湖南省长沙市高一物理下学期期末考试试题.doc

20162017学年度高一第二学期期末考试物理时量：90分钟(第卷60分钟，第卷30分钟)满分：150分(第卷100分，第卷50分)第卷(必做题，共100分)一、单项选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1关于能量和能源，下列说法正确的是a由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源b在利用能源的过程中，能量在总量上逐渐减少c能量耗散说明能量在转化过程中有方向性d人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造2如图是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间，如果网球离开球拍后，沿图中虚线做曲线运动，则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是av1 bv2cv3 dv43电脑中用的光盘驱动器，采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凹凸不平的小坑是存贮的数据，请问激光头在何处时，电脑读取数据的速率比较大a内圈 b外圈c中间位置 d与位置无关4关于功，下列说法正确的是a功只有大小而无方向，所以功是标量b力和位移都是矢量，所以功也是矢量c功的大小仅由力决定，力越大，做功越多d功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多5如图所示，将小球从空中的a点以速度v水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦过竖直挡板落在地面上的b点若使小球的落地点位于挡板和b点之间，下列方法可行的是a在a点将小球以小于v的速度水平抛出b在a点将小球以大于v的速度水平抛出c在a点正下方某位置将小球以小于v的速度水平抛出d在a点正上方某位置将小球以小于v的速度水平抛出6对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是a线速度不变 b加速度不变c周期不变 d所受合外力不变7已知引力常量g与下列哪些数据，一定可以计算出地球密度a地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离b月球绕地球运行的周期及月球绕地球转动的轨道半径c做圆周运动的人造地球卫星的绕行周期d若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度8如图所示，质量为m的小球，从离桌面h高处由静止下落，桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面(零势能面)，那么小球落地时的重力势能是amgh bmghc0 dmgh9以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是a卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值b太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力c牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间d开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在轨道上各个地方的速率均相等10在排球测试中，竖直向上垫出一排球，后来排球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于排球的速度下列说法正确的是a上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功b上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功c上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率d上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率11如图所示，在倾角30的光滑斜面上，长为l的细线一端固定，另一端连接质量为m的小球，小球在斜面上做圆周运动，a、b分别是圆弧的最高点和最低点，若小球在a、b点做圆周运动的最小速度分别为va、vb，重力加速度为g，则ava0 bvacvb dvb12如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮，与木块b相连，b的质量为m，开始时a、b及传送带均静止，且a不受传送带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(b未与滑轮相碰)的过程中，不正确的是a物块a的质量为b摩擦力对a做的功等于物块a、b构成的系统机械能的增加c摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和d任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小不相等二、填空题(共2小题，每空2分，共8分)13如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面a上由静止释放小球，会发现无论斜面b倾角怎样变化，小球最后总能达_(选填“同高”或“不同高”)的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫_14长为l0.5 m的轻杆，其一端固定于o点，另一端连着质量m1 kg的小球，小球绕o点在竖直平面内做圆周运动，当它通过最高点时速度v2 m/s时，小球受到细杆的作用力大小为_ n，是_(选填“拉力“或”支持力“)(g10 m/s2)三、实验题(共2小题，每空2分，共12分)15在“探究平抛运动规律”的实验中：(1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，需要进行的操作有：a通过调节使斜槽的末端保持_b每次释放小球的位置必须_(选填“相同”或“不同”)c每次必须由静止释放小球d小球运动时不应与木板上的白纸相接触e将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线(2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记了小球抛出点的位置o，如图所示，a为物体运动一段时间后的位置g取10 m/s2，根据图象，可知小球抛出点的位置o的坐标为_16用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”(1)下列物理量需要测量的是_(填写字母代号)a重锤质量 b重力加速度c重锤下落的高度 d与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为t、重力加速度为g.图乙是实验得到的一条纸带，a、b、c、d、e为相邻的连续点根据测得的x1、x2、x3、x4写出重锤由b点到d点动能增量的表达式_由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是_(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减少量四、计算题(本题共2小题，共20分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)17(8分)如图所示，质量为2.0103 kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为60 m的弯路时，车速为20 m/s.此时汽车转弯所需要的向心力大小为多大？若轮胎与路面间的最大静摩擦力为3104 n，计算安全拐弯的速度不能超过多大？(保留两位有效数字)18(12分)如图所示，质量为m0.2 kg的木块放在水平台面上，水平台面比水平地面高出h0.2 m，木块距水平台面的右端l1.7 m质量为m0.1m的子弹以v0180 m/s 的速度水平射向木块，当子弹以v90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v19 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)若木块落到水平地面时的落地点到水平台面右端的水平距离为l1.6 m，求：(g取10 m/s2)(1)木块对子弹所做的功w1和子弹对木块所做的功w2；(2)设木块长度远小于l，求木块与水平台面间的动摩擦因数.第卷(选做题，共50分)五、多项选择题(共5小题，每小题5分，共25分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分)19一质量为2 kg的物体放在光滑的水平面上，原处于静止状态，现用与水平方向成60角的恒力f10 n作用于物体上，历时 5 s，则a力f对物体的冲量大小为25 nsb力f对物体的冲量大小为50 nsc物体的动量变化量为25 kgm/sd物体所受重力的冲量大小为020如图质量为m、长度为l的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现在一水平恒力f作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为ff.经过时间t，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端，则a此时物块的动能为(fff)(xl)b这一过程中，物块对小车所做的功为ff(xl)c这一过程中，物块和小车产生的内能为ffld这一过程中，物块和小车增加的机械能为fx21如图所示，a、b两小球用轻杆连接，a球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，b球处于光滑水平面内，不计球的体积开始时，在外力作用下a、b两球均静止且杆竖直现撤去外力，b开始沿水平面向右运动已知a、b两球质量均为m，杆长为l，则下列说法中正确的是aa球下滑到地面时，b球速度为零ba球下滑到地面过程中轻杆一直对b球做正功ca球机械能最小时，b球对地的压力等于它的重力d两球和杆组成的系统机械能守恒，a球着地时的速度为222015年12月10日，我国成功将中星1c卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为r，地球表面重力加速度g，卫星远地点p距地心o的距离为3r，则a卫星在远地点的速度小于b卫星经过远地点时的速度最小c卫星经过远地点时的加速度小于d卫星经过远地点时加速，卫星有可能再次经过远地点23如图，固定斜面倾角为30，c为斜面的最高点轻弹簧一端固定在挡板a上，处于原长时另一端在b处，c、b两点间的高度差为h.质量为m的木箱(可看做质点)与斜面的动摩擦因数为，当地重力加速度为g，木箱从斜面顶端c无初速下滑，下列选项正确的是a箱子从c点刚运动到b点这一过程损失的机械能为mghb箱子最终将停在斜面上b点的下方c箱子在斜面上运动的总路程等于4hd箱子在运动过程中弹簧的最大弹性势能一定大于mgh第卷选择题答题卡题 号1920212223得 分答 案六、计算题(本题共2小题，共25分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)24(12分)一根不可伸长的轻绳跨过定滑轮，两端拴有a、b两物体，a、b质量分别为m12 kg，m23 kg.b物块开始时静止于地面上，a离地高度h1 m现将a抬高h11.25 m，由静止释放，绳子绷直一瞬间断开，并给b一 个竖直向上的瞬时冲量i，经观察，b此后上升的最大高度为h20.2 m，(不考虑一切阻力，取g10 m/s2)求：(1)瞬时冲量i的大小；(2)a落地的速度(可用根号表示)25(13分)如图所示，水平轨道bc的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于b点，右端与一倾角为30的光滑斜面轨道在c点平滑连接(即物体经过c点时速度的大小不变)，斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为2 kg的滑块从圆弧轨道的顶端a点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至d点，已知光滑圆轨道的半径r0.45 m，水平轨道bc长为0.4 m，其动摩擦因数0.2，光滑斜面轨道上cd长为0.6 m，g取10 m/s2，求：(1)滑块第一次经过b点时对圆弧轨道的压力；(2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能；(3)滑块在bc上通过的总路程湖南师大附中20162017学年度高一第二学期期末考试物理参考答案第卷一、单项选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)题号123456789101112答案cbbadcdbaddd7.d【解析】已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有引力提供向心力，列出等式：，m，所以只能求出太阳的质量，故a错误；已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式：，地球质量m，可以求出地球质量，但不知道地球半径，故b错误；若已知人造地球卫星在地面附近绕行周期，可求出地球密度，故c错误；已知地球半径和重力加速度，根据万有引力等于重力列出等式m1g，m，根据密度定义得：，故d正确；故选d.10d【解析】重力是保守力，做功的大小只与小球的初末位置有关，与小球的路径等无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故a、b错误；小球在上升过程中，受到的阻力向下，在下降过程中受到的阻力向上，所以在上升时小球受到的合力大，加速度大，此时小球运动的时间短，在上升和下降过程中小球重力做功的大小是相同的，由p可知，上升过程中的重力的平均功率较大，故c错误，d正确11d【解析】在a点，对小球，临界情况是绳子的拉力为零，小球靠重力沿斜面方向的分力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mgsin m，解得a点的最小速度为：va，对ab段过程研究，根据机械能守恒得：mvmg2lsin 30mv，解得b点的最小速度为：vb，故d正确12d【解析】a.开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，有magsin mbg，则ma；b.摩擦力对a做正功，根据功能关系可知物块a、b构成的系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增加；c.b上升h，则a下降hsin ，则a重力势能的减小量为epamaghsin mgh，所以系统的重力势能不变，所以摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加之和；d.任意时刻a、b的速率相等，重力的瞬时功率pbmgv，pamagvsin mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等故选d.二、填空题(共2小题，每空2分，共8分)13同高能量142支持力【解析】小球在最高点时，对小球受力分析，受重力g和杆的弹力fn，假定弹力向下，由向心力公式得fnmg，解得fnmg2 n，fn为负值，因而杆对球为支持力三、实验题(共2小题，每空2分，共12分)15(1)水平相同(2)(20，5)【解析】(1)因为平抛运动的初速度方向沿水平方向，所以一定要使得斜槽的末端保持水平，为了保证小球做平抛运动的初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相同，当将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线(2)做平抛运动的物体在竖直方向上，是初速度为零的匀加速直线运动，所以根据逐差法ygt2，可得t s0.1 s，小球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的初速度为：v0 m/s2 m/s，c点竖直方向的速度vcy m/s2 m/s，则从抛出点到a点的时间为ttct(0.20.1) s0.1 s，所以抛出点距离a点的水平位移为xav0t20.1 m0.2 m20 cm，抛出点的横坐标为x20 cm，抛出点离a点的竖直位移为ygt25 cm，则抛出点的纵坐标为y5 cm.16(1)c(2)小于【解析】(1)重锤下落的高度用刻度尺直接测量，而与下落高度对应的重锤的瞬时速度则需要利用匀变速直线运动的规律公式计算得到(2)重锤由b点到d点重力势能减少量的表达式为epmg(x3x1)，动能增量ekmvmvm()2m()2.由于重锤下落时要克服阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故实验中动能增量总是小于重力势能的减少量四、计算题(本题共2小题，共20分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)17(8分)【解析】根据fnm2103 n1.3104 n(4分)由fmm求得vm30 m/s(4分)18(12分)【解析】(1)由动能定理得，木块对子弹所做的功为w1mv2mv243 j(3分)同理，子弹对木块所做的功为w2mv8.1 j(3分)(2)设木块离开水平台面时的速度为v2，木块在水平台面上滑行阶段由动能定理有：mglmvmv(2分)木块离开水平台面后的平抛阶段，有水平方向：lv2t(2分)竖直方向：hgt2联立得0.5(2分)第卷五、多项选择题(共5小题，每小题5分，共25分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分)题号1920212223答案bcacacdabdab19.bc【解析】力f对物体的冲量大小ift105 ns50 ns，b正确，a错误；根据动量定理得fcos 60tp，则动量的变化量p105 kgm/s25 kgm/s，c正确；物体所受重力的冲量igmgt205 ns100 ns，d错误20ac【解析】对物块分析，物块的位移为xl，根据动能定理得(fff)(xl)ek0，所以物块到达小车最右端时具有的动能为(fff)(xl)，故a正确；对小车分析，小车的位移为x，所以物块对小车所做的功为ffx，故b错误；物块与小车增加的内能qffx相对ffl，故c正确；根据能量守恒定律得，外力f做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：f(lx)eq，则ef(lx)ffl，故d错误21acd【解析】a球下滑到地面时，a速度竖直，沿杆速度为零，即b球速度为零，故a正确；开始时，b球静止，b的速度为零，当a落地时，b的速度也为零，因此在a下滑到地面的整个过程中，b先做加速运动，后做减速运动，因此，轻杆先对b做正功，后做负功，故b错误；a球机械能最小时，b球动能最大，即加速度等于零，轻杆作用力为零，故c正确；a球落地时，b的速度为零，在整个过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：maglmav2，解得：v，故d正确22abd【解析】若卫星以半径为3r做匀速圆周运动，则m，再根据gmr2g，整理可以得到v，由于卫星到达远地点p后做椭圆运动，故在p点速度小于，故选项a正确；根据半径与速度的关系可以知道，半径越大则速度越小，故远地点速度最小，故选项b正确；根据ma，mg，则在远地点，a，c错误；卫星经过远地点时加速，则可以以半径为3r做匀速圆周运动，可以再次经过远地点，d正确23ab【解析】a.箱子从c点刚运动到b点的过程中，由能量的守恒可知损失的机械能为摩擦力所做的功，对问题受力分析，受重力支持力和摩擦力，摩擦力为：fmgcos mgmg，沿斜面方向上的位移为：s2h，所以摩擦力所做的功为：wffsmg2hmgh，选项a正确b.因为mgsin 30mgcos 30，所以箱子与弹簧碰撞反弹上升至速度为零时会再次下滑，最后会在重力、支持力、弹簧的弹力和摩擦力的作用下处于静止状态，最终位置会低于