湖北省荆州市监利一中高一物理上学期期中试卷（含解析）.doc

湖北省荆州市监利一中2014-2015学年高一上学期期中物理试卷一、选择题：（本题共11小题，每小题5分，共55分第1，6，9，10题有多个选项正确，其它为单选题，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分，）1下列四个图中，物体都在大小相等方向如图的力f作用下，由静止开始沿光滑或粗糙的水平面向右前进了相同的距离，比较四种情况下，力f所做的功，以下说法正确的是( )a（1）（2）（3）图中力f做功一样多b（2）图中力f做功最少c（3）图中力f做功最少d（1）（4）图中力f做功相同2小明用100n的力，将质量为0.5kg的球水平踢出，速度为10m/s，球滚动了20m远，则小明踢球所做的功最接近下列哪个数据？( )a2000jb25jc100jd2500 j3关于功率说法正确的是( )a由p=知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b由p=知，p与w成正比，与t成反比c从p=fv知，汽车的功率与它的速度成正比d从p=fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力大小与速度的大小成反比4关于摩擦力对物体做功，下述几种论断正确的是( )a滑动摩擦力对物体一定做负功b静摩擦力不可能对物体做功c滑动摩擦力既可对物体做负功，也可以对物体做正功d静摩擦力对物体一定做负功5质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则( )a质量大的滑行的距离大b它们克服阻力做的功一样多c质量大的滑行的加速度小d质量大的滑行的时间大6下列物体在运动过程中，机械能守恒的是( )a物体做竖直上抛运动b雨滴在空中匀速下落c物体在竖直光滑圆弧面自由运动d汽车在水平路面上做减速运动7一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在a点物体开始与弹簧接触，到b点时物体速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是( )a物体从a下降到b的过程中，动能不断变小b物体从b上升到a的过程中，动能不断变小c物体从a下降到b，以及从b上升到a的过程中，动能都是先增大，后减小d物体从a下降到b的过程中，动能和重力势能的总和不变8一辆汽车保持发动机功率恒定不变，在平直的水平公路上由静止开始起动，若阻力不变，在其做加速运动过程中，在下列关于汽车的速度v、牵引力f、加速度a和发动机功率p的图象中可能正确的是( )abcd9在某次十米跳台决赛中，一选手的质量为m，她入水后受水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为f，在水中下降高度h的过程中，她的( )a重力势能减少了mghb动能减少了fhc机械能减少了mghd机械能减少了（fmg）h10如图所示，光滑水平台上物体b通过轻绳跨过一定滑轮与物体a相连，ma=2mb，绳刚好拉直a物体距离地面高为h，b距离定滑轮足够远，a、b由静止开始释放，不计摩擦阻力，下列说法正确的是( )aa物体机械能守恒ba、b物体构成的系统机械能不守恒ca物体落地时的速度为da物体落地时的速度为211如图甲所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部图乙中是把斜面锯断了一部分，是内轨直径等于h光滑道轨，是直径略小于h的光滑管道，是一光滑的曲面，小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有( )abcd二、实验题（共12分）12在用自由落体运动“验证机械能守恒”的实验中，（1）下列做法正确的是_a将打点计时器接到学生电源的直流输出端上b为了减小误差，重物应选质量大、密度大的物体c实验时，应先松开纸带，待重物的运动稳定后再接通电源d若t为起点到某点的时间，计算该点的速度用公式vt=gt（2）在一次实验中，让质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻两点间的时间间隔为0.02s），若ha=14.00cm，hb=17.50cm，hc=21.30cm，那么打点计时器打下点b时，重物的速度为_m/s；从起点o到打下点b的过程中，重物动能的增加量为_j，重力势能减少量为_j（g取9.8m/s2，所有结果保留两位有效数字）（3）某同学由于操作不当，在测量和计算都正确的前提下导致重物动能的增加量大于重力势能的减少量，则主要原因是_三、计算题，本题共4小题，共43分解答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15以10m/s的速度将质量是m的物体从地面开始竖直向上抛出，若空气阻力忽略，g=10m/s2则：（1）物体上升的最大高度是多少？（2）以地面为重力势能参考平面，则上升到何处时重力势能和动能相等？162013年12月2日1时30分，我国成功发射了“嫦娥三号”探月卫星，引起了新一轮的“探月”热潮，“嫦娥三号”绕月球的运动可以近似看做是匀速圆周运动若月球半径r，月球表面的重力加速度为g0，求：（1）“嫦娥三号”在半径为3r的圆轨道上运行时，其速度v为多大？（2）“嫦娥三号”绕月球运动的周期为t时，其轨道半径r为多大？17汽车的质量为2.0t，汽车发动机的额定功率为60kw，在平直的公路上行驶的最大速度为108km/h，试讨论：（1）若汽车由静止开始以加速度a=1.5m/s2启动，能维持多长时间？（2）若接着以额定功率运行，再经t1=15s到达最大速度，汽车启动过程中发动机共做了多少功？18如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道abc，其半径为r，a端与圆心o等高，b为轨道最低点，c为轨道最高点ae为水平面，一小球从a点正上方由静止释放，自由下落至a点进入圆轨道并恰能到达c点求：（1）落点d与o点的水平距离s；（2）释放点距a点的竖直高度h；（3）若小球释放点距离a点的高度为h，假设轨道半径r可以改变，当r取多少时，落点d与圆心o之间的距离最大，并求出这个最大值湖北省荆州市监利一中2014-2015学年高一上学期期中物理试卷一、选择题：（本题共11小题，每小题5分，共55分第1，6，9，10题有多个选项正确，其它为单选题，全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分，）1下列四个图中，物体都在大小相等方向如图的力f作用下，由静止开始沿光滑或粗糙的水平面向右前进了相同的距离，比较四种情况下，力f所做的功，以下说法正确的是( )a（1）（2）（3）图中力f做功一样多b（2）图中力f做功最少c（3）图中力f做功最少d（1）（4）图中力f做功相同考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：根据功的公式求出四种情况下拉了做的功，然后比较大小解答：解：（1）图中拉力做功w1=fs，图（2）中拉力做功，（3）图中拉力做功，（4）图中拉力做功w4=fs知（3）图中拉力做功最少，（1）（4）图中拉力做功相同故c、d正确，a、b错误故选cd点评：解决本题的关键掌握恒力做功的公式w=fscos2小明用100n的力，将质量为0.5kg的球水平踢出，速度为10m/s，球滚动了20m远，则小明踢球所做的功最接近下列哪个数据？( )a2000jb25jc100jd2500 j考点：动能定理的应用 专题：动能定理的应用专题分析：对于运动员踢球的过程，人对足球做功，做足球的动能增大，根据动能定理求解人对足球所做的功由于踢球时，足球的位移未知，不能用功的公式求此功解答：解：对于运动员踢球的过程，由动能定理得：人对足球所做的功：w=mv2=0.5102j=25j，故选：b点评：本题考查了动能定理的基本运用，不能通过作用力与位移的乘积求解对足球做功的大小，因为在足球运动的过程中，脚已离开足球，没有作用力3关于功率说法正确的是( )a由p=知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b由p=知，p与w成正比，与t成反比c从p=fv知，汽车的功率与它的速度成正比d从p=fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力大小与速度的大小成反比考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大说明物体做功快，功率小说明物体做功慢解答：解：a、功率p=只能计算物体做功的平均功率的大小，不能计算瞬时功率的大小，所以a错误；b、当p一定时，w与t成正比换句话说，使用功率相同的机械，做功时间长的做的功就多 当w一定时，p与t成反比换句话说，做相同的功时，时间用的少的机械的功率大，所以不能简单的认为p与w成正比，与t成反比，所以b错误；c、从p=fv知，当汽车的牵引力不变的情况下，功率与它的速度成正比，当牵引力变化时，功率与它的速度不是成正比的，所以c错误；d、从p=fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力大小与速度的大小成反比，所以d正确故选d点评：本题就是考查学生对功率概念的理解，知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大4关于摩擦力对物体做功，下述几种论断正确的是( )a滑动摩擦力对物体一定做负功b静摩擦力不可能对物体做功c滑动摩擦力既可对物体做负功，也可以对物体做正功d静摩擦力对物体一定做负功考点：功的计算；滑动摩擦力 专题：摩擦力专题分析：功等于力与力的方向上的位移的乘积，这里的位移是相对于参考系的位移；静摩擦力的方向与物体的相对运动趋势方向想法，滑动摩擦力的方向与物体的相对滑动的方向相反解答：解：a、恒力做功的表达式w=fscos，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故a错误，c正确；b、恒力做功的表达式w=fscos，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故bd错误；故选c点评：本题关键要分清相对运动方向与运动方向的关系，前者是相对与与物体接触的另一个物体，而后者是相对与参考系；同时要明确恒力做功的求法5质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则( )a质量大的滑行的距离大b它们克服阻力做的功一样多c质量大的滑行的加速度小d质量大的滑行的时间大考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：由动能定理可知影响物体前进位移的因素，由牛顿第二定律可知加速度的大小关系，由位移公式要知滑行时间的关系解答：解：a、由动能定理可知：w=mgs=0ek；由公式可知，因初动能相同，故两物体克服阻力做功相同，而s=，故质量大的物体，滑行距离要小，故a错误，b正确；c、由f=ma可知，mg=ma，a=g，故两物体的加速度相同，故c错误；d、由x=at2可知，因质量大的物体滑行距离小，故其滑行时间要少，故d错误；故选：b点评：本题综合考查动能定理、牛顿第二定律及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间，则应考虑应用牛顿第二律，若不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系6下列物体在运动过程中，机械能守恒的是( )a物体做竖直上抛运动b雨滴在空中匀速下落c物体在竖直光滑圆弧面自由运动d汽车在水平路面上做减速运动考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：根据机械能守恒的条件分析答题，只有重力或只有弹力做功，物体的机械能守恒也可以根据机械能的概念进行分析解答：解：a、做竖直上抛运动的物体只有重力做功，机械能守恒，故a正确；b、雨滴在空中匀速下落，动能不变，重力势能减小，则机械能必定减小，故b错误；c、物体在竖直光滑圆弧面自由运动时，圆弧面的支持力对物体不做功，只有重力做功，机械能守恒，故c正确；d、汽车在水平路面上做减速运动，阻力做负功，其机械能减小，故d错误故选：ac点评：判断机械能是否守恒常用有两种方法：一种是利用条件：只有重力或弹簧弹力做功；二是根据动能和势能的总量是否守恒进行判断7一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在a点物体开始与弹簧接触，到b点时物体速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是( )a物体从a下降到b的过程中，动能不断变小b物体从b上升到a的过程中，动能不断变小c物体从a下降到b，以及从b上升到a的过程中，动能都是先增大，后减小d物体从a下降到b的过程中，动能和重力势能的总和不变考点：动能和势能的相互转化；功能关系 分析：动能的大小与物体的速度有关，知道速度的变化规律可以知道动能的变化规律；重力势能与物体的高度有关，根据高度的变化来判断重力势能的变化；弹簧的弹性势能看的是弹簧形变量的大小；由外力做功与物体机械能变化的关系，可以判断机械能的变化解答：解：首先分析一下，从a点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短b点的过程中，物体的运动过程：在物体刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球还是向下加速，当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于了重力，小球开始减速，直至减为零弹簧从压缩到最短b点到弹簧弹回原长a点的过程中，物体的运动过程：弹簧压缩到最短时弹力最大，大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等小球的速度达到最大，之后弹力小于重力，小球开始减速a、根据以上分析，物体从a下降到b的过程中，物体的速度先变大后变小，所以动能也是先变大后变小，故a错误b、物体从b上升到a的过程中，速度先变大，后变小，所以动能先增大后减小，故b错误c、由ab分析知c正确d、物体从a下降到b弹力做功，故应是动能，重力势能，弹性势能总和不变，故d错误故选c点评：首先要明确物体的整个的下落过程，知道在下降的过程中各物理量之间的关系，在对动能和势能的变化作出判断，需要学生较好的掌握基本知识8一辆汽车保持发动机功率恒定不变，在平直的水平公路上由静止开始起动，若阻力不变，在其做加速运动过程中，在下列关于汽车的速度v、牵引力f、加速度a和发动机功率p的图象中可能正确的是( )abcd考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：根据功率与牵引力的关系，结合速度的变化判断牵引力的变化，结合牛顿第二定律判断加速度的变化，从而选择图象解答：解：a、根据p=fv知，汽车的速度增大，功率不变，则牵引力减小，根据牛顿第二定律知，a=，加速度逐渐减小，当加速度减小到零，做匀速直线运动，所以汽车做加速度越来越小的加速运动，故ac错误，b正确；d、功率不变，所以功率不随速度变化，故d错误故选：b点评：解决本题的关键知道功率与速度、牵引力的关系，知道加速度的方向与合力的方向相同，随合力的变化而变化当加速度方向与速度方向相同时，做加速运动9在某次十米跳台决赛中，一选手的质量为m，她入水后受水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为f，在水中下降高度h的过程中，她的( )a重力势能减少了mghb动能减少了fhc机械能减少了mghd机械能减少了（fmg）h考点：功能关系 分析：动能的变化等于合外力做功，根据动能定理求解动能的减少量重力做功多少，重力势能就减少多少她克服阻力做功多少，其机械能就减少多少解答：解：a、重力做功为mgh，则她的重力势能减少了mgh故a正确；b、根据动能定理得：ek=（mgf）h，则她的动能减少了（fmg）h故b错误c、d、她克服阻力做功为fh，则她的机械能就减少了fh故cd错误故选：a点评：本题考查了常见的几对功与能关系的掌握情况机械能的变化等于除了重力、弹力以外的力做功，也可以根据动能与重力势能变化的总和进行分析10如图所示，光滑水平台上物体b通过轻绳跨过一定滑轮与物体a相连，ma=2mb，绳刚好拉直a物体距离地面高为h，b距离定滑轮足够远，a、b由静止开始释放，不计摩擦阻力，下列说法正确的是( )aa物体机械能守恒ba、b物体构成的系统机械能不守恒ca物体落地时的速度为da物体落地时的速度为2考点：机械能守恒定律 分析：分别对系统和两个物体分析，根据机械能守恒的条件确定机械能是否守恒；由机械能守恒定律列式可求得a落地时的速度解答：解：a、对a受力分析可知，a受重力和拉力的作用，由于有拉力做功，故机械能不守恒；故a错误；b、对ab系统分析可知，系统内只有重力做功，故机械能守恒；故b错误；c、对整体分析，由机械能守恒定律可知：magh=（ma+mb）v2；解得：v=2；故d正确；故选：d点评：本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确机械能守恒是针对于哪一个系统的11如图甲所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部图乙中是把斜面锯断了一部分，是内轨直径等于h光滑道轨，是直径略小于h的光滑管道，是一光滑的曲面，小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有( )abcd考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，以及到达最高点的速度能否为零，判断小球进入右侧轨道能否到达h高度解答：解：小球从光滑斜面底部向上滑动，恰能到达最大高度为h的斜面顶部时速度为零小球离开斜面后，做斜抛运动，到达最高点时速度不为零；则由机械能守恒定律可知，小球不能到达h处；故错误；若小球到达h高度必须有速度，根据机械能守恒定律得知：mgh+0=mgh+mv2则hh所以不达到高度h故错误圆环相当于杆模型，故小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律可知，小球能达到最高点即高h处故正确小球在曲面上运动时，到达最高点的速度可以为零；由机械能守恒定律可知小球能到达最高点；故正确故选：b点评：解决本题的关键掌握机械能守恒定律，以及会判断小球在最高点的速度是否为零要知道竖直平面光滑圆轨道临界速度为v=0，与轻杆模型要注意区别二、实验题（共12分）12在用自由落体运动“验证机械能守恒”的实验中，（1）下列做法正确的是ba将打点计时器接到学生电源的直流输出端上b为了减小误差，重物应选质量大、密度大的物体c实验时，应先松开纸带，待重物的运动稳定后再接通电源d若t为起点到某点的时间，计算该点的速度用公式vt=gt（2）在一次实验中，让质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻两点间的时间间隔为0.02s），若ha=14.00cm，hb=17.50cm，hc=21.30cm，那么打点计时器打下点b时，重物的速度为1.8m/s；从起点o到打下点b的过程中，重物动能的增加量为1.6j，重力势能减少量为1.7j（g取9.8m/s2，所有结果保留两位有效数字）（3）某同学由于操作不当，在测量和计算都正确的前提下导致重物动能的增加量大于重力势能的减少量，则主要原因是先释放纸带，后接通电源考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：（1）根据实验的注意事项和原来确定正确的操作步骤（2）根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的速度，从而得出重物动能的增加量，根据重物下降的高度求出重力势能的减小量（3）在测量和计算都正确的前提下导致重物动能的增加量大于重力势能的减少量，可能是释放重物时有初速度，即先释放纸带后接通电源解答：解：（1）a、将打点计时器接到学生电源的交流输出端上故a错误b、为了减小误差，重物应选质量大、密度大的物体故b正确c、实验时应先接通电源再释放纸带故c错误d、不能根据v=gt求解瞬时速度，若用该公式求解瞬时速度，则相对于用机械能守恒验证机械能守恒故d错误故选：b（2）重物b点的瞬时速度m/s=1.8m/s从o到b，动能的增加量重力势能的减小量ep=mghb=19.80.175j=1.7j（3）在测量和计算都正确的前提下导致重物动能的增加量大于重力势能的减少量，则主要原因是先释放纸带，后接通电源故答案为：（1）b；（2）1.8，1.6，1.7；（3）先释放纸带，后接通电源点评：解答实验问题的关键是明确实验原理，熟练应用物理基本规律，因此这点在平时训练中要重点加强三、计算题，本题共4小题，共43分解答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15以10m/s的速度将质量是m的物体从地面开始竖直向上抛出，若空气阻力忽略，g=10m/s2则：（1）物体上升的最大高度是多少？（2）以地面为重力势能参考平面，则上升到何处时重力势能和动能相等？考点：机械能守恒定律；竖直上抛运动 分析：（1）上升的最大高度时速度为零，根据机械能守恒定律即可求解；（2）小球做竖直上抛运动时，只有重力做功，机械能守恒，总机械能不变，根据机械能守恒定律列式即可求解解答：解析：（1）以地面为参考面，设物体上升高度为h，由机械能守恒定律得：=mgh，所以上升的最大高度为：h=5m（2）在地面：e1=； 在高h1处ek=ep，e2=mgh1+=2mgh1由机械能守恒定律得：e1=e2，即：=2mgh1解得：h1=2.5m答：（1）物体上升的最大高度为5m（2）上升过程中高度为2.5m处重力势能和动能相等点评：本题利用机械能守恒定律求解竖直上抛运动；利用机械能守恒定律解题的优点是：解题时只需注意初、末状态，而不必考虑物体的运动过程162013年12月2日1时30分，我国成功发射了“嫦娥三号”探月卫星，引起了新一轮的 “探月”热潮，“嫦娥三号”绕月球的运动可以近似看做是匀速圆周运动若月球半径r，月球表面的重力加速度为g0，求：（1）“嫦娥三号”在半径为3r的圆轨道上运行时，其速度v为多大？（2）“嫦娥三号”绕月球运动的周期为t时，其轨道半径r为多大？考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，在半径为3r的圆轨道上运行时，万有引力提供向心力，由以上二式可以计算出“嫦娥三号”在半径为3r的圆轨道上运行时，其速度v大小再根据万有引力提供向心力，可以计算出“嫦娥三号”绕月球运动的轨道半径大小解答：解：（1）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力在半径为3r的圆轨道上运行时，万有引力提供向心力由得：（2）根据万有引力提供向心力由得：答：（1）“嫦娥三号”在半径为3r的圆轨道上运行时，其速度为（2）“嫦娥三号”绕月球运动的周期为t时，其轨道半径为点评：本题要掌握解决天体问题的两个重要的关系：1、重力等于万有引力2、万有引力提供向心力并且要能根据题目的要求选择恰当的向心力的表达式17汽车的质量为2.0t，汽车发动机的额定功率为60kw，在平直的公路上行驶的最大速度为108km/h，试讨论：（1）若汽车由静止开始以加速度a=1.5m/s2启动，能维持多长时间？（2）若接着以额定功率运行，再经t1=15s到达最大速度，汽车启动过程中发动机共做了多少功？考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：当速度达到最大值时，牵引力等于阻力，由此可以求出阻力的大小，再根据牛顿第二定律求出匀加速运动时牵引力大小，再求出匀加速的末速度，运用运动学公式求出匀加速运动的时间； 匀加速过程做功w1=fx1，恒定功率启动过程做功w2=pt，则全过程总功为w=w1+w2解答：解：（1）以额定功率启动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大值108km/h=30m/s 由 p=f