内蒙古巴彦淖尔中学高一物理下学期期末考试试卷（含解析）.doc

内蒙古巴彦淖尔中学2014-2015学年高一下学期期末物理试卷一、选择题（本题共15个小题，每小题4分，共60分在每小题给出的四个选项中，第110题只有一个选项符合要求，第1115题有多个选项符合要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的0分）1发现万有引力定律和测出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：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定 专题：万有引力定律的应用专题分析：万有引力定律是牛顿在行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力公式、开普勒第三定律及牛顿第三定律相结合得出的而式中的引力常量是由卡文迪许通过实验来测量出来的解答：解：发现万有引力定律科学家是牛顿，而测出引力常量的科学家是卡文迪许故选：c点评：当卡文迪许通过实验测量出引力常量后，使得万有引力定律的适用性更广泛2质点作曲线运动从a到b速率逐渐增加，如图，有四位同学用示意图表示a到b的轨迹及速度方向和加速度的方向，其中正确的是( )a bcd考点：曲线运动；运动的合成和分解 分析：当物体速度方向与加速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，加速度指向曲线凹的一侧；当加速度与速度方向夹角小于90度时物体做加速运动；当加速度的方向与速度方向大于90度时物体做减速运动；分析图示情景然后答题解答：解：a、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角大于90度，物体做减速运动，故a错误；b、由图示可知，速度方向与加速度方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故b错误；c、由图示可知，加速度在速度的右侧，物体运动轨迹向右侧凹，故c错误；d、由图示可知，加速度方向与速度方向夹角小于90度，物体做加速曲线运动，故d正确；故选d点评：知道物体做曲线运动的条件，分析清楚图示情景即可正确解题3如图所示是一种娱乐设施“魔盘”，而且画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景甲、乙、两三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了，做圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向中心靠拢”乙说：“图画得对，因为旋转的魔盘给人离心力，所以人向盘边缘靠拢”丙说：“图画得对，当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动所需的向心力时，人会逐渐远离圆心”这三位同学的说法应是( )a甲正确b乙正确c丙正确d都不正确考点：向心力；摩擦力的判断与计算 专题：匀速圆周运动专题分析：人做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，当提供的力小于所需要的力，做离心运动，当提供的力大于所需要的力，做近心运动解答：解：人随圆盘做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，当转速较大时，静摩擦力不够提供向心力，人将做离心运动向心力不是物体受到的力故丙正确，甲、乙错误故c正确，a、b、d错误故选c点评：解决本题的关键搞清人随圆盘做圆周运动向心力的来源，知道向心力是物体做圆周运动所需要的力4从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出小球经过1s落地不计空气阻力，g=10m/s2则可求出( )a小球抛出时离地面的高度是5mb小球从抛出点到落地点的位移大小是5mc小球落地时的速度大小是15m/sd小球落地时的速度方向与水平地面成30角考点：平抛运动 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，根据时间求出高度和水平位移，结合竖直分速度，结合平行四边形定则求出落地的速度大小和方向解答：解：a、根据h=gt2得小球抛出时离地面的高度，h=101m=5m，故a正确b、水平位移x=v0t=51m=5m，从抛出点到落地点的位移大小是 s=5m故b错误c、落地时竖直分速度vy=gt=10m/s，则落地的速度v=m/s=5m/s，故c错误d、设小球落地时速度与水平方向的夹角为，则tan=1，解得：=45故d错误故选：a点评：解决本题的关键掌握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要注意合位移与水平位移的区别，不能混淆5如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛下列说法正确的有( )a它们的落地时间相同b运动过程中重力做的功相等c它们的落地时的动能相同d它们落地时重力的瞬时功率相等考点：功率、平均功率和瞬时功率；自由落体运动；平抛运动；功的计算 专题：功率的计算专题分析：a做的是匀变速直线运动，b是自由落体运动，c是平抛运动，根据它们各自的运动的特点可以分析运动的时间和末速度的情况，由功率的公式可以得出结论解答：解：a、bc运动的时间相同，a的运动的时间要比bc的长，故a错误；b、a、b、c三个小球的初位置相同，它们的末位置也相同，由于重力做功只与物体的初末位置有关，所以三个球的重力做功相等，所以b正确c、由动能定理可知，三个球的重力做功相等，它们的动能的变化相同，但是c是平抛的，所以c有初速度，故c的末动能要大，所以c错误d、三个球的重力相等，但是它们的竖直方向上的末速度不同，所以瞬时功率不可能相等，所以d错误故选：b点评：在计算瞬时功率时，只能用p=fv来求解，用公式p=求得是平均功率的大小，在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择6如图所示，a、b、c三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知ma=mbmc，则三颗卫星( )a线速度大小关系：vavb=vcb加速度大小关系：aaab=acc向心力大小关系：fa=fbfcd周期关系：tatb=tc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：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、加速度、周期表达式，根据万有引力定律，可以分析答题解答：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为m，由图示可知：rarb=rc，由题意知：ma=mbmc；由牛顿第二定律得： ，a、由得，所以vavb=vc，故a错误；b、由得，所以aaab=ac，故b正确；c、f=g，已知rarb=rc，ma=mbmc ，可知fafb，fbfc，故c错误；d、由得，所以tatb=tc，故d错误故选：b点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论7中新网2009年9月26日电：北京时间26日凌晨4时零5分“神舟七号”载人飞船成功变轨，变轨后飞船由椭圆轨道运行变为沿高度是343公里的圆形轨道运行，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟，次日宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来关于飞船下列说法中正确的是( )a飞船在此圆轨道上运动的角速度小于同步卫星运动的角速度b飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度c飞船在由椭圆轨道远地点向圆形轨道变轨时应启动发动机向后喷气d翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手，则样品会向地面做自由落体运动考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：同步卫星的周期为24h，根据=比较飞船和同步卫星的角速度大小根据牛顿第二定律比较飞船变轨前后在某一点的加速度大小当提供的力大于所需要的力时，飞船做近心运动，当提供的力等于所需要的力时，飞船做圆周运动解答：解：a、根据=知，同步卫星的周期大于飞船的周期，则飞船的角速度大于同步卫星的角速度故a错误 b、飞船变轨前在远地点和沿圆轨道运动时所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律，知加速度相等故b错误 c、飞船在椭圆轨道的远地点，由于万有引力大于圆周运动所需的向心力，做近心运动，向后喷气，速度增大，使得万有引力等于所需要的向心力，做圆周运动故c正确 d、实验样品脱手，由于具有惯性，与飞船具有相同的速度，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动故d错误故选c点评：解决本题的关键知道卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定8如图为湖边一倾角为30的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为o一人站在a点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知ao=40m，不计空气阻力（g取10m/s2），下列说法正确的是( )a若v018m/s，则石块可以落入水中b若v020m/s，则石块不能落入水中c若石子能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大d若石子不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大考点：平抛运动 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，根据高度求出运动的时间，结合水平位移求出石块落在水中的最小速度石块能落在水中，则下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则判断速度方向与水平面夹角与初速度的大小关系石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，结合平抛运动的规律分析落在斜面上的速度方向与斜面倾角与什么因素有关解答：解：a、根据得，t=s，则石块不落入水中的最大速度m/s=17.3m/s知初速度v017.3m/s，则石块可以落入水中故a正确，b错误c、若石块能落入水中，则下落的高度一定，可知竖直分速度一定，根据知，初速度越大，则落水时速度方向与水平面的夹角越小故c错误d、若石块不能落入水中，速度方向与水平方向的夹角的正切值，位移方向与水平方向夹角的正切值，可知tan=2tan，因为一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，与初速度无关故d错误故选：a点评：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解9假定某人在某星球上以速率v竖直上抛一个物体，经时间t物体落回手中已知该星球的半径为r，则该星球的第一宇宙速度为( )abcd考点：万有引力定律及其应用 分析：根据竖直上抛运动的对称性，结合速度时间公式求出星球表面的重力加速度，结合重力提供向心力求出星球上的第一宇宙速度解答：解：根据竖直上抛运动的对称性知，星球表面的重力加速度g=，根据mg=得，星球上的第一宇宙速度v=故选：b点评：本题考查了竖直上抛运动与万有引力定律的综合，知道第一宇宙速度等于贴近星球表面做匀速圆周运动的速度，抓住重力提供向心力进行求解10质量为2t的汽车，发动机的功率为30kw，在水平公路上能以54km/h的最大速度行驶，如果保持功率不变，汽车速度为36km/h时，汽车的加速度为( )a0.5 m/s2b1 m/s2c1.5m/s2d2 m/s2考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：当汽车以额定功率行驶时，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，直到最后牵引力和阻力相等，到达最大速度之后做匀速运动，此时的速度达到最大，由功率公式p=fv求出阻力，再根据牛顿第二定律求解加速度解答：解：当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，最大速度为vm=54km/h=15m/s，由p=fvm=fvm可得，阻力f=n=2000n速度达到v=36km/h=10m/s时汽车的牵引力为f=3000n由牛顿第二定律可得，ff=ma，所以a=m/s2=0.5m/s2故选a点评：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉11已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能正确的是( )abcd考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：小船参与了静水中的运动和水流的运动，最终的运动是这两个运动的合运动，根据平行四边形定则进行分析解答：解：a、因为水流速，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能沿着图示的方向故a错误；b、静水速斜向下游，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能与静水速的方向重合，故b错误c、当船头垂直于河岸，合速度的方向偏向下游故c正确d、船头的指向偏向上游方向，则合速度的方向垂直河岸运动故d正确故选：cd点评：解决本题的关键知道小船的运动轨迹与合速度的方向相同，根据平行四边形定则进行分析12如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力f竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )a力f和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量b木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量c力f、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量d力f所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量考点：功能关系 分析：功是能量转化的量度，具体表现形式有：重力势能的增加量等于克服重力做的功；力对物体的总功等于动能的增加量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量解答：解：ac、物体上升时受到重力、拉力和阻力，根据动能定理，有：wfmghw阻=即力f、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量变形得 wfw阻=+mgh，即力f和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量故ac正确b、重力势能的增加量等于木箱克服重力做的功，故b正确；d、由 wfw阻=+mgh知，力f所做功减去克服阻力所做的功等于机械能的增量，故d错误；故选：abc点评：本题关键是明确合力做功是动能变化的量度、除重力外其余力做的功是机械能变化的量度13物体沿圆轨道做匀速圆周运动，则该物体( )a加速度不变b动能不变c所受合力不变d角速度不变考点：匀速圆周运动 专题：匀速圆周运动专题分析：加速度、速度、合力都是矢量，当大小和方向都不变，矢量才不变动能是标量，只要大小不变，该物理量就不变解答：解：a、匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，可知方向时刻改变故a错误b、动能是标量，匀速圆周运动的速度大小不变，知动能不变故b正确c、匀速圆周运动的合力大小不变，方向始终指向圆心，可知方向时刻改变故c错误d、匀速圆周运动角速度不变故d正确故选：bd点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的过程中，速度的大小、向心力的大小、向心加速度的大小保持不变，但方向时刻改变142013年元旦前夕，备受全球瞩目的京广高铁全线贯通，全程2298km，列车时速达到350km以上为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是( )a减小内外轨的高度差b增加内外轨的高度差c减小弯道半径d增大弯道半径考点：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：火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供根据牛顿第二定律分析解答：解：火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图f=mgtan=解得：v=当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差；故选：bd点评：本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析15质量相同的小球a和b分别悬挂在长为l和2l的不伸长绳上，先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释放，当二绳竖直时，则( )a两球速度一样大b两球的动能一样大c两球的机械能一样大d两球所受的拉力一样大考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力 专题：机械能守恒定律应用专题分析：a、根据动能定理，比较两球的动能和速度c、两球在运动的过程中机械能守恒，比较初始位置的机械能，即可知道小球在最低点的机械能大小d、在最低点，重力和拉力的合力提供向心力，比较拉力的大小解答：解：a、根据动能定理，得v=，知当二绳竖直时，速度不等，动能不等故a、b错误 c、小球在运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，初始位置两球重力势能相等，动能都为0，所以初始位置的机械能相等，则在最低点机械能相等故c正确 d、根据动能定理，得v=根据，得，与绳长无关，所以两绳子的拉力一样大故d正确故选cd点评：解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律解题，以及知道小球运动到最低点，重力和拉力的合力提供向心力二、填空题（每空2分，共16分）16在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点a、b、c到第一个点的距离如上图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的左（左、右）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点b时，物体的速度vb=0.98m/s；（3）从起点o到打下计数点b的过程中重力势能减少量是ep减=0.49 j，此过程中物体动能的增加量ek增=0.48j；（4）实验的结论是在实验误差允许范围内，机械能守恒考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题分析：纸带随重物一起做加速运动，根据纸带上所打点之间的距离可以判断物块与纸带的那端相连，纸带实验中，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，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值解答：解：（1）物体做加速运动，由纸带可知，纸带上所打点之间的距离越来越大，这说明物体与纸带的左端相连（2）利用匀变速直线运动的推论vb=0.98m/s（3）重物由b点运动到c点时，重物的重力势能的减少量ep=mgh=1.09.80.0501 j=0.49jekb=0.48j（4）在实验误差范围内，重物的重力势能的减少量等于动能的增加量，所以在实验误差范围内，机械能守恒故答案为：（1）左 （2）0.98 （3）0.49，0.48 （4）在实验误差允许范围内，机械能守恒点评：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要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒17某同学在研究平抛运动的实验中，在方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知方格纸上的每一个小方格边长均为l=2.5mg取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：（1）小球从ab，bc，cd所经历的时间相等（填“相等”或“不相等”）；（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从ab，bc，cd的竖直方向位移差，求出小球从ab，bc，cd所经历的时间是0.05秒；（3）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=1 m/s考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题分析：（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，ab，bc，cd水平位移相等，所需时间相等（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，ab，bc竖直方向位移差y=at2=gt2，求出时间（3）由水平方向x=v0t，求出初速度v0解答：解：（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，ab，bc，cd水平位移相等，所需时间相等 （2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，ab，bc竖直方向位移差y=at2=gt2，t=0.05s （3）水平方向x=v0t，v0=1m/s故答案为：（1）相等；（2）0.05；（3）1点评：本题是频闪照片问题频闪照相每隔一定时间拍一次物体的位置，具有周期性竖直方向往往根据匀变速直线运动的推论y=at2=gt2，求时间三、计算题（18题8分，19题8分，20题8分，共24分）18我国继“神舟”八号载人飞船成功发射后，又准备在今年6月择机发射“神舟”九号载人飞船把“神舟”九号载人飞船在一段时间内的运动看成绕地球做匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地球做匀速圆周运动的周期为t、距地面的高度为h，已知地球半径为r，引力常量为g求：（1）地球的质量；（2）飞船的向心加速度大小考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期，求出地球的质量（2）根据轨道半径和周期求出向心加速度的大小解答：解：（1）设地球的质量为m 由万有引力定律和牛顿第二定律有：=解得：m=（2）飞船的向心加速度大小为：a=