贵州省遵义市航天高中高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

贵州省遵义市航天高中2014-2015学 年高一下学期期末物理试卷一、选择题1（3分）一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示则拉力的功率随时间变化的图象可能选中的（g取10m/s2）（）abcd2（3分）图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）aa点与c点的向心加速度大小相等ba点与b点的角速度大小相等ca点与c点的线速度大小相等da点与b点的线速度大小相等3（3分）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小dc的初速度比d的大4（3分）轻杆一端固定在光滑水平轴o上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点p，下列说法正确的是（）a小球在最高点时对杆的作用力为零b小球在最高点时对杆的作用力为mgc若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大d若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能增大5（3分）如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是 （） ab、c的线速度大小相等，且小于a的线速度bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cda卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变6（3分）如图所示，板长为l，板的b端静放有质量为m的小物体p，物体与板间的动摩擦因数为，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中（）a摩擦力对p做功为mgcosl（1cos）b摩擦力对p做功为mgsinl（1cos）c支持力对p做功为mglsind板对p做功为mglsin二、非选择题7如图1所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为w当我们用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有；（2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是；（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的部分进行测量；（4）下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；橡皮筋做的功10个间隔的距离s（m）10个间隔的时间t（s）小车获得的速度vn（m/s）小车速度的平方vn2（m/s）21w0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2（5）从理论上讲，橡皮筋做的功wn和物体速度vn变化的关系应是wn请你运用数据表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性8在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，o为第一个点（速度恰好为零），每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点a、b、c作为测量的点，如图，经测量知道a、b、c各点到o点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm 已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2根据以上数据，可计算出打b点时的速度vb=m/s；重物由o点运动到b点，重力势能减少了j，动能增加了j根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为m/s2，物体在从a到b下落的过程中所受到的平均阻力为n（计算结果都要保留3位有效数字），该阻力的来源主要有：（1）；（2）9如图所示，某部队官兵在倾角为30山坡上进行投掷手榴弹训练，若从a点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在b点，测得ab=90m（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g=10m/s2）10游乐场的悬空旋转椅，可抽象为下图所示的模型一质量m=40kg的球通过长l=12.5m的轻绳悬于竖直平面内的直角杆上，水平杆长l=7.5m整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角当=37时，（取sin 37=0.6，cos 37=0. 8）求：（1）绳子的拉力大小（2）该装置转动的角速度11一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为80kw，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）当汽车的速度为32m/s时的加速度；（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间贵州省遵义市航天高中2014-2015学年高一下学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1（3分）一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示则拉力的功率随时间变化的图象可能选中的（g取10m/s2）（）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：分析物体的受力情况和运动情况，由功率公式p=fv得到拉力的功率与时间的关系式，再选择图象解答：解：由图知：在0t0时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v=at由牛顿第二定律得：ff=ma，则拉力的功率为p=fv=（f+ma）v=（f+ma）at；在t0时刻以后，物体做匀速运动，v不变，则f=f，p=fv=fv，p不变，故d正确故选：d点评：根据物理规律得到解析式，再选择图象是常用的方法本题根据牛顿第二定律和运动学公式结合得到p的表达式是关键2（3分）图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）aa点与c点的向心加速度大小相等ba点与b点的角速度大小相等ca点与c点的线速度大小相等da点与b点的线速度大小相等考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速 专题：匀速圆周运动专题分析：共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，根据v=r，a=r2=半径各点线速度、角速度和向心加速度的大小解答：解：a、a点与c点的线速度相等，转动半径不等，根据a=，向心加速度不等，故a错误；b、a、c的线速度相等，根据v=r，知角速度不等，但b、c角速度相等，所以a、b两点的角速度不等，故b错误；c、靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等，故a点与c点的线速度大小相等，故c正确；d、a、c两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=r，c的线速度大于b的线速度，则a、b两点的线速度不等，故d错误；故选c点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等3（3分）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小dc的初速度比d的大考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同解答：解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据h=，得t=可知，a的运动时间最短，b、c运动时间相等，故a错误，b正确；c、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，v0=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故c、d错误；故选：b点评：本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决4（3分）轻杆一端固定在光滑水平轴o上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点p，下列说法正确的是（）a小球在最高点时对杆的作用力为零b小球在最高点时对杆的作用力为mgc若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大d若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能增大考点：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：小球刚好能通过最高点p时，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时，在最高点杆对球的作用力变化情况解答：解：a、b以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为f，方向竖直向上小球刚好能通过最高点p，速度为零，根据牛顿第二定律得，mgf=m=0，即有f=mg，再由牛顿第三定律得到，小球在最高点时对杆的作用力也为mg，方向竖直向下故a错误，b正确c、对于球，在最高点时：若v时，杆对球的作用力方向竖直向上时，由上得到f=mgm，增大小球的初速度，杆对球的作用力f减小，则球对杆的力减小故c错误d、若v时，杆对球的作用力方向竖直向下时，由mg+f=m，得f=mmg，当速度v增大时，杆对球的作用力f增大，则球对杆的力增大故d正确故选bd点评：本题属于竖直平面内圆周运动临界条件问题，抓住杆能支撑小球的特点，由牛顿第二定律进行分析5（3分）如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是 （） ab、c的线速度大小相等，且小于a的线速度bb、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度cc加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cda卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大，机械能不变考点：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：根据万有引力提供圆周运动向心力，由轨道半径关系分析线速度、向心加速的大小关系，同时知道卫星通过做离心运动和近心运动来改变轨道高度解答：解：根据万有引力提供圆周运动向心力有=ma有：a、线速度，可知轨道半径小的线速度大，故a正确；b、向心加速度知，轨道半径小的向心加速度大，故b正确；c、c加速前万有引力等于圆周运动向心力，加速后所需向心力增加，而引力没有增加，故c卫星将做离心运动，故不能追上同一轨道的卫星b，所以c错误；d、a卫星由于阻力，轨道半径缓慢减小，根据可知其线速度将增大，但由于克服阻力做功，机械能减小故d错误故选：ab点评：万有引力提供圆周运动向心力，熟练掌握万有引力以及向心力公式，知道卫星变轨原理是正确解题的关键6（3分）如图所示，板长为l，板的b端静放有质量为m的小物体p，物体与板间的动摩擦因数为，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中（）a摩擦力对p做功为mgcosl（1cos）b摩擦力对p做功为mgsinl（1cos）c支持力对p做功为mglsind板对p做功为mglsin考点：功能关系 分析：缓慢转动过程中p受到重、木板的支持力和摩擦力作用，摩擦力不做功，只有重力和支持力做功，根据功能关系分析解答：解：a、b、摩擦力的方向与木块运动的方向垂直，则摩擦力不做功，故ab均错误；c、滑块受重力、支持力和静摩擦力，重力做功为mglsin，摩擦力不做功，根据动能定理，有：wg+wf+wn=0；故wn=mglsin，故c正确；d、板对p做功即支持力和摩擦力做功之和，摩擦力做功为零，则板对p做的功等于弹力做的功，为：mglsin，故d正确；故选：cd点评：解决本题的关键知道重力做功的特点，支持力在转运过程中是变力，可以通过动能定理求解变力的做功问题二、非选择题7如图1所示，是某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为w当我们用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出（1）除了图中的已给出的实验器材外，还需要的器材有交流电源、刻度尺；（2）实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力；（3）每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的点距均匀部分进行测量；（4）下面是本实验的数据记录表，请将第2次、第3次实验中橡皮筋做的功填写在对应的位置；橡皮筋做的功10个间隔的距离s（m）10个间隔的时间t（s）小车获得的速度vn（m/s）小车速度的平方vn2（m/s）21w0.2000.220.2800.230.3000.240.4000.250.4500.2（5）从理论上讲，橡皮筋做的功wn和物体速度vn变化的关系应是wnv2请你运用数据表中测定的数据在图2所示的坐标系中作出相应的图象验证理论的正确性考点：探究功与速度变化的关系 专题：实验题分析：（1）实验中需要根据所打点之间的距离，计算物体的速度，因此需要的仪器还有刻度尺；实验中需要用到电磁打点计时器，必须提供46低压交流电源；（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施；（3）小车先在橡皮条的拉动下做加速运动，当橡皮条恢复原长时，拉力减为零，小车由于惯性继续做匀速运动，因此小车匀速时的速度就是该过程中的最大速度；（4）建立坐标系，根据表格中数据描点，用平滑的曲线连接，从而得到图象（5）根据图象的形状，结合数学知识进行分析功与速度的关系解答：解：（1）根据实验原理可知，实验中需要刻度尺测量计数点之间的距离，来计算物体的速度，所以要用到刻度尺为了能让打点计时器工作，必须提供交流电源故缺少刻度尺和交流电源（2）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高平衡小车所受的摩擦力（3）纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动，因此匀速时的速度即为该过程中的最大速度，故为了测量小车获得的速度，应选用纸带点距均匀部分测量（4）我们把1根橡皮筋对小车做的功记为1w，作为功的一个计量单位当我们用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，橡皮筋做的功分别是2w，3w，4w，5w（5）根据匀速直线运动的位移公式x=vt得：，所以：，；所以：，由动能定理可知，合外力做的功应等于物体动能的变化量，所以w与v2成正比，即wnvn2，根据表中实验数据，应用用描点法作图，图象如图所示：误差容许的范围内，图象是经过原点的直线，说明wn与vn2成正比故答案为：（1）交流电源、刻度尺；（2）把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力（3）点距均匀（4）2w、3w、4w、5w（5）v2；图象如图所示点评：本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度8在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，o为第一个点（速度恰好为零），每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点a、b、c作为测量的点，如图，经测量知道a、b、c各点到o点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm 已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2根据以上数据，可计算出打b点时的速度vb=4.00m/s；重物由o点运动到b点，重力势能减少了8.43j，动能增加了8.00j根据所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为9.00m/s2，物体在从a到b下落的过程中所受到的平均阻力为0.800n（计算结果都要保留3位有效数字），该阻力的来源主要有：（1）重物受到的空气阻力；（2）纸带与限位空之间的摩檫力考点：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：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，根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据b点的速度求出动能的增加量，根据匀变速直线运动的推论求出加速度的大小，通过牛顿第二定律求出阻力大小解答：解：b点的瞬时速度等于ac段的平均速度，则重物由o点运动到b点，重力势能的减小量ep=mgh=19.80.86j=8.43j动能的增加量根据x=at2得，a=m/s2=9.00m/s2根据牛顿第二定律得，mgf=ma，解得f=mgma=1（9.89.00）=0.800n阻力的主要来源为（1）重物受到的空气阻力；（2）纸带与限位空之间的摩檫力故答案为：4.00；8.43；8.00；9.00；0.800；（1）重物受到的空气阻力；（2）纸带与限位空之间的摩檫力点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题要注意单位的换算和有效数字的保留9如图所示，某部队官兵在倾角为30山坡上进行投掷手榴弹训练，若从a点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在b点，测得ab=90m（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g=10m/s2）考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：（1）计算出手榴弹在空中的运动时间，用作差法求得战士从拉动弹弦到投出所用时间；（2）由运动的分解求得水平分位移，由水平方向的匀速直线运动求得水平分速度解答：解：（1）手榴弹下落的高度为：h=absin30=0.590m=45mh=gt2t=战士从拉动弹弦到投出所用时间是：t1=tt=53s=2s（2）手榴弹的水平位移为：x=abcos30=45m故水平分速度为：v=答：战士从拉动弹弦到投出所用时间是2s；手榴弹抛出的初速度是15点评：本题是对平抛运动基本概念和基本公式的考察，难度不大，本题是将位移分解成水平和竖直两个方向，由位移公式求解10游乐场的悬空旋转椅，可抽象为下图所示的模型一质量m=40kg的球通过长l=12.5m的轻绳悬于竖直平面内的直角杆上，水平杆长l=7.5m整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角当=37时，（取sin 37=0.6，cos 37=0.8）求：（1）绳子的拉力大小（2）该装置转动的角速度考点：向心力 专题：匀速圆周运动专题分析：（1）球在水平面内做匀速圆周运动，由重力mg和绳的拉力f的合力提供向心力，球在竖直方向力平衡，求解绳的拉力大小（2）半径r=lsin37+l，由牛顿第二定律求解角速度解答：解：（1）对球受力分析如图所示，球在竖直方向力平衡，故f拉cos37=mg；则：；代入数据得f拉=500n（2）小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故：mgtan37=m2（lsin37+l）解得：=0.7rad/s答：（1）绳子的拉力大小