海南省海口市国科园实验学校高一物理下学期期末试卷（含解析）.docVIP

海南省海口市国科园实验学校2015-2016学年高一（下）期末物理试卷一、单项选择题（本题共6小题，每题3分，共18分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1发现万有引力定律的科学家是（）a开普勒b牛顿c卡文迪许d爱因斯坦2关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是（）a描述线速度的方向变化的快慢b描述线速度的大小变化的快慢c描述角速度变化的快慢d描述向心力变化的快慢3忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是（）a物体沿斜面匀速下滑b物体自由下落的运动c电梯匀速下降d子弹射穿木块的运动4人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体（）a不受地球引力作用b受到的合力为零c对支持物没有压力d不受地球引力，也不受卫星对它的引力5已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s，则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度（）a只需满足大于7.9 km/sb小于等于7.9 km/sc大于等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sd一定等于7.9 km/s6图中甲、乙、丙三种情形表示某物体在力 作用下在水平面上发生一段位移，则力对物体做功相同的是（）a甲和乙b甲、乙、丙c乙和丙d甲和丙二、多项选择题（本题共4小题，每题5分，共20分在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分）7已知甲、乙两行星的半径之比为a，它们各自对应的第一宇宙速度之比为b，则下列结论正确的是（）a甲、乙两行星的质量之比为b2a：1b甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2：ac甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a：bd甲、乙两行星各自的卫星的最大角速度之比为a：b8刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外刀削面全凭刀削，因此得名如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快的削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些（g=10m/s2）（）a1m/sb2m/sc3m/sd4m/s9如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部b处安装一个压力传感器，其示数n表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过b时，下列表述正确的有（）an小于滑块重力bn大于滑块重力cn越大表明h越大dn越大表明h越小10如图所示，一轻弹簧一端固定于o点，另一端系一重物，将重物从与悬点o在同一水平面且弹簧保持原长的a点无初速度释放，让它自由摆下不计空气阻力，则在重物由a点摆向最低点b的过程中（）a弹簧与重物的总机械能守恒b弹簧的弹性势能增加c重物的机械能不变d重物的机械能增加三、实验填空题本大题2小题，共15分11在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（）a通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值b通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值c通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度d通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度12在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点a、b、c到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点b时，物体的速度vb=；（3）从起点o到打下计数点b的过程中重力势能减少量是ep=，此过程中物体动能的增加量ek=（取g=9.8m/s2）；（4）通过计算，数值上epek（填“”“=”或“”=，这是因为；（5）实验的结论是四计算题四小题，共47分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13某地区遭受水灾，空军某部奉命赶赴灾区空投物资空投物资离开飞机后在空中沿抛物线降落，如图所示已知飞机在垂直高度ao=2 000m的高空进行空投，物资恰好准确落在p处，此时飞机飞行的速度v=10m/s求飞机空投时距目的地的距离op（取g=10m/s2）14如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（取g=10m/s2）（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？15如图示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从a点由静止开始沿雪道滑下，从b点水平飞出后又落在与水平面成倾角=37的斜坡上c点已知ab两点间的高度差为h=25m，b、c两点间的距离为s=75m，（g取10m/s2，cos37=0.8，sin37=0.6），求：（1）运动员从b点飞出时的速度vb的大小（2）运动员从a到b过程中克服摩擦力所做的功16如图所示，摩托车做腾跃特技表演，以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kw行驶，经过1.2s到达顶部平台，接着离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从a点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑a、b为圆弧两端点，其连线水平已知圆弧半径为r=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力做功忽略不计人和车到达顶部平台时的速度v（2）从平台飞出到a点，人和车运动的水平距离s（3）圆弧对应圆心角（4）人和车运动到圆弧轨道最低点o时对轨道的压力2015-2016学年海南省海口市国科园实验学校高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共6小题，每题3分，共18分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1发现万有引力定律的科学家是（）a开普勒b牛顿c卡文迪许d爱因斯坦【分析】万有引力定律是牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明，在1687年于自然哲学的数学原理上发表的【解答】解：伽利略的理想斜面实验推论了物体不受力时运动规律，开普勒发现了行星运动的三大规律，牛顿在前人（开普勒、胡克、雷恩、哈雷）研究的基础上，凭借他超凡的数学能力，发现了万有引力定律，经过了100多年后，卡文迪许测量出了万有引力常量；故选：b【点评】万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响它第一次解释了（自然界中四种相互作用之一）一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑2关于向心加速度的物理意义，下列说法中正确的是（）a描述线速度的方向变化的快慢b描述线速度的大小变化的快慢c描述角速度变化的快慢d描述向心力变化的快慢【分析】做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小【解答】解：向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，所以向心加速度越大小，表示物体速度方向变化快慢，所以a正确故选：a【点评】本题考查学生对向心加速度的理解，可以结合以前学的加速度的含义来理解3忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是（）a物体沿斜面匀速下滑b物体自由下落的运动c电梯匀速下降d子弹射穿木块的运动【分析】机械能守恒的条件是只有重力做功，机械能守恒【解答】解：a、物体沿斜面匀速下滑，重力势能减小，动能不变，则机械能减小故a错误b、物体自由下落，只有重力做功，机械能守恒故b正确c、电梯匀速下降，则重力势能减小，动能不变，机械能减小故c错误d、子弹射穿木块的运动，有阻力做功，机械能减小故d错误故选b【点评】判断机械能守恒的方法有两种：1、看是否只有重力做功，2、看动能和势能之和是否保持不变4人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体（）a不受地球引力作用b受到的合力为零c对支持物没有压力d不受地球引力，也不受卫星对它的引力【分析】人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动，其内部物体的重力提供了物体做圆周运动所需要的向心力【解答】解：a、处于完全失重状态的物体依然受地球的引力，此力提供向心力，故a错误，d错误b、处于完全失重状态物体，其向心加速度为g，而不为零，受到的合力不为零，故b错误c、处于完全矢重状态的物体对与之接触的物体无力的作用，故c正确故选c【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解，处于超重或失重状态时，物体的重力并没变，只是对支持物的压力变了5已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s，则沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度（）a只需满足大于7.9 km/sb小于等于7.9 km/sc大于等于7.9 km/s，而小于11.2 km/sd一定等于7.9 km/s【分析】第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度，第二宇宙速度，这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度【解答】解：第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度所以沿圆轨道绕地球运行的人造卫星的运动速度小于等于7.9km/s故b正确，acd错误；故选：b【点评】理解三种宇宙速度，特别注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度6图中甲、乙、丙三种情形表示某物体在力 作用下在水平面上发生一段位移，则力对物体做功相同的是（）a甲和乙b甲、乙、丙c乙和丙d甲和丙【分析】根据w=flcos求的拉力做功即可判断【解答】解：甲图中拉力做功为：w=fscos30乙图中拉力做功为：w=fscos150丙图中拉力做功为：w=fscos30故甲丙相同故选：d【点评】本题主要考查了w=flcos，其中为力与位移的夹角二、多项选择题（本题共4小题，每题5分，共20分在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分）7已知甲、乙两行星的半径之比为a，它们各自对应的第一宇宙速度之比为b，则下列结论正确的是（）a甲、乙两行星的质量之比为b2a：1b甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b2：ac甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a：bd甲、乙两行星各自的卫星的最大角速度之比为a：b【分析】根据重力提供向心力求出行星的第一宇宙速度，结合半径和第一速度之比求出甲乙行星表面的重力加速度之比根据万有引力等于重力求出甲乙两行星的质量之比根据万有引力提供向心力得出卫星的最小周期之比和最大角速度之比【解答】解：a、根据mg=，则第一宇宙速度为：v=，则行星表面的重力加速度为：g=，甲、乙两行星的半径之比为a，它们各自的第一宇宙速度之比为b，则甲乙两行星的表面重力加速度之比为，根据mg=，则有：m=，因为半径之比为a，重力加速度之比为，所以甲乙两行星的质量之比为b2a：1故a、b正确c、轨道半径越小，周期越小，根据=m得，最小周期t=2，甲乙两行星的质量之比为ab2：1，半径之比为a，则最小周期之比为a：b故c正确d、轨道半径越小，角速度最大，根据=，最小周期之比为a：b，则最大角速度之比为b：a故d错误故选：abc【点评】解决本题的关键掌握万有引力的两个理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用8刀削面是同学们喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外刀削面全凭刀削，因此得名如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快的削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些（g=10m/s2）（）a1m/sb2m/sc3m/sd4m/s【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，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移范围求出初速度的范围【解答】解：根据h=得，t=面皮的水平位移之比为0.5mx1.5m根据得，初速度的范围1.25m/sv3.75m/s故b、c正确，a、d错误故选：bc【点评】该题考查平抛运动与实际生活的联系，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移9如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部b处安装一个压力传感器，其示数n表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过b时，下列表述正确的有（）an小于滑块重力bn大于滑块重力cn越大表明h越大dn越大表明h越小【分析】在b点，滑块在竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律结合动能定理求出滑块对b点压力的大小【解答】解：在b点，根据牛顿第二定律有：，则n=mg+知支持力大于重力，则压力大于重力根据动能定理得，代入解得n=mg+，知n越大，表明h越大故b、c正确，a、d错误故选bc【点评】解决本题的关键搞清滑块做圆周运动向心力的来源，根据牛顿第二定律和动能定理联合求解10如图所示，一轻弹簧一端固定于o点，另一端系一重物，将重物从与悬点o在同一水平面且弹簧保持原长的a点无初速度释放，让它自由摆下不计空气阻力，则在重物由a点摆向最低点b的过程中（）a弹簧与重物的总机械能守恒b弹簧的弹性势能增加c重物的机械能不变d重物的机械能增加【分析】由a到b的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，通过弹簧的形变量判断弹性势能的变化，通过能量守恒判断重物机械能的变化【解答】解：a、由a到b的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与重物的总机械能守恒故a正确b、在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增加故b正确c、根据能量守恒定律知，系统机械能不变，弹簧的弹性势能增加，则重物的机械能减小故c、d错误故选ab【点评】本题考查了机械能守恒、能量守恒定律，难度不大，需加强这方面的训练三、实验填空题本大题2小题，共15分11在运用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是（）a通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值b通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值c通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度d通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度【分析】在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度【解答】解：a、b、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故a正确，b错误；c、d、当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度，由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动，相邻两点间的距离基本相同所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段，用这些点计算小车的速度故c正确，d错误故选：ac【点评】这是一道考查探究功与速度变化的关系的基础题，是一道容易出错的题目同学们在学习中应注意实验的细节12在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点a、b、c到第一个点的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的左端端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点b时，物体的速度vb=0.98；（3）从起点o到打下计数点b的过程中重力势能减少量是ep=0.49j，此过程中物体动能的增加量ek=0.48j（取g=9.8m/s2）；（4）通过计算，数值上epek（填“”“=”或“”=，这是因为实验中有阻力；（5）实验的结论是在实验误差允许范围内，机械能守恒【分析】通过相等时间间隔内位移的变化判断纸带的哪一端与重物相连根据下降的高度求出重力势能的减小量；根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出b点的瞬时速度，从而求出动能的变化量【解答】解：（1）重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连（2）b点的瞬时速度等于ac段的平均速度，则（3）从起点o到打下计数点b的过程中重力势能减少量是ep=mgh=19.80.0501j0.49j动能的增加量ek=（4）可见重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是实验中有阻力（5）实验的结论是在误差允许的范围内，机械能守恒故答案为：（1）左；（2）0.98 m/s；（3）0.49 j，0.48 j；（4），这是因为实验中有阻力；（5）在实验误差允许范围内，机械能守恒【点评】解决本题的关键掌握验证机械能守恒定律的实验原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解加速度和瞬时速度四计算题四小题，共47分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13某地区遭受水灾，空军某部奉命赶赴灾区空投物资空投物资离开飞机后在空中沿抛物线降落，如图所示已知飞机在垂直高度ao=2 000m的高空进行空投，物资恰好准确落在p处，此时飞机飞行的速度v=10m/s求飞机空投时距目的地的距离op（取g=10m/s2）【分析】根据平抛运动的高度公式求解物资的运动时间，根据水平方向匀速运动，即可求得飞机空投时距目的地的距离【解答】解：由题意判断，空投物资做平抛运动，所以将g=10 m/s2，y=2 000 m代入式得t=20 s；将v=10 m/s，t=20 s代入式得op=200 m答：飞机空投时距目的地的距离op为200m【点评】对于平抛运动，关键要直达处理方法分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由运动学基本公式解决问题14如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（取g=10m/s2）（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？【分析】汽车通过凸圆弧形桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再牛顿第三定律求解桥面受到汽车的压力大小当汽车对桥面的压力为零，由汽车的重力提供向心力，再牛顿第二定律此时的速度【解答】解：（1）汽车受重力g和拱桥的支持力f，根据牛顿第二定律，有：mgn=m解得：n=mgm=4640n根据牛顿第三定律，压力：f=4640n（2）压力为零时，重力提供向心力，故：mg=m解得：v=10m/s答：（1）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是4640n；（2）汽车以10m/s的速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零【点评】汽车通过拱桥顶点时，通过分析受力情况，确定向心力来源，再由牛顿定律分析是超重还是失重现象当汽车要腾空飞起做平抛运动时，由重力提供向心力，临界速度为v0=15如图示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从a点由静止开始沿雪道滑下，从b点水平飞出后又落在与水平面成倾角=37的斜坡上c点已知ab两点间的高度差为h=25m，b、c两点间的距离为s=75m，（g取10m/s2，cos37=0.8，sin37=0.6），求：（1）运动员从b点飞出时的速度vb的大小（2）运动员从a到b过程中克服摩擦力所做的功【分析】（1）bc段运动员做平抛运动，由平抛运动规律可求得b点的速度；（2）对ab段由动能定理可求得运动员克服摩擦力所做的功【解答】解：（1）bc段运动员做平抛运动水平方向上：scos=vbt竖直方向上：代入数据以上两式联立得：vb=20m/s（2）ab段只有重力和摩擦力对运动员做功，根据动能定理有：代入数据得：wf=3000j答：（1）运动员从b点飞出时的速度vb的大小为20m/s（2）运动员从a到b过程中克服摩擦力所做的功为3000j【点评】本题考查动能定理及平抛运动规律