湖南省怀化市高一物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

湖南省怀化市2014-2015学年上学期期末考试高一物理试卷一、选择题：本题共12小题，每题4分，共48分其中第110题只有一项符合题目要求，第11、12题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是（）a开普勒、卡文迪许b牛 顿、伽利略c牛 顿、卡文迪许d开普勒、伽利略考点：力学单位制.分析：根据牛顿和卡文迪许的研究成果进行解答即可解答：解：牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量；故选：c点评：记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史，难度不大2（4分）如图是怀化市新成立的一所学校的大门，大门安装了数十米长的电动伸缩门显得宽阔而气派其电动机的铭牌上标有“220v 400w字样，则下列说法中正确的是（）a电动机的实际功率为400wb电动机的功率始终是400wc电动机的最小功率为400wd电动机的额定功率为400w考点：功率、平均功率和瞬时功率.分析：电动机是将电能转化为机械能的装置，铭牌上标注的都是额定功率解答：解：电动机的铭牌上标有“220v 400w字样，说明电动机正常工时时的额定功率为400w，故d正确故选：d点评：解答本题要知道用电器铭牌上标注的都是额定电压和额定功率，难度不大，属于基础题3（4分）当船速大于水速时，关于渡船的说法中正确的是（）a船头方向斜向上游，渡河时间最短b船头方向垂直河岸，渡河时间最短c当水速变大时，渡河的最短时间变长d当水速变大时，渡河的最短时间变短考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间；合运动和分运动具有等时性，等效性，独立性的特点，水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，利用合运动与分运动的关系进行分析解答：解：a、船速的指向垂直于河岸航行时，即船头方向垂直河岸，所用时间最短，故a错误，b正确c、水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又船速是恒定的，所以渡河的时间是不变的故c、d错误故选b点评：小船渡河问题关键要记住最小位移渡河与最短时间渡河两种情况，时间最短与位移最短不会同时发生合运动和分运动的等时性和独立性这两个特点，当合运动不好分析时，可单独分析某一个分运动解决问题4（4分）传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，节目表演时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子运动到最高点时，杯里面的水也不流出来，这是因为（）a水处于失重状态，不受重力的作用了b水受平衡力作用，合力为0c最高点时杯子中的水运动速度很大，重力小于或等于向心力d杯子特殊，杯底对水有吸力考点：牛顿第二定律；牛顿运动定律的应用-超重和失重.专题：牛顿运动定律综合专题分析：水做圆周运动，通过最高点时，水受到的重力和弹力的合力等于向心力解答：解：a、当杯子经过最高点时，里面的水处于失重状态，但失重时物体的重力并未变化，故a错误；b、当杯子经过最高点时，水受重力和向下的支持力，合力提供向心力，不为零，故b错误；c、水做圆周运动，经过最高点时，水受重力和向下的支持力，合力提供向心力，故c正确；d、杯底对水只有向下的弹力，无吸引力，故d错误；故选：c点评：本题考查竖直平面内的圆周运动，关键明确水经过最高点时重力和支持力的合力提供向心力5（4分）质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，现在使斜面体向右匀速移动距离l，物体相对斜面静止如图所示，则下列物体所受各力对物体做功的说法中正确的是（）a重力做功为mglb支持力对物体不做功c摩擦力对物体不做功d合力对物体做功为零考点：功的计算.专题：功的计算专题分析：分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零根据功的公式w=flcos求出摩擦力和重力做功解答：解：对物体受力分析可知物体受重力mg、弹力n和摩擦力f，作出力图如图所示a、物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体m做功为零故a错误；b、由图看出，支持力n与位移s的夹角小于90，则支持力对物体m做正功故b错误c、摩擦力f与位移的夹角为钝角，所以摩擦力对物体m做功不为零，做负功故c错误d、物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零故d正确故选：d点评：本题考查功的计算，要牢记功等于力与力的方向上发生的位移的乘积6（4分）有报道：“今年3月27日，泰国通过北斗卫星搜寻马航失联客机时，在南印度洋发现了大约300个疑似与失联客机有关的漂浮物”北斗卫星的核心功能是导航和定位据了解，使用国产北斗技术的导航系统呈高清画面，精准误差不超过2米，是美国gps（技术6米误差）精准度的3倍“北斗”系统中两颗质量不相等的工作卫星沿同一轨道绕地心o做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的a、b两位置，如图所示，若卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为r，aob=60，则以下判断正确的是（）a这两颗卫星的加速度大小不相等b卫星1向后喷气就一定能追上卫星2c卫星1由位置a运动到位置b所需的时间为d卫星1由位置a运动到位置b的过程中地球对卫星的引力做功不为零考点：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：卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，列式得到加速度和周期的表达式，分析加速度的关系，由运动学公式求解卫星1由位置a运动到位置b所需的时间；当卫星在引力方向上没有位移时引力不做功解答：解：卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力，则有：g=ma，得 a=，；t=2 a、两卫星的轨道半径相同，由上式得知，加速度大小相等，故a错误b、卫星1向后喷气时需要加速，所需要的向心力增大，而万有引力不变，卫星将做离心运动，轨道半径增大，不可能追上卫星2，故b错误c、物体地球表面时，重力等于万有引力，则得：，得 g=，由得：t=，所以卫星1由a到b所需时间 t=，故c正确；d、因卫星受到的万有引力与速度垂直，故万有引力不做功，d错误故选：c点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，以及重力等于万有引力，运用万有引力定律和圆周运动的规律结合列式分析7（4分）如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑斜面下滑，b自由下落，最后到达同一水平面，则（）a重力对两物体做功相同b重力的平均功率相同c到达底端时重力的瞬时功率pa=pbd到达底端时两物体的速度相同考点：机械能守恒定律.专题：机械能守恒定律应用专题分析：质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑斜面下滑，而b自由下落，到达同一水平面重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积解答：解：a、由于质量相等且高度变化相同，所以重力做功相同，故a正确；b、由于时间不相等，而a和b两物体重力做功相等，故b错误；c、到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但a物体重力与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，故c错误；d、由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，但速度方向不同，故d错误；故选：a点评：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积8（4分）有科学家曾设想，未来人类将离开地球到宇宙中去生活，科学家设计了如图所示的宇宙村，它是一个圆形的密闭建筑，人们生活在圆环的边上为了使人们在其中生活且不至于有失重感，可以让它旋转起来则关于设想的下列说法中正确的是（）a若要使人类在其中生活时的感觉和在地球上一样（没有失重感），当“宇宙村”转动时，生活在圆环边沿的人的向心加速度应等于地球表面的重力加速度值b当“宇宙村”转动时，生活在圆环边沿的人受大于重力的静摩擦力作用c当“宇宙村”转动时，生活在圆环边沿的人受竖直向下的重力作用d当“宇宙村”转动时，生活在圆环边沿的人受弹力和向心力作用考点：向心力；牛顿第二定律.专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：要让人类感觉到像生活在地球上一样，圆环形建筑的内壁对人的支持力应相当于地面对人的支持力，支持力提供人做圆周运动的向心力，当“宇宙村”转动时，生活在圆环边沿的人受指向圆心的重力作用，重力和静摩擦力没有关系解答：解：a、要让人类感觉到像生活在地球上一样，圆环形建筑的内壁对人的支持力应相当于地面对人的支持力，生活在圆环边沿的人的向心加速度应等于地球表面的重力加速度值，故a正确；b、当“宇宙村”转动时，生活在圆环边沿的人受指向圆心的重力作用，重力和静摩擦力没有关系，无法比较，故bc错误；d、受力分析时不能分析向心力，故d错误；故选：a点评：解决本题的关键能够正确地建立物理模型，知道圆环形建筑的内壁对人的支持力应相当于地面对人的支持力，难度适中9（4分）如图所示，一轻弹簧固定于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，在重物由a点摆向最低点b的过程中（）a重物的重力势能增加b弹簧的弹性势能不变c重物的机械能减少d重物和弹簧组成的系统机械能减少考点：机械能守恒定律.专题：机械能守恒定律应用专题分析：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、物体高度降低，故重力势能减小，故a错误；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错误；c、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；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正确；d、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，故d错误；故选：c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10（4分）质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）a物体的动能增加了mghb物体的机械能减少了mghc物体克服阻力所做的功为mghd物体的重力势能减少了mgh考点：功能关系.分析：物体静止开始下落，受到空气阻力，由加速度大小可得知阻力与重力的关系而重力做功决定重力势能变化，动能的变化由合力做功确定，除重力以外的阻力做功导致机械能变化解答：解：a、物体的合力做正功为mgh，则物体的动能增量为mgh，故a正确；b、c、物体下落过程中，受到阻力为mg，物体克服阻力所做的功mgh，机械能减小量等于阻力所做的功；故机械能减小了mgh；故bc错误；d、物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减小为mgh，故d错误；故选：a点评：本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化11（4分）如图所示，塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车a，小车通过钢索吊着物体b在小车a与物体b以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，钢索将物体b从地面向上吊起a、b之间的距离d随时间t以d=h2t2规律变化，式中h为小车距地面的高度这段时间内从地面上观察，下列说法中正确的是（）a物体b的运动轨迹是直线b物体b的运动轨迹是曲线c物体b做匀变速运动d钢索对物体b的拉力大于物体b所受重力考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：物体b水平方向做匀速运动，竖直方向做匀加速直线运动，根据题意d=h2t2，结合位移时间关系公式，可以得出加速度的大小；合运动与分运动的速度、加速度都遵循平行四边形定则，由于合速度大小和方向都变化，得出物体的运动特点和合加速度的情况解答：解：a、b、物体b参加了两个分运动，水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动；物体的水平分速度不变，合运动的速度为竖直分速度与水平分速度的合速度，遵循平行四边形定则，故合速度的方向不断变化，物体一定做曲线运动，故a错误，b正确；c、水平分加速度等于零，故合加速度等于竖直分运动的加速度，因而合加速度的大小和方向都不变，故c正确，d、竖直方向做匀加速运动，则对物体b的拉力大于物体b所受重力，d正确；故选：bcd点评：合运动与分运动具有等效性，因而可以通过先研究分运动，再合成为合运动，从而得到合运动的规律12（4分）1998年7月4日，美国“火星探路者“宇宙飞船经过4亿多公里的航行，成功地登陆火星并释放了一个机器人在火星探察“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现a、b两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下说法正确的是（）a天体a、b表面上物体的重力加速度与天体的半径成正比b两颗卫星的线速度一定相等c天体a、b的质量可能相等d天体a、b的密度一定相等考点：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：卫星绕球形天体运动时，由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律和万有引力定律得出天体的质量与卫星周期的关系式，再得出天体密度与周期的关系式，然后进行比较解答：解：a、根据mg=，则g=，由于周期t相等，故天体a、b表面的重力加速度与它们的半径成正比故a正确b、根据知，周期t相等，但是星球的半径r未知，故无法判断两颗卫星的线速度故b错误c、根据万有引力提供向心力，知卫星是环绕天体，质量被约去，无法比较大小即无法确定两星球的质量，可能不相等，也可能相等，故c正确d、根据知，m=，则天体的密度=知周期相等，则a、b的密度相等故d正确故选：acd点评：本题是卫星绕行星运动的问题，要建立好物理模型，采用比例法求解要熟练应用万有引力定律、圆周运动的规律结合处理这类问题二、填空题（本题共3小题，每空2分，共20分）13（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中：（1）实验中不需要（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带的顺序应该是先接通电源（2）供选择的重物有以下四个，应选择ca质量为100g的木球b质量为10g的砝码 c质量为200g的砝码d质量为10g的塑料球（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，纸带的左端与重物相连设相邻计数点间的时间间隔为t，且o为打下的第一个点当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为考点：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：了解实验的工作原理，清楚实验的所需仪器和步骤纸带法实验中，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，从而求出动能解答：解：（1）因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差（2）实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响故选c（3）从图上看出，打点计时器先打出o点，与重物相连的纸带一端在实验时是处于下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的左端与重物相连利用匀变速直线运动的推论v3=所以ek3=mv32=故答案为：（1）不需要，接通电源；（2）c； （3）点评：实验问题都是考查物理规律的应用纸带问题的处理是力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，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14（4分）在用如图所示装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，以下说法正确的是 （）a长木板要适当倾斜，以平衡小车运动过程中受到的阻力b每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值c每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致d利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点均匀部分进行计算考点：探究功与速度变化的关系.专题：实验题分析：在利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时，应选取几条完全相同的橡皮筋，为使它们每次做的功相同，橡皮筋拉伸的长度必要保持一致；小车的运动是先加速后匀速，最后匀速的速度为最大速度，即为所求速度实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力解答：解：a、实验中小车和木板间存在摩擦，实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法是用一个小木块垫高长木板的一端，故a正确；b、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致，不需要设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值故b错误；c、橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，故橡皮筋每次拉伸长度必须保持一致故c错误；d、当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，所以应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算故d正确故选：ad点评：本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差来源，通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加来化解变力做功的测量难点15（8分）如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球a、b，断开开关，两个小球同时开始运动离开圆弧轨道后，a球做平抛运动，b球进入一个光滑的水平轨道，则：（1）b球进入水平轨道后将做匀速直线运动运动； 实验中只要a球能落到下面的轨道上，总能观察到a球正好砸在b球上，由此现象可以得出的结论是a球水平方向的分运动是匀速直线运动（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的p点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格每边长均为5cm，则可算出a铁球平抛运动的时间为0.3s，a铁球的平抛运动的初速度为1m/s（g=10m/s2）考点：研究平抛物体的运动.专题：实验题；平抛运动专题分析：（1）实验中，小球a做平抛运动，b球做匀速运动，若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动（2）根据平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，或者根据平抛规律，即可正确解答解答：解：（1）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度小球a做平抛运动，小球b做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动故答案为：匀速直线运动；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动（2）物体平抛运动因此有：竖直方向：h=9l=gt2，解得：t=0.3s；水平方向：6l=v0ta铁球的平抛运动的初速度为：v0=m/s=1m/s故答案为：（1）匀速直线运动，a球水平方向的分运动是匀速直线运动； （2）0.3，1点评：明确平抛运动特点，熟练掌握平抛运动规律，并能正确应用规律来解答问题三、计算题（本题共3小题，共32分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分）16（10分）质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩重心离系绳的横粱2.5m如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5m/s，她对秋千板的压力是多大？g=10m/s2考点：向心力；牛顿第二定律.专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：“秋千”做圆周运动，经过最低位置时，由重力和秋千板对小孩的支持力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力，再由牛顿第三定律求解小孩对秋千板的压力解答：解：以小孩为研究对象，分析受力，如图，小孩是在重力mg和秋千板的支持力fn两个力作用下做圆周运动，有他对秋千板的压力与秋千板对他的支持力互为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，那么他对秋千板的压力为500 n答：她对秋千板的压力是500n点评：对于圆周运动动力学问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源17（10分）在宇宙中有一个星球，半径为r=105m，在星球表面用弹簧称量一个质量m=1kg的砝码的重力，得砝码重力g=1.6n（1）该星球的第一宇宙速度是多大？（2）如果在该星球表面竖直向上发射卫星，设向上的加速度为a=8.4m/s2，卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=1kg的物体，则弹簧秤的示数为多大？考点：万有引力定律及其应用；向心力.专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据重力与质量的关系可算出重力加速度的大小，再由牛顿第二定律，即可求解第一宇宙速度（2）设弹簧秤的示数为f，由牛顿第二定律得：fmg=ma解f解答：解：（1）由重力和质量的关系知：g=mg所以=1.6 m/s2星球表面上物体的重力等于