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2019年高一物理下册期末考试相关

北京市2019年高一下册物理期末考试免费检测试卷

忽略空气阻力,下列几种运动中满足机械能守恒的是( )
A. 电梯匀速下降 B. 物体沿斜面匀速下滑
C. 子弹射穿木块的运动 D. 物体自由下落的运动

【答案】D
【解析】
电梯匀速下降时,动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项A错误;物体沿斜面匀速下滑时,动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项B错误;子弹射穿木块的运动中因为木块的阻力对子弹做负功,则子弹的机械能减小,选项C错误;物体自由下落的运动中,只有重力做功,则机械能守恒,选项D正确.

设河水对船的阻力与船的速度大小成正比,起初船以较低速度v匀速行驶,那么当船以2v匀速行驶时,轮船发动机的功率是原来的(  )
A. 2倍 B. 4倍
C. 倍 D.

【答案】B
【解析】
由题意知船以速度v匀速行驶时,船受到的阻力f=kv;故由P=Fv可知,发动机的功率P=kv×v=kv2;故当速度加倍时,发动机的功率增为原来的4倍;故选B。

关于力做功,下列说法正确的是(  )
A. 作用力做正功时,如果反作用力做功,则一定做负功
B. 如果作用力和反作用力都做功,则所做的功大小一定相等
C. 滑动摩擦力一定对物体做负功
D. 静摩擦力可以对物体做正功

【答案】D
【解析】
A项:作用力和反作用力是作用在两个相互作用的物体之上的;作用力和反作用力可以同时做负功,也可以同时做正功,也可以一个做正功一个做负功;如冰面上两个原来静止的小孩子相互推一下之后,两人同时后退,则两力做正功;而两个相对运动后撞在一起的物体,作用力和反作用力均做负功;如传送带传送货物,摩擦力对货物做正功,对传送带做负功;故A错误;
B项:如果作用力和反作用力都做功,传送带传送货物,摩擦力对货物做正功,对传送带做负功;传送带克服摩擦力做的功大于摩擦力对货物做的功,大小不相等,故B错误;
C项:滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,物体受滑动摩擦力也有可能位移为零,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,故C错误;
D项:静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故静摩擦力可以做正功,也可以做负功,也可以不做功,故D正确。

中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是

A. 运动的时间都相同
B. 速度的变化量都相同
C. 落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
D. 若初速度为v0,则

【答案】C
【解析】
A、根据可得运动的时间,所有小面圈在空中运动的时间都相同,故选项A正确;
B、根据可得所有小面圈的速度的变化量都相同,故选项B正确;
CD、因为水平位移的范围为,则水平最小初速度为,水平最大初速度为:,则水平初速度速度的范围为:;落入锅中时,最大速度,最小速度为,故选项D正确,C错误。
错误的故选选项C。

如图所示,轻弹簧置于光滑水平面上,一端固定在竖直墙壁,另一端自由.现分别用质量不等的两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放,物块离开弹簧的瞬间(  )

A. 质量小的速度大
B. 质量小的动能大
C. 质量大的速度大
D. 质量大的动能大

【答案】A
【解析】
弹簧压缩相同长度,弹簧具有的弹性势能相等,根据功能关系可知物块离开弹簧的瞬间弹性势能全部转化为物块的动能,所以两物块动能相等,根据动能的表达式可知质量小的速度大,故A正确。

我国计划在2017年发射“嫦娥四号”,它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星,主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,嫦娥四号离月球中心的距离为r,绕月周期为T。根据以上信息可求出  ( )
A. 月球的平均密度为 B. “嫦娥四号”绕月运行的速度为
C. 月球的平均密度 D. “嫦娥四号”绕月运行的速度为

【答案】AD
【解析】
A、C项:“嫦娥四号”绕月运行时,根据万有引力提供向心力,有,解得:月球的平均密度为:,故A正确,C错误;
B项:月球表面任意一物体重力等于万有引力,则有:“嫦娥四号”绕月运行时,万有引力提供向心力,得:,联立解得:,故B错误;
D项:由公式,所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为,故D正确。

以相同大小的初速度v0将物体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面(足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的速度方向水平),则(  )

A. h1=h2>h3
B. h1=h2<h3
C. h1=h3<h2
D. h1=h3>h2

【答案】D
【解析】
根据动能定理研究物体从开始到最高点:
对于1:
对于2:由于斜上抛的物体在最高点的速度方向水平,说明在最高点竖直方向的分速度为0,则有:
对于3:
由于 ,从以上表达式中可以发现 ,故D选项正确.

如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑( )

A. 在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽不做功
B. 在下滑过程中,小球和槽组成的系统水平方向动量守恒
C. 被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D. 被弹簧反弹后,小球能回到槽高h处

【答案】BC
【解析】
试题分析:在下滑过程中,小球和槽之间的相互作用力对槽做功,故A错误;在下滑过程中,小球和槽组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,故B正确;小球与槽组成的系统动量守恒,球与槽的质量相等,小球沿槽下滑,球与槽分离后,小球与槽的速度大小相等,小球被反弹后球与槽的速度相等,因两物体之后不受外力,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球反弹后也会做匀速运动,则小球不能滑到槽上,不能达到高度h,故D错误C正确;故选:BC

如图甲所示,在光滑水平面上的两个小球发生正碰.小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的x-t图象.已知m1=0.1 kg.由此可以判断(  )

A. 碰前m2静止,m1向右运动
B. 碰后m2和m1都向右运动
C. m2=0.3 kg
D. 碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能

【答案】AC
【解析】
试题由图象的斜率得到,碰前的位移不随时间而变化,处于静止.向速度大小为,方向只有向右才能与相撞,故A正确;由图读出,碰后的速度为正方向,说明向右运动,的速度为负方向,说明向左运动,故B错误;由图求出碰后的速度分别为,根据动量守恒定律得,代入解得,故C正确;碰撞过程中系统损失的机械能为,代入解得,故D错误.

两个小球A、B在光滑水平面上相向运动,已知它们的质量分别是m1=4 kg,m2=2 kg,A的速度v1=3 m/s(设为正),B的速度v2=-3 m/s,则它们发生正碰后,其速度可能分别是(   )
A. 均为+1 m/s
B. +4 m/s和-5 m/s
C. +2 m/s和-1 m/s
D. -1 m/s和+5 m/s

【答案】AD
【解析】试题分析:两球碰撞过程中动量守恒.本题的难点在于判断碰撞后A球的速度方向,A的速度方向可能与原来相反,也可能与原来相同,分两种情况研究.
发生正碰,则根据动量守恒得: ①,根据碰撞过程系统的总动能不增加,则得②,它们发生正碰后,均为+1m/s,即以共同速度运动,符合以上等式,故A正确;速度如果是4m/s和-5m/s,那么A、B动能都增加,故B错误;发生正碰后,A、B速度方向不变即还是相向运动,这不符合实际情况.故C错误;发生正碰后,A、B反向,符合以上等式,故D正确

如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在小球将弹簧压缩到最短的整个过程中,不计空气阻力,下列关于能量的叙述中正确的是( )

A. 动能不断减少
B. 弹性势能不断减少
C. 动能和弹性势能之和总保持不变
D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变

【答案】D
【解析】
在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度,在压缩的过程中,弹簧的弹力越来越大,小球向下的加速度越来越小,直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力,此时小球的加速度为0,要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中,小球一直处于加速状态,由于惯性的原因,小球继续向下压缩弹簧,这时弹簧的弹力大于小球受到的重力,小球减速,直到小球的速度为0,此时弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小,弹簧的弹性势能是不断增加的,所以AB错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化,没有与其他形式的能发生交换,也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。在小球下降的过程中,球的重力势能是不断的减小的,所以动能和弹性势能之和要不断的增加,所以C错误,D正确。

某人将质量为m的重物由静止举高h,获得的速度为v,以地面为零势能面,则下列说法中错误的是:( )
A. 物体所受合外力对它做的功等于
B. 人对物体做的功等于
C. 重力和人对物体的功之和等于
D. 物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh。

【答案】C
【解析】
根据动能定理,合外力做功对应着动能转化,物体动能变化为mv2-0,所以物体所受合外力对它做的功等于mv2,故A正确。合外力做功W合=WG+W人=mv2,则W人=mgh+mv2,故B正确。重力和人对物体的功之和等于物体所受合外力对它做的功,等于mv2,故C错误。重力做功对应着重力势能转化,物体克服重力做的功等于重力势能增量mgh,故D正确。本题选错误的,故选C。

如图所示,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车A端固定一根轻弹簧,弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C,已知小车底部光滑,弹簧处于压缩状态.弹簧被释放后,物体C被弹出向B端运动,最后与B端粘在一起.下列说法中正确的是(  )

A. 物体C离开弹簧时,小车在向左运动
B. 物体C与B端粘在一起之前,小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为
C. 物体C与B端粘在一起后,与小车一同向右运动
D. 整个过程中,小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒

【答案】AB
【解析】
整个系统在水平方向不受外力,竖直方向上合外力为零,则系统动量一直守恒,系统初动量为零,物体离开弹簧时向右运动,根据系统的动量守恒定律得小车向左运动,故A正确;取物体C的速度方向为正方向,根据系统的动量守恒定律得:0=mv-Mv′,得物体与B端粘在一起之前,小车的运动速率与物体C的运动速率之比,故B正确;当物体C与B端粘在一起时,整个系统最终的速度相同,根据系统的动量守恒定律得:0=(M+m)v″,v″=0,系统又处于静止状态,故C错误;物块C与B碰后要粘在一起,则损失机械能,则整个过程中,小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒,选项D错误。

由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同.已知地球表面两极处的重力加速度大小为,在赤道处的重力加速度大小为,地球自转的周期为,引力常量为.假设地球可视为质量均匀分布的球体.求:
(1)质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小.
(2)地球的半径.
(3)地球的密度.

【答案】(1) mg0 (2) (3)
【解析】(1)质量为的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力,

(2)设地球的质量为,半径为,在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为,物体在赤道处随地球自转做圆周运动的周期等于地球自转的周期,轨道半径等于地球半径,
根据万有引力定律和牛顿第二定律有
从受力上分析知:在赤道上的物体所受地球的引力大小等于其在两极所受的重力
解得:
(3)因为所以
又因地球的体积所以
综上所述本题答案是:(1) ;(2) ;(3)

如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求:

(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点后落回水平面时的动能.

【答案】(1)3mgR (2)0.5mgR (3)
【解析】
试题(1)物块到达B点瞬间,根据向心力公式有:
解得:
弹簧对物块的弹力做的功等于物块获得的动能,所以有

(2)物块恰能到达C点,重力提供向心力,根据向心力公式有:
所以:
物块从B运动到C,根据动能定理有:
解得:
(3)从C点落回水平面,机械能守恒,则:

如图所示,质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5 m,现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2,求:

(1)物块与小车共同速度;
(2)物块在车面上滑行的时间t;
(3)小车运动的位移x;
(4)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少?

【答案】(1)0.8 m/s (2)0.24 s (3)0.096 m (4)5 m/s
【解析】
(1、2)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:a2=μg=0.5×10m/s2=5m/s2,
小车的加速度大小为:
根据v=v0-a2t=a1t
得则速度相等需经历的时间为:; v=0.8m/s
(3)小车运动的位移
(4)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v,由水平方向动量守恒得:m2 v0′=(m1+m2)v
根据能量守恒得:μm2gL=m2v0′2−(m1+m2)v2
代入数据,联立解得v0′=5m/s。

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