山东省威海市乳山市高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2013-2014学年山东省威海市乳山市高一（下）期末物理试卷一、单选选择题，本大题共6个小题，每个小题4分，共24分在每小题给出的4个选项中，只有一项是正确的1（4分）（2014春乳山市期末）做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）a加速度b速率c合力d速度考点：曲线运动；物体做曲线运动的条件版权所有分析：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解答：解：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，速度一定是改变的而受到的合力、加速度以及速率都可以不变故选：d点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住2（4分）（2009广东模拟）宇宙飞船在半径为r1的轨道上运行，变轨后的半径为r2，r1r2宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（）a线速度变小b角速度变小c周期变大d向心加速度变大考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系版权所有专题：人造卫星问题分析：宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，靠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线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而判断出它们大小的变化解答：解：根据得，a=，v=，=，t=，变轨后半径减小，则线速度、角速度、向心加速度变大，周期变小故d正确，a、b、c错误故选d点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系3（4分）（2014春乳山市期末）在地面上方某一高处，以初速度v0水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化到与水平方向成角时，石子的水平位移的大小是（不计空气阻力）（）abcd考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：石子做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，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，来分析计算即可解答：解：由于石子的速度方向到与水平方向成角，所以竖直分速度为：vy=v0tan由vy=gt，可得时间为：t=所以水平位移为：x=v0t=故选：c点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动来求解4（4分）（2014春乳山市期末）火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）a火星和木星绕太阳运行的速度大小始终相等b火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方c太阳位于火星运行轨道的中心d相同时间内，火星与太阳联线扫过的面积等于木星与太阳联线扫过的面积考点：开普勒定律版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等解答：解：a、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故a错误；b、若行星的公转周期为t，则，常量k行星无关，与中心天体有关，故b正确；c、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故c错误；d、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故d错误；故选：b点评：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键注意第三定律中，a是半长轴，t是公转周期，k与中心体有关5（4分）（2015赫山区校级二模）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版权所有专题：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6（4分）（2014春乳山市期末）一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了光加速、后加速，再减速的运动过程；则电梯支持力对人做功情况是（）a加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功b加速时做正功，匀速和减速时做负功c加速和匀速时做正功，减速时做负功d始终做正功考点：功的计算版权所有专题：功的计算专题分析：功的正负的判断1、直接用上述公式w=fscos（其中公式中是力f与位移s间的夹角）来判断，此公式常用来判断恒力做功的情况解答：解：根据力对物体做功的定义w=fscos（其中公式中是力f与位移s间的夹角），可知若090，则力f做正功；若=90，则力f不做功；若90180，则力f做负功（或者说物体克服力f做了功）人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即=0，所以支持力始终做正功，故abc错误，d正确故选：d点评：本题考查功正负的判断，可以根据功的定义直接判断也可以根据功能关系判断关键是力和位移的夹角二、多项选择题，本大题共4个小题，每个小题4分，共16分，在每小题给出的4个选项中，有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分；有选错的或不答的得0分7（4分）（2013青岛模拟）如图所示，一小球用一长为l不可伸长的细线悬挂在天花板上，将小球从最低点拉至p点，并使细线保持绷直状态，然后在p点由静止释放，当小球经过最低点时细线恰好被拉断重力加速度为g，不计空气阻力则（）a细线断前瞬间小球的速度大小b细线断前瞬间小球受到的拉力大小c细线断后小球做匀变速直线运动d细线断后小球做匀变速曲线运动考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球向下运动的过程，细线的拉力不做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解细线断前瞬间小球的速度大小；细线断前瞬间，由重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解细线的拉力大小；细线断后小球做平抛运动，是一种匀变速曲线运动解答：解：a、根据机械能守恒得：mgh=，得v=故a正确b、细线断前瞬间，由牛顿第二定律得：tmg=m，解得t=mg+mg=mg故b错误c、d细线断后小球做平抛运动，加速度是g，是一种匀变速曲线运动故c错误，d正确故选ad点评：本题是机械能守恒定律与牛顿第二定律的综合应用，常规题，难度不大8（4分）（2012浦东新区一模）万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一：“地上力学”和“天上力学”的统一它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同规律牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有（）a开普勒的研究成果b牛顿第二定律c牛顿第三定律d卡文迪什通过扭秤实验得出的引力常量考点：物理学史版权所有分析：牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动，还用到开普勒的研究成果、牛顿第二定律和牛顿第三定律解答：解：牛顿将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动，根据开普勒第三定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律结合发现了万有引力定律故abc正确，d错误故选abc点评：本题可根据牛顿推导万有引力定律的过程进行选择，关键通过建立模型，应用开普勒第三定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律进行推导9（4分）（2014春乳山市期末）如图所示为质量相等的两个质点a、b在同一直线上运动的vt图象，由图中信息可知（）a在t时刻两个质点在同一位置b在t时刻两个质点的动能相等c0t时间内质点b的平均功率比质点a的平均功率大d0t时间内合外力对两个质点做功相等考点：功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像版权所有专题：功率的计算专题分析：由图象可以看出a物体做初速度为零的匀加速直线运动，b物体先做初速度为零的匀加速直线运动后做匀速直线运动，两个图象的交点表明该时刻速度相等，位移可以通过图线与时间轴包围的面积来求解，合外力做功可根据动能定理来求解解答：解：a、两质点位移等于图线与时间轴包围的面积，显然b的位移较大，所以t时刻两个质点不在同一位置，故a错误；b、速度时间图象反映的是质点任意时刻的速度情况，两个图象的交点表明该时刻速度相等，质量又相等，所以动能相等，故b正确；c、由图象可知：ab初末速度相同，由w=可知，合外力做功相等，而时间也相等，所以合力的平均功率相等，故c错误，d正确；故选：bd点评：在物理学中图象是描述物理规律的重要方法之一，不仅在力学中，在电磁学、热学中也经常使用其中在力学中我们经常要用到图象，图象的优点是不仅能够形象、直观地反映出物体的运动规律，图线的斜率，图线与时间轴所围的“面积”等还有特殊的物理意义10（4分）（2014春乳山市期末）一物体沿斜面向上运动，运动过程中质点的机械能e与竖直高度h关系的图象如图所示，其中0h1过程的图线为水平线，h1h2过程的图线为倾斜直线根据该图象，下列判断正确的是（）a物体在0h1过程中除重力外不受其它力的作用b物体在0h1过程中物体的动能始终不变c物体在h1h2过程中合外力与速度的方向一定相反d物体在h1h2过程中物体的重力势能不断增大考点：功能关系；重力势能版权所有分析：由于除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少，所以ex图象的斜率的绝对值等于物体所受重力与支持力以外的力的大小解答：解：a、物体沿斜面向上运动，质点在0h1过程中，械能e随上升高度h不变，也就是机械能守恒，即重力以外的力做功为0，物体除了受重力外还受支持力的作用（只不过不做功），故a错误；b、质点在0h1过程中机械能不变，重力势能增加，所以动能减小，故b错误；c、质点在h1h2过程中械能e随上升高度h均匀减小，所以物体动能减小，即物体做减速运动，所以合外力与速度的方向一定相反，故cd正确；故选：cd点评：除重力和弹簧的弹力之外的其它力做多少负功物体的机械能就减少多少；eh图象的斜率的绝对值等于物体所受重力、支持力以外的力的大小以上两点是解决这类题目的突破口三、本大题共4个小题，共18分11（4分）（2014春乳山市期末）如图所示，为某科技小组探究小球做曲线运动条件的实验装置，光滑的圆形水平面上一个铁球沿直径ac运动，直径bd与ac垂直，则下列做法中能使小球做曲线运动的有（）a仅在a位置放上如图所示的磁铁b仅在a、c位置放上如图所示的两个相同的磁铁c仅在b、d位置放上如图所示的两个相同的磁铁d仅在b、c位置放上如图所示的两个相同的磁铁考点：曲线运动版权所有专题：物体做曲线运动条件专题分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论解答：解：a、仅在a位置放上如图所示的磁铁，合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动故a错误；b、仅在a、c位置放上如图所示的两个相同的磁铁，合力与速度在同一条直线上，物体做直线运动故b错误；c、仅在b、d位置放上如图所示的两个相同的磁铁，合磁场的方向向下，所以磁场力的方向向下，合力与速度不在同一条直线上，物体做直线运动故c正确；d、仅在b、c位置放上如图所示的两个相同的磁铁，磁场的方向向右下，所以磁场力的方向向右下，合力与速度不在同一条直线上，物体做直线运动故d正确故选：cd点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，对于它们的特点要掌握住基础题目12（4分）（2008崇明县二模）如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照相时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用直尺画在相片上的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向，每小格的边长均为5mm ），为了补救这一过失，他对小球的直径进行了测量，如图乙所示，如果取重力加速度 g=10m/s 2，则（1）照片闪光的频率为10hz；（2）小球作平抛运动的初速度为1m/s考点：研究平抛物体的运动版权所有专题：实验题；平抛运动专题分析：正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据小球水平和竖直方向运动特点求解解答：解：（1）由乙图可知小球的直径为2.0cm，而小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长，所以每个格子的边长实际是2cm，在竖直方向上有：h=gt2，其中h=（105）2=10cm，代入求得：t=0.1s所以：f=10hz（2）水平方向：x=v0t，其中x=5l=0.1m，t=t=0.1s，故v0=1m/s故答案为：10，1点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题13（4分）（2014春乳山市期末）如图1所示，为研究“转动实验装置示意图”，现有的器材为：竖直方向的转盘（转轴水平）、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器（接交流电的频率为50hz）、纸带、重锤、游标卡尺、天平”回答下列问题：（1）如图2所示，用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d为5.020cm；（2）将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后，绕在转盘边缘上，纸袋一端固定在转盘上，使得转盘与纸带不打滑，设纸带厚度不计，打开电源，释放重锤，打点计时器打出的纸带如图所示，o、a、b、c各点为连续打出的点迹；则由图3中数据可得，打下点迹d时，圆盘转动的角速度为d=15.9rad/s（保留三位有效数字）考点：测定匀变速直线运动的加速度版权所有专题：实验题分析：1、游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读主尺读数时看游标的0刻度线超过主尺哪一个示数，该示数为主尺读数，看游标的第几根刻度与主尺刻度对齐，乘以游标的分度值，即为游标读数；2、根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出d点的瞬时速度，然后根据v=r求解角速度；解答：解：（1）游标卡尺主尺部分读数为5.0cm，游标读数为0.054=0.20mm=0.020cm，所以最终读数为5.0cm+0.020cm=5.020cm（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上d点时小车的瞬时速度大小vd=0.40m/s根据v=r得圆盘转动的角速度为d=15.9rad/s，故答案为：（1）5.020（2）15.9点评：1、解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读2、解决本题的关键知道该实验的原理，通过纸带处理求出圆盘的线速度，根据线速度与角速度的关系，求出角速度的表达式14（6分）（2014春乳山市期末）某学生利用如图所示装置验证机械守恒定律他在水平桌面上用练习本做成一个斜面，使一个钢球从斜面上某一位置滚下，并采取如下步骤测量钢球到达桌面的速度a让钢球从斜面上某一位置无初速释放，离开桌面后落到地面上，记下落地点的位置p；b用刻度尺测量在地面上的落点p与桌边沿的水平距离l；c 用刻度尺测量钢球在地面上的落点p与水平桌面的竖直距离h；d根据上述测量数据计算出钢球离开桌面时的初速度v=le为了验证钢球的机械能是否守恒，还必需测量的物理量是测量钢球释放时球离桌面的高度考点：验证机械能守恒定律版权所有专题：实验题分析：根据平抛运动的规律求出钢球离开桌面时的初速度验证小球些斜面上下滑到桌面过程中机械能守恒，需测量钢球释放时球离桌面的高度解答：解：需要测量钢球在地面上的落点p与水平桌面的竖直距离h，根据h=gt2得，t=，则钢球的初速度v=l判断小球在斜面上下滑时动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，从而验证机械能守恒定律，所以还需要测量钢球释放时球离桌面的高度故答案为：测量钢球在地面上的落点p与水平桌面的竖直距离；l；测量钢球释放时球离桌面的高度点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解三、本大题共5个小题，共42分要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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（7分）（2014春乳山市期末）如图所示，一架在2000m高空以v0=200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机要想用两枚炸弹分别轰炸山脚和山顶的敌人碉堡a和b已知山高720m，山脚与山顶的水平距离为1000m，若不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）飞机投第一颗炸弹时，飞机离a点的水平距离s1为多少才能准确击中碉堡a？（2）若要准确击中碉堡a和b，则投弹的时间间隔为多大？考点：平抛运动版权所有专题：平抛运动专题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出求出平抛运动的时间，结合初速度求出投弹时距离目标的水平位移，从而得出两次投弹的水平位移，求出投弹的时间间隔解答：解：（1）根据h=，解得t=，则s1=v0t=20020m=4000m（2）根据得，则抛出炸弹时距离b点的水平位移为：s2=v0t=20016m=3200m，则两次抛出点的水平位移为：x=s1+1000s2=1800m则投弹的时间间隔为：答：（1）飞机投第一颗炸弹时，飞机离a点的水平距离s1为4000m才能准确击中碉堡a；（2）若要准确击中碉堡a和b，则投弹的时间间隔为9s点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题16（8分）（2014春乳山市期末）如图所示，一根长l=0.8m的细线下端，栓一个质量为m=0.04kg的金属小球p，细线的上端固定在力传感器q上，q放在带小孔的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）重力加速度g=10m/s2求：（1）当小球的角速度1=10md/s时，力传感器上显示线的拉力读书f1为多少？（2）当小球做匀速圆周运动的角速度1=5md/s时，细线与竖直线的夹角为多少？考点：向心力版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：（1）根据拉力和重力的合力提供向心力求出细线与竖直方向的夹角，结合平行四边形定则求出拉力的大小（2）根据合力提供向心力求出细线与竖直方向上的夹角解答：解：（1）根据得，cos拉力（2）根据牛顿第二定律得，mgtan=mlsin2代入数据解得=60答：（1）力传感器上显示线的拉力读书f1为3.2n（2）细线与竖直线的夹角为60点评：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解17（8分）（2014春乳山市期末）“神舟”六号载人飞船在绕地球飞行的轨道上做匀速圆周运动，已知飞船运行的周期为t，地球表面的重力加速度为g，地球半径为r，求：飞船离地面的高度h为多少？考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系版权所有专题：人造卫星问题分析：在地球表面重力与万有引力相等，飞船绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力解答：解：在地球表面重力与万有引力相等有：所以有：gm=gr2飞船绕地球圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：由此解得：飞船离地面的高度h=r=答：飞船离地面的高度为点评：万有引力应用的着手点：一是星球表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供环绕天体圆周运动的向心力掌握万有引力和向心力公式是正确解决问题的关键18（9分）（2014春乳山市期末）如图所示，半径r=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点a一质量m=0.10kg的小滑块，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度为a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小滑块落在c点（取重力加速度g=10m/s2）求：（1）小滑块与地面间的动摩擦因数（2）小滑块运动到b点对轨道的压力n为多少？（3）a、c间的距离l为多少？考点：动能定理的应用；向心力版权所有专题：动能定理的应用专题分析：（1）对ac段中物体做受力分析，由牛顿第二定律可求得动摩擦因数（2）由运动学公式求得a点的速度，再由动能定理可求得b点的速度，再由牛顿第二定律可求得b点的压力；（3）由平抛运动规律可求得ac间的距离解答：解：（1）由牛顿第二定律可知：mg=ma；解得：=0.3；（2）对小球运动到a点过程由运动学公式可知：v2v02=2as解得a点的速度v=5m/s；对ab过程由动能定理可知：mg2r=mvb2mv2；解得vb=3m/s；在b点由牛顿第二定律可知：n+mg=m联立解得：n=1.25n；则由牛顿第三定律可知，物体对轨道的压力为1.25n（3）小球离开b点后做平抛运动，由平抛运动规律可知：2r=gt2ac=vbt解得：ac=1.2m；答：（1）小滑块与地面间的动摩擦因数为0.3；（2）小滑块运动到b点对轨道的压力