湖南省邵阳市高一物理下学期期末考试试题 理（含解析）.doc

湖南省邵阳市2016-2017学年高一下学期期末考试物理（理）试题一、选择题（本题有15个小题，每小题4分，共60分。1-11为单选题，12-15为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1. 下面说法中正确的是（ ）a. 做曲线运动物体的速度方向必定变化b. 速度变化的运动必定是曲线运动c. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动d. 加速度变化的运动必定是曲线运动【答案】a【解析】试题分析：曲线运动速度方向为轨迹的切线方向，轨迹切线方向时刻在变，速度方向时刻在变，a正确。仅速度大小变化，方向不变时，物体做直线运动，b错误。平抛运动的物体加速度为g，大小方向均不变，c错误。变加速直线运动，加速度大小变化、方向不变，为直线运动，d错误。考点：曲线运动，加速度点评：该类型题目考查学生对概念的理解，最好能够记忆几个特殊曲线运动，如平抛运动、圆周运动的运动情况和受力情况，然后对比各个选项进行判断。2. 长度为l=0.4m的轻质细杆oa，a端连有一质量为m=2kg的小球，如图所示，小球以o点为圆心在竖直面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是1m/s，取g=10m/s2，则此时细杆对小球的作用力为（ ）a. 15n，方向向上 b. 15n，方向向下c. 5n，方向向上 d. 5n，方向向下【答案】a【解析】试题分析：在最高点，假设杆子对小球的作用力方向向上，根据牛顿第二定律得，mgf=m，解得f=，可知杆子对小球的作用力大小为15n，方向向上故a正确，b、c、d错误故选：a3. 如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，p为近日点，q为远日点，m，n为轨道短轴的两个端点，运行的周期为,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从p经过m、q到n的运动过程中( )a. 从p到m所用的时间等于b. 从q到n阶段，机械能逐渐变大c. 从p到q阶段，速率逐渐变大d. 从m到n阶段，万有引力对它先做负功后做正功【答案】d4. 如图所示，a、b两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（ ）a. b. c. d. 【答案】c【解析】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住两球的水平位移不变，结合初速度的变化得出两球从抛出到相遇经过的时间两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，c正确5. 一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能与位移关系的图线是( )【答案】c【解析】设斜面的倾角为，物块的质量为m，去沿斜面向上为位移正方向；根据动能定理可得：上滑过程中，所以；下滑过程中，所以；根据能量守恒定律可得，最后的总动能减小，故c正确【点睛】运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答；动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动；一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究，也可以全过程根据动能定理解答6. 质量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的速度竖直向上抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖直方向的空气阻力。与小球2相比，小球1的（ ）a. 初速度小 b. 在最高点时速度小c. 质量小 d. 在空中运动时间短【答案】b【解析】小球在竖直方向做竖直上抛运动，上升的最大高度，由于小球1上升的高度大，所以小球1的初速度大，故a错误；小球在竖直方向最竖直上抛运动，上升最大高度时竖直方向的分速度等于0，所以上升的时间，由小球1的初速度大知小球1上升的时间长，由图又可知，小球1上升是过程中水平方向的位移比较小，水平方向做匀加速直线运动，位移，由于小球1上升的时间长而水平位移小，可知在最高点小球1沿水平方向的分速度比较小，b正确；小球的质量对竖直方向的运动没有影响，同时由于不知道二者水平方向受力的关系，所以不能判断出二者质量的关系，c错误；在竖直方向向上的过程与向下的过程是对称的，下落的时间与上升的时间相等，即下落的时间，小球1上升的时间长，所以小球1在空中运动的时间长，故d错误【点睛】该图中的运动分解成：竖直方向的匀变速直线运动，水平方向的匀加速直线运动，再运用运动学公式进行处理即可7. 竖直固定的光滑四分之一圆弧轨道上，质量相同均可视为质点的甲、乙两个小球，分别从圆周上的a、b两点由静止释放，a点与圆心等高，b点与圆心的连线与竖直方向的夹角为60，两球经过最低点时的加速度之比及对轨道的压力之比为( )a. a甲:a乙=1:2 b. a甲:a乙=1:1 c. f1:f2=2:1 d. f1:f2=3:2【答案】d【解析】对甲球运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：，则甲球在最低点的加速度，解得：，对乙球运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得： 则乙球在最低点的加速度，解得： ， 则，故d正确。点睛：本题主要考查了机械能守恒定律和牛顿运动定律的直接应用，知道在最低点由支持力和重力的合力提供向心力。8. 如图所示，物块用一不可伸长的轻绳跨过小滑轮与小球相连，与小球相连的轻绳处于水平拉直状态，小球由静止释放运动到最低点过程中，物块始终保持静止，不计空气阻力。下列说法正确的有( )a. 小球刚释放时，地面对物块的摩擦力向左b. 小球运动到最低点时，地面对物块的支持力可能为零c. 上述过程中小球的机械能守恒d. 上述过程中小球重力的功率一直增大【答案】c【解析】小球刚释放时，小球速度为零，此时绳子的拉力为零，对物块分析可知，受到的摩擦力为零，a错误；小球运动到最低点时，若地面对物块的支持力为零，此时绳子的拉力对物块有向右的分力，不可能静止，b错误；整体受力分析，只有重力做功，故机械能守恒，c正确；刚释放时，速度为零，小球的功率为零，到达最低端时，速度方向与重力方向垂直，功率为零，故功率先减小后增大，故d错误9. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，斜面ab、bc与水平面的夹角分别为53、37。质量分别为2m、m的两滑块p、q，通过不可伸长的轻绳跨过轻质定滑轮连接，轻绳与斜面平行。已知滑块p与ab间的动摩擦因数为，其它摩擦不计，重力加速度为g，sin53=0.8，sin37=0.6。在两滑块运动的过程中（ ）a. q动能的增加量等于轻绳对q做的功b. q机械能的增加量等于p机械能的减少量c. p机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量d. 两滑块运动的加速度大小为【答案】d【解析】在两滑块运动的过程中，q沿斜面上升，轻绳的拉力和重力都对q做功，由动能定理知q动能的增加量等于轻绳对q做的功与重力做功的代数和，a错误；由于p下滑过程中要产生内能，所以q机械能的增加量与系统摩擦产生的内能之和等于p机械能的减少量，b错误；根据能量守恒定律知，p机械能的减少量等于系统摩擦产生的热量与q机械能的增加量之和，c错误；根据牛顿第二定律得对q有，对p有，联立解得，故d正确10. “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（ ）a. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变b. 在最高点，乘客的重力等于座椅对他的支持力c. 摩天轮转动一周的过程中，乘客的重力做功为0d. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】c【解析】机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，a错误；圆周运动过程中，在最高点，由重力和支持力的合力提供向心力f，向心力指向下方，所以，则支持力，所以重力大于支持力，b错误；转动一周，位移为零，重力做功为零，c正确；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化，d错误11. 利用引力常量g和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（ ）a. 地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）b. 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期c. 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离d. 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离【答案】d【解析】根据万有引力等于重力，可以计算出地球的质量，a不符合；根据可计算出卫星的轨道半径r，万有引力提供向心力，则可求出地球质量，b不符合；根据可求出地球的质量，c不符合；可根据则计算出太阳的质量，但无法计算地球的质量，d符合12. 一赛车在平直赛道上以恒定功率加速，其功率为200kw，设所受到的阻力不变，加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（ ）a. 做匀加速直线运动b. 质量为500kgc. 所受阻力大小为2000nd. 速度大小为50m/s时牵引力大小为3000n【答案】bc【解析】由图可知，加速度变化，故做变速直线运动，选项a错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：，其中：联立得： ，结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，时，所以最大速度为，由图象可知： 解得：， ，选项bc正确；由可知，选项d错误。点睛：本题考查功率公式和牛顿第二定律的应用，解题的关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解。13. 如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5 m的圆环顶点p，另一端系一质量为 0.1 kg 的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动设开始时小球置于a点，橡皮筋处于刚好无形变状态，a点与圆心o位于同一水平线上，当小球运动到最低点b时速率为1 m/s，此时小球对圆环恰好没有压力(取g=10 m/s2)下列说法正确的是( )a. 从a到b的过程中，小球的机械能守恒b. 从a到b的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了0.45 jc. 小球过b点时，橡皮筋上的弹力为0.2 nd. 小球过b点时，橡皮筋上的弹力为1.2 n【答案】bd【解析】试题分析：对小球来说，由于有弹力做功，小球的机械能不再守恒，部分小球的机械能转化为了弹簧的弹性势能，而使小球的机械能减小，a错误；根据能量的转化与守恒，mgr=ep+mv2， 考点：本题考查能量守恒。14. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其（ ）a. 角速度小于地球自转角速度b. 线速度小于第一宇宙速度c. 周期小于地球自转周期d. 向心加速度小于地面的重力加速度【答案】bcd【解析】根据卫星的速度公式和得将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的角速度大于地球同步卫星的角速度，而地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度，所以其角速度大于地球自转角速度，a错误；第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，b正确；由知“天舟一号”的周期于地球同步卫星的周期，而地球同步卫星的周期等于地球自转周期，所以其周期小于地球自转周期，c正确；由知，其向心加速度小于近地卫星的向心加速度，而近地卫星的向心加速度约等于地面的重力加速度，所以其向心加速度小于地面的重力加速度，d正确15. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的a、b两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，设物体间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则下列说法正确的是（ ）a. b的向心力是a的2倍b. 盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍c. a有沿半径向外滑动的趋势，b有沿半径向内滑动的趋势d. 增大圆盘转速，发现a、b一起相对圆盘滑动，则a、b之间的动摩擦因数大于b与盘之间的动摩擦因数【答案】bd【解析】试题分析：因为a、b两物体的角速度大小相等，根据，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，a错误；对ab整体分析，再对a分析，有：，知盘对b的摩擦力是b对a的摩擦力的2倍，b正确；a所受的静摩擦力方向指向圆心，可知a有沿半径向外滑动的趋势，b受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，c错误；对ab整体分析，解得，对a分析，解得，因为b先滑动，可知b先达到临界角速度，可知b的临界角速度较小，即，d正确；故选bd。考点：向心力、动摩擦因数。二、实验题（每空2分，共14分）16. 在“探究弹性势能与弹簧形变量的关系”的实验中，各实验小组所用轻质弹簧规格相同，小球质量不同，已知小球的直径为d。（1）实验小组将轻质弹簧套在水平光滑细杆上，细杆两端固定在竖直固定的挡板上。小球与弹簧相连，在弹簧的自然长度位置两侧分别放置一激光光源与光敏电阻（光照强度越大，光敏电阻的阻值越小），如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的是光敏电阻阻值r随时间t的变化关系。某时刻把小球拉离平衡位置(小球所受合力为零的位置)后由静止释放，小球在平衡位置的两侧做往复运动，所得r-t图线如图乙所示。若小球的质量为m，则小球在做往复运动的过程中，弹簧的最大弹性势能表达式为_(用题中和图中所给的字母表示，小球在运动中空气阻力不计)（2）实验小组在实验的过程中不断改变小球释放的位置，测量出每次弹簧的最大形变量x(均在弹簧弹性限度内)，计算出小球在平衡位置时的速度v，做出v-x的图线如图丙所示。由图像可得出弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的关系是_(定性描述)。实验中发现不同实验小组做出的v -x图线的斜率不同，原因是_.【答案】 (1). (2). 弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比 (3). 小球的质量不同【解析】（1）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球通过平衡位置的速度根据能量守恒得，弹簧的最大弹性势能（2）根据图像可知，而根据可知，故，因为，故图像的斜率与质量有关，质量不同，斜率不同，17. 利用如下左图所示的实验装置验证ml、m2及地球组成的系统机械能守恒m2从高处由静止开始下落，ml下面拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律如下右图给出的是实验中获取的一条纸带：0是刚开始运动时打下的点，每相邻的两计数点间还有4个计时点(图中未标出)已知ml=50g、m2=150g，频率50hz，取g=9.8m/s2，则：(结果保留两位有效数字) （1）在纸带上打下计数点 5 时的速度v =_m/s；（2）从 0 点到计数点 5 的过程中系统动能的增量ek=_j，系统势能的减少量ep=_ j；（3）通过（2）中的数据你得出的实验结论是_【答案】 (1). 2.4m/s (2). 0.58j (3). 0.59j (4). 在误差允许的范围内，系统机械能守恒【解析】试题分析：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：。（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：重力势能的减小量等于物体重力做功，故：；（3）由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒。考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力。三、计算题18. 从离地高80m处以40m/s的初速度水平抛出一个物体，取g=10m/s2，求：（1）物体在空中运动的时间；（2）物体落地时的水平位移大小。【答案】4s；160m【解析】（1）在竖直方向上做自由落体运动，故根据可得（2）在水平方向上做匀速直线运动，故水平位移19. 如图所示,水平传送带始终保持v=3 m/s的速度顺时针运动,一个质量为m=1.0 kg的货物（可看作质点)轻放在传送带的左端,若货物与传送带之间的动摩擦因数=0.15,传送带左、右两端距离为l=4.5 m.取g=10m/s2,求：（1）物体从左端运动到右端的时间；（2）摩擦过程产生的热量；（3）电动机由于传送货物多消耗的电能。【答案】2.5s；4.5j；9j【解析】（1）假设小球一直做匀加速运动物体在皮带上运动的加速度设达到与传送带速度相等用的时间为t：得2s内的位移为 之后4.5-3=1.5m小物体做匀速直线运动： 所以运动的时间为（2）摩擦力做功（3）物体在最右端的速度物体动能的增量消耗的电能20. 如图，质量为m的小车静止在光滑的水平面上，