江西省南昌三中高一物理下学期期末考试试题（含解析）(1).doc

南昌三中20132014学年度下学期期末考试高一物理试卷一、选择题（4分10=40分。其中1至7小题只有一个选项符合题意；8至10小题有多个选项符合题意，选全得4分,不全得2分，有错选或不选得0分。）1在物理学发展的进程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下科学家所作科学贡献的表述中，不符合史实的是：( )a开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律b牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，并测出了引力常量g的数值c密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量 d亚里士多德认为力是维持物体运动的原因【答案】b【考点】物理学史【解析】 a中的开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律是正确的；c中密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量也是正确的；d中亚里士多德认为力是维持物体运动的原因也是正确的；只有b中牛顿并没有测出引力常量g的数值，故b是不符合史实的，故选b。2如图所示，质量m=o5kg的小球，从距桌面h1 =12m高处的a点下落到地面上的b点， 桌面高h2=08m以桌面为重力势能的参考平面，下列说法正确的是（ ）a小球在a点时的重力势能为6j b小球在a点时的重力势能为10jc小球在b点时的重力势能为o d小球在b点时的重力势能为4j【答案】a【考点】重力势能大小的计算【解析】由于以桌面为重力势能的参考平面，故小球在a点时的重力势能为ep=mgh1=0.5kg10n/kg1.2m=6j，故a正确；b错误；小球在b点时的重力势能为ep=mgh2=0.5kg10n/kg0.8m=4j，故c、d均错误。3.如图所示是做匀变速直线运动的质点在06s内的位移-时间图线若t=1s时，图线所对应的切线斜率为4（单位：m/s）则（ ）at=1s时，质点在x=2 m的位置bt=1s和t=5s时，质点的加速度等大反向ct=2s和t=4s时，质点的速率相等d前5s内，合外力对质点做正功【答案】c【考点】x-t图像【解析】由于图中没标出t=1s时，质点的位置，故不能确定t=1s时近地点是否在x=2 m的位置，所以a错误；图中是x-t图像，故加速度的大小与方向反映不出来，其点的切线斜率表示的是该点的速度大小而不是加速度的大小，故b也错误；在t=2s和t=4s时，质点对应的切线的斜率大小是相等的，故其速率是相等的，c正确；由于质点在t=0s和t=5s时的速率相等，故动能的变化是相等的，合外力做功为零，d错误。4. 如图所示，汽车以受到v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法中正确（ ）a汽车的向心力就是它所受的重力b汽车所受的重力与支持力的合力提供向心力，方向指向圆心c汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用d以上说法均不正确【答案】b【考点】向心力的概念【解析】汽车在拱桥顶端时所受到的合外力提供向心力，而合外力就是重力与支持力的合力，故b是正确的；a、c错误；因为物体的向心力是物体所受力的合力，并不是单独的一个力；故该题选b。5.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为v，那么它的运动时间是()a. b. c. d. 【答案】d【考点】平抛运动的规律【解析】我们把物体落地时的速度可以分解为水平方向的速度v0与竖起方向的速度vy=gt，故v2=v02+(gt)2，故运动时间为，d正确。6如图所示，物块第一次沿轨道1从a点由静止下滑至底端b点，第二次沿轨道2从a点由静止下滑经c点至底端b点，accb，。物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在c点处撞击的因素，则在物块两次整个下滑过程中（ ）a. 物块沿1轨道滑至b点时的速率大b. 物块沿2轨道滑至b点时的速率大c. 物块两次滑至b点时速度大小相同d. 物块沿2轨道滑至b点产生的热量多【答案】c【考点】动能定理，摩擦力做功【解析】由于物体从斜面上滑下时，受到重力与摩擦力的作用，从不同轨道滑下时，重力做的功是相等的，摩擦力做的功又只与重力、摩擦系数、斜面的底边长有关，因为wf=mgcos斜边mg底边，和斜面与底边的夹角无关，故摩擦力做的功也是相等的，也就是说，合外力做的功相等，则两次滑至b点时的动能的增量相等，故两次滑至b点时速度大小相同，c正确，a、b错误；物体克服摩擦做的功用来产生热量，故二者产生的热量也是相等的，d错误。7据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1日成功定点在东经赤道上空的同步轨道，关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是( )a. 离地面高度一定，相对地面静止 b.运行速度可能大于c.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小d.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等【答案】a【考点】同步卫星【解析】由于同步卫星是指离地面的高度一定，相对于地面静止时的卫星，故a正确；由于速度7.9km/s是第一宇宙速度，它是指近地卫星脱离地球引力的速度，而同步卫星离地面有一定的高度，故同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故b错误；由于同步卫星比月球离在近一些，故它绕地球运动时的角速度要大于月球绕地球运行的角速度，c错误；而向心加速度与卫星离地球的距离有关，故同步卫星的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度不相等，而是偏小一些，故d错误。8如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )a.甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空机械能守恒，若加速升空机械能不守恒b.乙图中物体匀速运动，机械能守恒c.丙图中小球做匀速圆周运动，机械能守恒d.丁图中，轻弹簧将a、b两小车弹开，两小车组成的系统机械能不守恒，两小车和弹簧组成的系统机械能守恒【答案】cd【考点】机械能守恒的条件【解析】 a中火箭升空的过程中，外力对火箭做了功，故火箭的机械能不守恒，无论匀速升空还是加速升空都不守恒，故a错误；b中物体在外力的作用下上升，外力对物体做了功，故机械能也不守恒，b错误；c中小球做匀速圆周运动，其速度不变，动能不变，小球的高度不变，重力势能不变，故其机械能守恒，c正确；d中对于小车而言，由于弹簧对它们做了功，故机械能不守恒，而对于小车与弹簧而言，整个系统没有受到外力的作用，其整个系统的机械能是守恒的，d正确。9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g=10 m/s2)则（ ）a. 汽车在前5 s内的牵引力为4103 nb. 汽车在前5 s内的牵引力为6103 n c.汽车的额定功率为60 kwd.汽车的最大速度为20 m/s【答案】bc【考点】汽车的启动【解析】由于汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，故阻力为f=0.1mg=2103 n，而汽车在前5 s内的加速度为a=2m/s2，由牛顿第二定律得，牵引力为fma+f=2103 kg2m/s2+2103 n=6103 n，a错误，b正确；由于5 s末达到额定功率，故汽车的额定功率pfv=6103 n10m/s=6104 w=60 kw，c正确；汽车的最大速度vmax=30m/s，d错误。10如图所示，重10 n的滑块在倾角为30的斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab0.8 m，bc0.4 m，那么在整个过程中()a弹簧弹性势能的最大值是6 jb滑块动能的最大值是6 j c从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是6 jd滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒【答案】acd【考点】机械能守恒【解析】由于滑块又返回a点，故斜面是光滑的，到c点时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，即ep=mgacsin30=10n1.2m0.5=6j，故a正确；弹簧推动物块上升时，弹性势能转化为物块的机械能，由于摩擦力不计，故整个过程的机械能是守恒的，机械能的大小均是6j，而滑块动能最大的位置一定在bc之间，即物块在斜面的方向上受到的合外力为0时动能最大，所以此时弹簧仍有一定的弹性势能，故滑块的动能的最大值只能小于6j，故b错误；滑块从c到b，弹簧的弹性势能由最大到0，故弹簧的弹力对滑块做的功是6 j，c正确；又由于摩擦不计，整个过程只有重力与弹力做功，故滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒，d正确。二、填空、实验题（每空2分，共22分）11甲、乙两物体质量之比m1m212，它们与水平桌面间的动摩擦因数相同，若它们以相同的初动能在水平桌面上运动，则运动位移之比为 【答案】2：1。【考点】动能定理【解析】根据动能定理得可知，对于甲物体：m1gx1=ek，对于乙物体：m2gx2=ek，联立以上两式解之得x1：x2m2：m12：1，故位移之比为2：1。12平抛一物体，当抛出1s后它的速度与水平方向成45角，落地时速度方向与水平方向成60角. 则物体的初速度大小为_；物体的落地速度大小_；物体的水平射程为：_（取g=10m/s2）：【答案】10m/s；20m/s；10m。【考点】平抛运动的规律应用【解析】由于抛出1s后它的速度与水平方向成45角，故此时物体的水平速度与竖起方向的速度大小相等，即初速度v0=vy=gt=10n/kg1s=10m/s；由于落地时速度方向与水平方向成60角，故落地速度大小v=20m/s；则物体竖直方向的速度大小为vy=10m/s，则物体运动的时间t=s；故物体的水平射程为x=v0t=10m/ss=10m。13.“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为w0。当用4条、6条、8条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2w0、3w0、4w0，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。 （1）该实验 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 （2）关于该实验，下列说法正确的是 ； a打点计时器可以用直流电源供电，电压为46v b实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等 c每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出d利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功 w，依次做出wvm、wvm2、wvm3、w2vm的图 象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系。【答案】（1）需要；（2）cd。【考点】探究动能定理的实验【解析】（1）由于实验中要求橡皮筋对小车做的功是合外力做的功，故需要平衡摩擦力，让重力做的功与摩擦力做的功相等；（2）打点计时器使用的是交流低压电源，故a错误；实验中使用的橡皮筋的原长应该相等，这样增加橡皮筋的条数才能使外力做功增加相应的倍数，故b也错误；而c中每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出是正确的；d中依次做出wvm、wvm2、wvm3、w2vm的图象，直到找出合力做功与物体速度变化的关系也是正确的。14某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05 s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2，小球质量m02 kg，结果保留三位有效数字)：(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5_m/s.(2)从t2到t5时间内，重力势能增量ep_j，动能减少量ek_j.(3)在误差允许的范围内，若ep与ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算得ep_ek(选填“”“”“”)造成这种结果的主要原因是_【答案】（1）4.08；（2）1.421；1.46；（3）；存在阻力。【考点】验证机械能守恒定律【解析】（1）t5时刻小球的速度v54.08m/s；（2）从t2到t5时间内，重力势能增量epmgh=0.2kg9.8m/s2(26.68cm+24.16cm+21.66cm)=1.421j；又因为t2时刻小球的速度v25.586m/s；动能减少量ekm(v22v52)=0.2(5.58624.082)j=1.46j；（3）因为从数据可以看出epek，由于是上抛运动，故造成这种现象的原因是存在阻力。三、计算题(4小题，8分+8分+10分+12分=38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.（8分）如图所示，一个质量为m2 kg的物体受到水平方向的推力f10 n的作用，在水平地面上移动了距离s2 m后撤去推力，此物体又滑行了一段距离后停止运动，动摩擦因数为0.1 (g取10 m/s2)，求：(1)推力f对物体做的功；(2)全过程中摩擦力对物体所做的功。【答案】（1）20j；（2）20j。【考点】功的计算，功能定理【解析】（1）由功的计算公式得，推力f对物体做功wfs102j20j；(2)由动能定理可知，拉力做功与摩擦力做功相等。wf=20j。16.（8分）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的最大速度为108 km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.4倍。(g取10 m/s2)(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速公路上设计了圆弧拱桥作立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？【答案】（1）225m；（2）90m。【考点】圆周运动，向心力的计算【解析】(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供。当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有m0.4mg，由速度v30 m/s，得：r225m。 (2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mgnm，为了保证安全，车对路面的压力必须大于零。有mgm，v30 m/s，则r90 m。17（10分）图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图。首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停（速度为0，h1远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落到月面。已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g。求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化。【答案】（1）；（2）mv2mg（h1h2）。【考点】自由落体运动，机械能的变化【解析】（1）设地球质量和半径分别为m和r，月球的质量、半径和表面附近的得力加速度分别为m、r和g，探测器刚接触月面时的速度大小为vt。由mg=g和mg=g得g=g由vt2v2=2gh2得（2）设机械能的变化量为e，