福建省福州市第十一中学2016_2017学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

2016-2017学年福建省福州一中高一（下）期中物理试卷一、单项选择题1.物体作匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A. 它是加速度不变的曲线运动 B. 线速度、角速度都保持不变C. 一个周期内平均速度等于线速度 D. 运动路程与时间成正比【答案】D【解析】【分析】匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变加速度大小不变，方向时刻改变，平均速度等于位移与时间的比值.【详解】匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻改变，故A错误；匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故B错误；一个周期内，物体的位移为零，平均速度为零，故C错误；匀速圆周运动的速率不变，速率等于运动路程与时间的比值，则s=vt，所以运动路程与时间成正比，故D正确。所以D正确，ABC错误。【点睛】本题考查了匀速圆周运动的特点，知道匀速圆周运动的线速度的大小不变，方向时刻改变。2. 一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则（ ）A. 快艇的运动轨迹一定为直线B. 快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C. 快艇最快到达岸边所用的时间为20sD. 快艇最快到达岸边经过的位移为100m【答案】C【解析】快艇沿水流方向做匀速直线运动，船在静水中做匀加速运动，所以快艇做匀变速曲线运动，AB错当静水速垂直于河岸时，时间最短根据分运动和合运动具有等时性，有d=，t=C对沿河岸方向上的位移x=v2t=320m=60m所以合位移s=，所以D错误故正确答案为C3.如图所示，在水平放置的半径为的圆柱体轴线的正上方的点，将一个小球以水平速度垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的点沿切线飞过，测得、连线与竖直方向的夹角为，那么小球完成这段飞行的时间是（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】试题分析：小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出后做平抛运动，将其沿水平和竖直方向分解，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。设小球到达Q点时的速度，竖直速度为，则由题设及几何知识得，小球从P到Q在水平方向上发生的位移为，速度的方向与水平方向的夹角为，于是，根据运动规律得：，联立以上各式解得：，或，故选BC。考点：本题考查平抛运动和运动的分解知识，意在考查考生对平抛运动规律的掌握情况和综合解决问题的能力。4.一个25kg的小孩从高度为3.0m的倾斜滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度大小为2.0m/s取g=10m/s2，以下关于各力做功和能量转化的说法，正确的是（）A. 小孩在下滑过程中机械能守恒 B. 合外力对小孩做功50JC. 小孩克服摩擦力做功750J D. 滑到底端时重力的瞬时功率为50W【答案】B【解析】【分析】根据下降的高度求出重力做功的大小，根据动能定理求出求出阻力做功的大小，再根据功率的公式分析重力做功的功率大小。【详解】由于滑梯上的摩擦阻力不能忽略，所以下滑过程机械能不守恒，故A错误；根据动能定理：合外力做功，故B正确；支持力与瞬时速度的方向总是垂直，故支持力不做功，做功为0，小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功WG=mgh=25103J=750J。根据动能定理得：，解得：Wf=700J，故C错误；重力的功率等于重力与重力方向上的速度分量的乘积，因滑梯与地面的夹角未知，故无法求出重力的功率，故D错误。所以B正确，ACD错误。【点睛】本题考查了功率的公式和动能定理的基本运用，要注意明确小孩的受力情况，知道由于阻力存在，机械能不守恒，应正确利用动能定理分析求解问题。5.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【答案】C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vPvQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等故C正确，D错误故选C点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题【此处有视频，请去附件查看】6.取水平地面为重力势能零点一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：设抛出时物体的初速度为，高度为，物块落地时的速度大小为，方向与水平方向的夹角为，根据机械能守恒定律得：，据题有：，联立解得：，则，得：，故选项B正确。考点：平抛运动【名师点睛】根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能与重力势能恰好相等，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角。【此处有视频，请去附件查看】7.如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一个小球（可视为质点）小球在竖直平面内做逆时针圆周运动，已知小球在最低点时轻绳拉力为T1，在最高点时轻绳拉力为T2，当地重力加速度为g则小球的质量为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】由机械能守恒得到在最低点和最高点的速度关系，然后再应用牛顿第二定律，将最低点和最高点的速度表示出来；最后将速度化简掉即可得到质量的表达式。【详解】设小球在最低点速度为v1，在最高点速度为v2，则由机械能守恒可得：，再根据牛顿第二定律可得：在最低点，在最高点：，联立解得：，故A正确，BCD错误。【点睛】圆周运动中，首先要分析会做功的力，然后应用动能定理，即可求得速度关系；再应用牛顿第二定律求得向心力，即可联立求解圆周运动中关于作用力的问题。8. 如图所示，质量为M、倾角为的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h开始时两者保持相对静止，然后B由A的顶端沿着斜面滑至地面若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以 通过分析，对下列表达式做出合理的判断根据你的判断，W的合理表达式应为 ( )A. W=OB. C. D. 【答案】B【解析】因为忽略一切摩擦，所以B下滑时会随A向左运动，即支持力跟位移夹角为钝角（做负功）可判断AC错，然后根据单位确定B选项,D选项跟功的单位不相匹配，B对，D错9.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同在这三个过程中，下列说法正确的是（） 沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同；沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同沿着1下滑到底端时，物块的速度最大物块沿着2下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的物块沿着1和2下滑到底端的过程，产生的热量是一样多的A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】本题应根据动能定理求解，只要正确对物体受力分析，分别求出各力做功的代数和，即可比较速度的大小。【详解】对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有：，其中Wf为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力为：f=N=mgcos，所以物块克服摩擦力做的功为：Wf=fL=mgcosL=mgLcos=mgL底，由图可知，Lcos为斜面底边长，可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据可知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度；所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小。故错误，正确；沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故错误；同理，根据以上分析知，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故正确。所以B正确，ACD错误。【点睛】通过本题求克服摩擦力做功可推得一个重要的结论：物体从斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功与沿水平面滑动与斜面底端相同距离时克服摩擦力做的功相同。10.如图所示，质量分别为mA和mB的A、B两小球，分别用细线悬挂在天花板上，小球之间用轻绳相连平衡时，两小球恰好处于同一高度，细线与竖直方向间夹角分另为1与2（12），此时细线的拉力分别为FA和FB，以天花板所在水平面为零势能面，两球的重力势能分别为EpA和EpB突然剪断A、B间的轻绳，两球摆动的最大速度分别vA和vB则（）A. FAFB B. mAmB C. vAvB D. EpA=EpB【答案】C【解析】【分析】未剪断细绳时两球都处于平衡状态，由平衡条件列式比较拉力与质量的大小，重力势能的表达式EP=mgh，h是相对于参考平面的高度两小球摆动过程中，机械能守恒，到达最低点时的速度，根据机械能守恒定律列式，分析最大速度的大小。【详解】未剪断细绳时两球都处于平衡状态，设两球间的细绳的拉力大小为T。对A球分析受力如图所示：由平衡条件得：T=mAgtan1，同理，对B球有：T=mBgtan2，则得mAgtan1=mBgtan2，因12，则得：FAFB，mAmB，故AB错误；两球摆到最低点时速度最大。根据机械能守恒，对A球有：，解得：，对B球有：，解得：，由图知：LALB，12，则得：vAvB，故C正确；以天花板所在水平面为零势能面，两球的重力势能均为负值，根据Ep=-mgh知，h相等，mAmB，则有EpAEpB，故D错误。所以C正确，ABD错误。【点睛】本题是多个物体平衡，首先要选择研究对象，分析受力情况，抓住两球间细绳的拉力这个桥梁，建立它们之间的联系，由平衡条件得到质量关系和拉力关系。二、多项选择题11.如图，一质点以一定的速度通过P点时,开始受到一个恒力F的作用,则此后该质点的运动轨迹不可能是图中的( )A. a B. b C. c D. d【答案】A【解析】A、轨迹a表面物体做圆周运动，圆周运动需要向心力，而向心力总是指向圆心，方向不断改变，而题目中的力是恒力，故A错误；B、质点受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用，一定做类似平抛运动的轨迹，故B正确；C、受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用，质点不可能做直线运动，故C错误；D、该轨迹类似斜上抛运动的轨迹，质点受到一个与速度方向不垂直的恒力F的作用，故D错误故选B.【点睛】曲线运动的速度方向是切线方向，曲线运动的条件是合力与速度不共线12.如图所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B、C处物块的质量相等，为m，A处物块的质量为2m；A、B与轴O的距离相等，为r，C到轴O的距离为2r，转盘以某一角速度匀速转动时，A、B、C处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是（）A. C处物块的向心加速度最大B. B处物块受到的静摩擦力最小C. 当转速增大时，最先滑动起来的是C处的物块D. 当转速继续增大时，A物块比B物块先滑动起来【答案】ABC【解析】【分析】三个滑块都随转盘转动而做匀速圆周运动，角速度相同，根据向心加速度公式a=2r，分别求出三个滑块的向心加速芳，再比较大小三个滑块均由静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律研究静摩擦力的大小转速增大时，当滑块受到的静摩擦力达到最大时，滑块将开始滑动，根据最大静摩擦力与实际受到的摩擦力的关系，分析哪个滑块的摩擦力先达到最大，确定哪个滑块最先滑动。【详解】三个滑块的向心加速度分别为：aA=2r，aB=2r，aC=22r，则知C处物块的向心加速度最大，故A正确；三个滑块所受的摩擦力分别为：fA=2m2r，fB=m2r，fC=2m2r，则B处物块受到的静摩擦力最小，故B正确；三个滑块的最大静摩擦力fmA=2mg，fmB=mg，fmC=mg，而滑块所受的摩擦力分别为：fA=2m2r，fB=m2r，fC=2m2r，对比分析得到，当转速增大时，C处的物块静摩擦力最先达到最大值，最先滑动，当转速继续增大时，A物块与B物块同时开始滑动，故C正确，D错误。所以ABC正确，D错误。【点睛】本题首先抓住三个滑块相同的量：角速度，其次，根据产生离心运动的条件进行选择。13.将一个小球以速度v水平抛出，要使小球能够垂直打到一个斜面上，斜面与水平方向的夹角为那么下列说法正确的是（）A. 若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角越大，小球的飞行时间越短B. 若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角越大，小球的飞行时间越长C. 若保持斜面倾角不变，水平速度v越大，小球的飞行时间越长D. 若保持斜面倾角不变，水平速度v越大，小球的飞行时间越短【答案】AC【解析】【分析】小球水平抛出后在只有重力作用下做平抛运动，则可将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。【详解】若保持水平速度不变，斜面与水平方向的夹角越大，小球的竖直飞行的速度变小，所以飞行时间越短，故A正确；若保持水平速度v不变，斜面与水平方向的夹角越大，小球的竖直飞行的速度变小，所以飞行时间越短，故B错误；若保持斜面倾角不变，水平速度v越大，小球的竖直飞行的速度也越大，则飞行时间越长，故C正确；若保持斜面倾角不变，水平速度v越大，小球的竖直飞行的速度也越大，则飞行时间越长，故D错误。所以AC正确，BD错误。【点睛】运用垂直打在斜面上，使得水平速度与竖直速度及夹角的三者关系确定，并利用控制变量法来寻找其它两个量的关系。14.如图所示，圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上，OC与OA的夹角为60，轨道最低点A与桌面相切. 一足够长的轻绳两端分别系着质量为m1和m2的两小球（均可视为质点），挂在圆弧轨道光滑边缘C的两边，开始时m1位于C点，然后从静止释放。则（ ）A. 在m1由C点下滑到A点的过程中两球速度大小始终相等B. 在m1由C点下滑到A点的过程中重力对m1做功的功率先增大后减少C. 若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m12m2D. 若m1恰好能沿圆弧下滑到A点，则m13m2【答案】BC【解析】试题分析：首先这个运动过程相当于是在往下滑，在被拉上去的一个过程；在这个过程中始终满足：沿绳子方向的速度是一样的；但是要注意，在滑下去一段过程以后，此时的绳子与圆的切线是不重合的，而是类似于圆的一根弦线而存在的，所以此时两个物体的速度必然不相同的，A错误，重力的功率就是， v是指竖直的分速度；是由静止释放的，所以一开始的竖直速度也必然为零，最后运动到A点的时候，由于此时的切线是水平的所以此时的竖直速度也是零，在这个C到A的过程当中，竖直速度是从无到有再到无的一个过程，也就是一个先变大后变小的过程，所以这里重力功率mgv也是先增大后减小的过程，B正确，若小球恰好下滑到A点，根据机械能守恒可得,解得，C正确，D错误，考点：考查了曲线运动的综合规律点评：本题的综合性强，有点难度，关键是理解两球的运动性质，以及利用机械能守恒条件分析解题三、填空与实验题15.如图所示，是一平抛运动小球的运动轨迹，Ox为水平方向已知小球运动到A、B两点时的速度与水平方向的夹角分别为30o和60o且测得A、B两点水平方向上的距离为15cm，由此可得小球做平抛运动的初速度v0=_m/s，小球运动到B点时，其速度大小为vB=_m/s（取g=10m/s2）【答案】 (1). 0.15 (2). 0.30【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则得出A、B的竖直分速度，结合A、B的水平位移求出初速度的大小，再根据平行四边形定则求出B点的速度大小。【详解】设初速度为v0，根据平行四边形定则知：，解得：；，解得：，则A到B的时间为：，根据，联立并代入数据解得：v0=15cm/s=0.15m/s，根据平行四边形定则知：，解得：vB=2v0=0.30m/s。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和平行四边形定则综合求解。16.如图所示，汽车质量为2000kg，凸形桥（甲）和凹形桥（乙）皆是半径为100m的一段圆弧，若汽车以20m/s的速率驶过凸形桥，则此时汽车对桥顶的压力为_N；若汽车通过凹形桥桥底时对桥底的压力为车重的1.4倍，则汽车过桥底时的速度应为_m/s（g取10m/s2）【答案】 (1). 12000 (2). 20【解析】【分析】在凸形桥的桥顶，汽车靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对桥顶的压力在凹形桥的最低点，结合支持力和重力的关系，运用牛顿第二定律求出汽车在最低点的速度【详解】在凸形桥的顶点，根据牛顿第二定律得，代入数据解得：，根据牛顿第三定律知，汽车对桥顶的压力为12000N。在凹形桥的最低点，根据牛顿第二定律得：，N2=1.4mg，代入数据解得v2=20m/s。【点睛】解决本题的关键知道汽车做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，运用牛顿第二定律列式求解时，注意合力的方向与向心力方向相同。17.如图所示，在光滑水平面内，两个质量分别为m1、m2的小球A、B用一根长为L的细线相连，一起绕线上的O点做圆周运动则圆心O到小球A球的距离为_【答案】【解析】【分析】两个小球做圆周运动，靠拉力提供向心力，抓住角速度和向心力相等求出半径之比，从而得出圆心O到小球A的距离。【详解】两个小球做圆周运动，靠绳子的拉力提供向心力，可知两球的向心力大小相等，角速度相等，则有：，解得：，因为r1+r2=L，联立解得：。【点睛】解决本题的关键知道两球的向心力相等，角速度，得出半径之比。18.如图1为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置，在这一实验中：（1）接通电源和释放纸带的先后顺序应是先_，后_；（2）已知打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度为9.8m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2，选连续的7个点A、B、C、D、E、F、G作为测量的点，测得B、C、D、E、F、G各点到O点距离分别为2.79cm、6.19cm、9.90cm、14.00cm、18.45cm、23.40cm，经测量并计算可知从O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量等于_J，动能的增加量等