甘肃省嘉峪关一中高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2015-2016学年甘肃省嘉峪关一中高一（下）期末物理试卷一、选择题.（每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分）1关于曲线运动，下列说法不正确的是（）a曲线运动的速度大小可能不变b曲线运动的速度方向可能不变c曲线运动一定是变速运动d做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零2甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出h，将甲、乙两球以v1，v2速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）a同时抛出，且v1v2b甲早抛出，且v1v2c甲早抛出，且v1v2d甲迟抛出，且v1v23甲、乙两个物体都做匀速圆周运动转动半径比为3：4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们所受的向心加速度之比为（）a3：4b4：3c4：9d9：164小船在静水中速度为3m/s，它在一条流速为4m/s，河宽为150m的河中渡河，则（）a小船渡河时间可能为40sb小船渡河时间至少需30sc小船不可能垂直河岸正达对岸d小船在50s时间渡河，到对岸时被冲下沿河岸250m5下列说法正确的是（）物体的机械能守恒，一定是只受重力和弹簧弹力作用物体处于平衡状态时，机械能守恒物体的动能和重力势能之和增大时，必定是有重力以外的力对物体做了功物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定是通过重力做功来实现abcd6连接a、b两点的在竖直面内的弧形轨道acb和adb形状相同、材料相同，如图所示一个小物体从a点以一定初速度v开始沿轨道acb运动，到达b点的速度为v1；若以相同大小的初逮度v沿轨道adb运动，物体到达b点的速度为v2，比较v1和v2的大小，有（）av1v2bv1=v2cv1v2d条件不足，无法判定7质量为m的物体以水平速度v0离开桌面，桌面离地高h，当它经过高为h的a点时所具有的机械能是：（不计空气阻力，以a点所在高度为零势能面）（）a mv02+mghb mv02mghc mv02+（mghmgh）d mv028两辆汽车在同一水平路面上行驶它们的质量之比为1：2动能之比为2：1设两车与路面的动摩擦因数相等当两车紧急刹车后，两车滑行的最大距离之比为（）a1：2b1：1c2：1d4：19物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为w，则下列说法错误的是（）a从第1秒末到第3秒末合外力做功为4wb从第3秒末到第5秒末合外力做功为2wc从第5秒末到第7秒末合外力做功为wd从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75w10用力f把质量为m的物体从地面举高h时物体的速度为v，则（）a力f做功为mghb重力做功为mghc合力做功为mv2d重力势能为mgh11如图所示，a、b两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）a线速度大小关系：vavbb线速度大小关系：vavbc周期关系：tatbd周期关系：tatb12一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2n的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1n的外力作用下列判断正确的是（）a02s内外力的平均功率是wb第2秒内外力所做的功是jc第2秒末外力的瞬时功率最大d第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是二、实验题（本题共18分）13某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系（1）图中所示的电磁打点计时器，应该配备46v的（填“交流”或“直流”）电源（2）实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的（填“左”或“右”）端垫起适当的高度（3）实验中通过改变橡皮筋的（填“长度”或“条数”）改变功的值（4）操作正确的情况下，以功w为纵坐标，以（填“v”、“v2”或“”）为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线14在验证机械能守恒定律的实验中：（1）用公式mv2=mgh时对纸带上起点的要求是，为此，所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近（2）若实验中所用重物的质量m=1kg，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录b点时，重物的速度vb=，重物动能ekb=从开始下落到至b点，重物的重力势能减少量是，因此可得出的结论是（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如图乙中的三、计算题：（本题共4题，共34分）15如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46n拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动已知圆心o离地面h=6m，转动中小球在最低点时绳子断了求：（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离16汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为p0=80kw，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5103n，汽车的质量m=2.0103kg若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a=1.25m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶求：（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；（2）匀加速运动能保持多长时间；（3）当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率；（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度17如图所示，半径r=1m的圆弧导轨与水平面相接，从圆弧导轨顶端a，静止释放一个质量为m=20g的小木块，测得其滑至底端b时速度vb=3m/s，以后沿水平导轨滑行bc=3m而停止求：（1）在圆弧轨道上克服摩擦力做的功？（2）bc段轨道的动摩擦因数为多少？18一质量为m=2kg的小滑块，从倾角为37的光滑斜面上的a点由静止滑下，斜面在b处与一水平传送带平滑连接，传送带左端c与一竖直光滑半圆弧平滑连接，已知斜面ab长0.75m，圆弧轨道半径为0.15m，d为圆弧上与圆心等高的点，e为圆弧轨道最高点，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.3，重力加速度g取10m/s2（1）当传送带静止时，滑块恰能滑到d点，求b、c两点间的距离；（2）若传送带顺时针转动，从a点以一定初速度下滑的小滑块恰能通过最高点e，求小滑块的初速度大小2015-2016学年甘肃省嘉峪关一中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题.（每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分）1关于曲线运动，下列说法不正确的是（）a曲线运动的速度大小可能不变b曲线运动的速度方向可能不变c曲线运动一定是变速运动d做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零【考点】曲线运动【分析】物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上【解答】解：a、曲线运动的速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故a正确；b、曲线运动的速度的方向沿着切线方向，速度的方向时刻改变，故b错误；c、曲线运动的速度的方向沿着切线方向，速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故c正确；d、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小一定不为零，故d正确；本题选择不正确的，故选：b2甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出h，将甲、乙两球以v1，v2速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）a同时抛出，且v1v2b甲早抛出，且v1v2c甲早抛出，且v1v2d甲迟抛出，且v1v2【考点】平抛运动【分析】要使乙球击中甲球，两球应同时出现在同一位置；而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由两球的位置关系可知正确结果【解答】解：由h=，得：t=，可知抛出点的高度越大，平抛运动的时间越长；由图可知甲的抛出点高于乙的抛出点，故要使两球相碰，甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，而运动时间甲的要长，由x=v0t可知甲的速度要小于乙的速度，v1v2；故选：b3甲、乙两个物体都做匀速圆周运动转动半径比为3：4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们所受的向心加速度之比为（）a3：4b4：3c4：9d9：16【考点】向心加速度【分析】根据角速度定义=可知甲、乙的角速度之比，再由向心加速度公式a=2r可以求出他们的向心加速度之比【解答】解：相同时间里甲转过60圈，乙转过45圈，根据角速度定义=可知1：2=4：3由题意r1：r2=3：4根据a=2r得：a1：a2=4：3故选b4小船在静水中速度为3m/s，它在一条流速为4m/s，河宽为150m的河中渡河，则（）a小船渡河时间可能为40sb小船渡河时间至少需30sc小船不可能垂直河岸正达对岸d小船在50s时间渡河，到对岸时被冲下沿河岸250m【考点】运动的合成和分解【分析】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；如果船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，那么，小船不可能垂直河岸正达对岸【解答】解：a、b、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：tmin=s=50s；故a错误，b错误c、因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸故c正确d、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v2tmin=450m=200m，即到对岸时被冲下200m故d错误故选：c5下列说法正确的是（）物体的机械能守恒，一定是只受重力和弹簧弹力作用物体处于平衡状态时，机械能守恒物体的动能和重力势能之和增大时，必定是有重力以外的力对物体做了功物体的动能和重力势能在相互转化过程中，一定是通过重力做功来实现abcd【考点】功能关系；机械能守恒定律【分析】本题根据机械能守恒的条件：只有重力和弹簧弹力做功，及重力做功与重力势能变化的关系，进行分析【解答】解：物体的机械能守恒时，只有重力和弹簧弹力做功，但不一定只重力和弹簧弹力作用，也可能受到其他力，但其他力做功的代数和一定为零，故错误物体处于平衡状态时，若有除重力和弹簧弹力以外的力对物体做了功，机械能不守恒故错误物体的动能和重力势能之和增大时，即物体的机械能增加，根据功能关系可知，必定有重力和弹簧弹力以外的力对物体做了功，故正确物体重力势能的变化时，高度一定变化，重力一定对物体做功，实质上，物体重力势能的变化，就是通过重力做功来实现，故正确故选：b6连接a、b两点的在竖直面内的弧形轨道acb和adb形状相同、材料相同，如图所示一个小物体从a点以一定初速度v开始沿轨道acb运动，到达b点的速度为v1；若以相同大小的初逮度v沿轨道adb运动，物体到达b点的速度为v2，比较v1和v2的大小，有（）av1v2bv1=v2cv1v2d条件不足，无法判定【考点】向心力；牛顿第二定律；超重和失重；动能定理【分析】滑块从a到b过程中，只有阻力做功，但acb轨道上运动时失重，adb轨道上运动时超重，故abd轨道上运动时阻力大，根据动能定理判断末速度大小【解答】解：由于ab轨道等高，故滑块从a到b过程中，只有阻力做功，根据动能定理，克服阻力做功等于动能的减小量；但acb轨道上运动时加速度向下，是失重；adb轨道上运动时加速度向上，是超重；故abd轨道上运动时阻力大，克服阻力做功多，动能减小多，故v1v2；故选a7质量为m的物体以水平速度v0离开桌面，桌面离地高h，当它经过高为h的a点时所具有的机械能是：（不计空气阻力，以a点所在高度为零势能面）（）a mv02+mghb mv02mghc mv02+（mghmgh）d mv02【考点】机械能守恒定律【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，在a点时的机械能与整个过程中的任何一点的机械能都相同，所以根据小球刚离开桌面时的机械能求解a点的机械能【解答】解：不计空气阻力，只有重力做功，物体的机械能守恒，故物体在a点的机械能与刚开始运动时的机械能相同，取a点所在高度为零势能面，则物体刚开始运动时的机械能为：e1=+mg（hh），根据机械能守恒得它经过a点时所具有的机械能为：ea=e1=+mg（hh），故c正确故选：c8两辆汽车在同一水平路面上行驶它们的质量之比为1：2动能之比为2：1设两车与路面的动摩擦因数相等当两车紧急刹车后，两车滑行的最大距离之比为（）a1：2b1：1c2：1d4：1【考点】动能定理的应用【分析】对于任一汽车，在滑行中摩擦力做负功，根据动能定理可得出滑行距离的表达式，再求解两车滑行的最大距离之比【解答】解：对任汽车，由动能定理可知，mgs=0ek；得，s=； 由题，相等，质量之比为1：2动能之比为2：1，可得两车滑行的最大距离之比为4：1故选：d9物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1秒内合外力对物体做的功为w，则下列说法错误的是（）a从第1秒末到第3秒末合外力做功为4wb从第3秒末到第5秒末合外力做功为2wc从第5秒末到第7秒末合外力做功为wd从第3秒末到第4秒末合外力做功为0.75w【考点】匀变速直线运动的图像【分析】由速度时间图象可知，物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零根据动能定理：合力对物体做功等于物体动能的变化从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同根据数学知识求出从第3秒末到第4秒末动能的变化量，再求出合力的功【解答】解：a、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合外力为零，合外力做功为零故a错误b、从第3秒末到第5秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量，则合外力做功为w故b错误c、从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，根据动能定理可知合外力做功相同，即为w故c正确d、从第3秒末到第4秒末动能的变化量大小等于第1秒内动能的变化量的，则合力做功为0.75w故d正确故选：cd10用力f把质量为m的物体从地面举高h时物体的速度为v，则（）a力f做功为mghb重力做功为mghc合力做功为mv2d重力势能为mgh【考点】动能定理的应用【分析】根据恒力做功公式及功能关系求解，合外力做功对应着动能转化，重力做功对应着重力势能转化【解答】解：a、根据恒力做功公式可知：w=fh，故a错误；b、根据重力做功公式可知：wg=mgh，故b正确；c、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ek=所以物体所受合外力对它做的功等于w=，故c正确；d、重力势能的值与零势能面的选取有关，没有零势能面，不好确定重力势能，故d错误；故选：bc11如图所示，a、b两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）a线速度大小关系：vavbb线速度大小关系：vavbc周期关系：tatbd周期关系：tatb【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期与轨道半径的表达式，再进行比较即可【解答】解：设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球的质量为m，根据万有引力提供向心力，得：g=m=mr可得：v=，t=2可知，卫星的轨道半径越大，线速度越小，周期越大，所以，线速度大小关系为：vavb周期关系为：tatb故ac正确，bd错误故选：ac12一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2n的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1n的外力作用下列判断正确的是（）a02s内外力的平均功率是wb第2秒内外力所做的功是jc第2秒末外力的瞬时功率最大d第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是【考点】动能定理的应用；动量定理；功率、平均功率和瞬时功率【分析】本题可由动量定理求得1s末及2s末的速度，再由动能定理可求得合力的功；由功率公式求得功率；【解答】解：由动量定理ft=mv2mv1求出1s末、2s末速度分别为：v1=2m/s、v2=3m/s 由动能定理可知合力做功为w=故02s内功率是，故a正确；1s末、2s末功率分别为：p1=f1v1=4w、p2=f2v2=3w；故c错误；第1秒内与第2秒动能增加量分别为：、，故第2s内外力所做的功为2.5j，b错误；而动能增加量的比值为4：5，故d正确；故选ad二、实验题（本题共18分）13某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系（1）图中所示的电磁打点计时器，应该配备46v的交流（填“交流”或“直流”）电源（2）实验中为了平衡小车所受的摩擦力，可将木板的左（填“左”或“右”）端垫起适当的高度（3）实验中通过改变橡皮筋的条数（填“长度”或“条数”）改变功的值（4）操作正确的情况下，以功w为纵坐标，以v2（填“v”、“v2”或“”）为横坐标做出的图线最接近一条倾斜的直线【考点】探究功与速度变化的关系【分析】（1）了解电磁打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答（2）小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，在平衡摩擦力时需要将左端垫高（3）橡皮筋规格相同，通过改变橡皮筋的条数来改变做功数值，避免了在求功时的具体计算（4）根据功能关系可知，作出w与v2的关系图象，若图象为过原点的一条直线，则说明功与v2成正比【解答】解：（1）根据打点计时器的构造和原理可知，电磁打点计时器使用的是46v的交流电源（2）由图可知，小车在橡皮筋拉力作用下向右运动，为使橡皮筋做功为合外力做功，需要进行平衡摩擦力操作，即需要适当垫高木板的左端（3）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，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故实验中不需要测出一条橡皮筋对小车做功w的数值，因此只要改变橡皮筋的条数，即可改变做功的数值（4）根据功能关系可知，作出w与v2的关系图象，若图象为过原点的一条直线，则说明功与v2成正比故答案为：（1）交流，（2）左，（3）条数，（4）v214在验证机械能守恒定律的实验中：（1）用公式mv2=mgh时对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，为此，所选择的纸带第一、第二两点间距离应接近2mm（2）若实验中所用重物的质量m=1kg，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录b点时，重物的速度vb=0.59m/s，重物动能ekb=0.174j从开始下落到至b点，重物的重力势能减少量是0.173j，因此可得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如图乙中的c【考点】验证机械能守恒定律【分析】书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题【解答】解：（1）用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50 hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，h=9.80.022 m2 mm（2）利用匀变速直线运动的推论=0.59m/s，重锤的动能ekb=0.174j从开始下落至b点，重锤的重力势能减少量ep=mgh=19.80.176j=0.173j得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒（3）利用v2h图线处理数据，从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：mgh=mv2，即v2=gh所以以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的c故选c故答案为：（1）重锤是从初速度为零开始，2mm（2）0.59m/s，0.174j，0.173j在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒（3）c三、计算题：（本题共4题，共34分）15如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46n拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动已知圆心o离地面h=6m，转动中小球在最低点时绳子断了求：（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离【考点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）绳子断时，绳子的拉力恰好是46n，对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小；（2）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离【解答】解：（1）对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可得，fmg=mr2，所以=rad/s（2）由v=r可得，绳断是小球的线速度大小为v=6m/s，绳断后，小球做平抛运动，水平方向上：x=v0t 竖直方向上：h=代入数值解得 x=6m小球落地点与抛出点间的水平距离是6m答：（1）绳子断时小球运动的角速度为6rad/s（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离为6m16汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为p0=80kw，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5103n，汽车的质量m=2.0103kg若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a=1.25m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶求：（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；（2）匀加速运动能保持多长时间；（3）当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率；（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度【考点】功率、平均功率和瞬时功率；加速度【分析】（1）汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动（2）根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动过程中的牵引力，再根据p=fv求出匀加速直线运动的末速度，从而得出匀加速直线运动的时间（3）当汽车以额定功率做匀速运动时，速度最大，此时牵引力与阻力大小相等，由牵引力功率公式p=fvm，求出阻力大小汽车做匀加速直线运动过程中，由牵引力和阻力的合力产生加速度，根据牛顿第二定律求出牵引力汽车的速度大小v=at，由p=fv求解汽车从静止开始做匀加速直线运动，（4）判断20m/s是处于匀加速直线运动阶段还是变加速直线运动阶段，求出牵引力，根据牛顿第二定律求出加速度【解答】解：（1）汽车匀速行驶时f=f，达到最大速度vm，则vm=32m/s，（2）根据ff=ma得f=f+ma=5103nv=16 m/st=12.8s（3）v=5m/s16m/s 故车还在匀加速阶段 f=5103n则p=fv=51035w=25000w=25kw（4）v=20m/s16m/s 故车变加速阶段，保持p0不变则f=4104