径会变小B.由于阻力的作用，卫星速度减小，因此远离地球，轨道半径会变大C.在卫星轨道变化的过程中，卫星的机械能不变D.虽然有稀薄空气阻力作用，但最终卫星的动能会增大【答案】AD【解析】解：卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于向心力，物体会做向心运动，轨道半径变小，人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，A、B、由𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚𝑣2𝑟解得：𝑣=√𝐺𝑀𝑟，轨道半径会逐渐减小，线速度增大，故A正确、B错误；C、卫星在阻力的作用下，机械能被消耗，所以机械能逐渐减小，故C错误；D、因轨道半径会逐渐减小，线速度增大，则动能变大，则D正确故选：AD。卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于向心力，物体会做向心运动，轨道半径变小，再根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期的表达式进行讨论即可本题关键是根据题意得出轨道半径变小，然后抓住万有引力提供向心力，以及重力加速度的表达式，先列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论。13.如图所示，一个质量为M的物体在与水平方向成𝜃角的拉力F的作用下匀速前进。在时间为t的过程中，说法正确的是()A.拉力对物体的冲量为𝐹𝑡cos𝜃B.摩擦力对物体的冲量为𝐹𝑡cos𝜃C.重力对物体的冲量为零D.合力对物体的冲量为零【答案】BD【解析】解：A、运动时间为t，则拉力的冲量为：𝐼𝐹=𝐹𝑡，故A错误；B、由于做匀速运动，阻力大小与F的水平分