黑龙江省哈尔滨市2016-2017学年高一物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2016-2017学年黑龙江省哈尔滨高一（下）期末物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题6分，共72分其中17题为单选，其余多选多选题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，不答或有选错的得零分）1（6分）关于点电荷的说法，正确的是（）a只有体积很小的带电体才能看作点电荷b体积很大的带电体不能看作点电荷c当带电体电荷量很小时，可看作点电荷d当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷2（6分）真空中两个点电荷的电量分别是+q、+3q，库仑力为f；当把它们接触再放回原处，库仑力变为（）abcd3（6分）如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心o的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（）a =b =c =（）2d =（）24（6分）如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（）a小球和槽组成的系统总动量守恒b球下滑过程中槽对小球的支持力不做功c重力对小球做功的瞬时功率一直增大d地球、小球和槽组成的系统机械能守恒5（6分）如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体a，通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体b，细绳与竖直杆间的夹角为，则以下说法正确的是（）a物体b向右做匀速运动b物体b向右做加速运动c物体b向右做减速运动d物体b向右做匀加速运动6（6分）质量为m的汽车，起动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为p，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（）abcd7（6分）如图所示，质量为m的小球，用ob和ob两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30和60，这时ob绳的拉力大小为f1，若烧断ob绳，当小球运动到最低点c时，ob绳的拉力大小为f2，则f1：f2等于（）a1：1b1：2c1：3d1：48（6分）如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹（可视为质点）水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是（）a用fs量度木块增加的动能b用f（s+d）量度子弹损失的动能c用fd量度系统增加的内能d用fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失9（6分）一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下匀加速直线运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（）a重力势能减少了mghb动能增加了2mghc机械能保持不变d机械能增加了mgh10（6分）一个物体以初速度v0被水平抛出，落地时速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）a物体做平抛运动的时间为b物体做平抛运动的时间为c物体做平抛运动的竖直位移为d物体做平抛运动的水平位移为11（6分）如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）a小球通过最高点的最小速度为v=b小球通过最高点的最小速度为0c小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力d小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力12（6分）质量为m的物块，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）a受到向心力为b受到的摩擦力为 c受到的摩擦力为mgd受到的合力方向斜向左上方二、填空题（本题3空，每空4分，共12分）13（12分）如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定现接触锁定，小物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v0向右从a点滑离平台，并恰好从b点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道bc已知b点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道bc的圆心o与水平台面等高，c点的切线水平，并与长l=2.8m的水平粗糙直轨道cd平滑连接，小物块恰能到达d处重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计求：（1）小物块由a到b的运动时间t；（2）解除锁定前弹簧所储存的弹性势能ep；（3）小物块与轨道cd间的动摩擦因数三、计算题（本题3小题，共26分）14（9分）如图所示，摩托车做特技表演时，以v0=10m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出若摩托车冲向高台的过程中以p=1.8kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=16s，人和车的总质量m=1.8102kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离s=7.5m不计空气阻力，取g=10m/s2求：（1）摩托车从高台飞出到落地所用时间；（2）摩托车落地时速度的大小；（3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功15（9分）如图所示，一质量为m的物体，沿半径为r的1/4圆弧形轨道自p点由静止起运动，在圆轨道上运动时受到一个方向总与运动方向相同的，大小恒为f的拉力作用，在轨道底端q处撤去f，物体与轨道间的动摩擦因数为，物体最后在水平轨道上滑行距离s后停在m点根据下列要求列动能定理方程式并求解：（1）物体到q点时的速度；（2）物体在弧形轨道上克服摩擦力做的功；（3）物体全过程中克服摩擦力做的功16（8分）总质量为m的列车沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢质量为m中途脱节，司机发觉时，机车已行驶了l的距离于是立即关闭油门，除去牵引力，设阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的，当列车的两部分都停止时，它们的距离是多少？2016-2017学年黑龙江省哈尔滨六中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题6分，共72分其中17题为单选，其余多选多选题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，不答或有选错的得零分）1关于点电荷的说法，正确的是（）a只有体积很小的带电体才能看作点电荷b体积很大的带电体不能看作点电荷c当带电体电荷量很小时，可看作点电荷d当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷【考点】a1：元电荷、点电荷【分析】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系【解答】解：a、带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系故abc错误；d、当两个带电体的大小及形状对它们之间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，故d正确；故选：d【点评】本题考查了带电体看作点电荷的条件及其特点，类似质点，基础问题2真空中两个点电荷的电量分别是+q、+3q，库仑力为f；当把它们接触再放回原处，库仑力变为（）abcd【考点】a4：库仑定律【分析】接触带电的原则是先中和再平分根据库仑定律公式f=k求出库仑力的大小【解答】解：根据库仑定律公式得：f=k接触再分离后所带电量各为+2q，f=k=f故d正确，abc错误故选：d【点评】解决本题的关键掌握库仑定律的公式f=k，注意若两个金属小球之间原来是库仑引力，说明原来两球带异种电荷3如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心o的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则（）a =b =c =（）2d =（）2【考点】4h：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；4f：万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力=m，解出线速度与轨道半径r的关系进行求解【解答】解：根据万有引力提供向心力=mv=，a、b到地心o的距离分别为r1、r2，所以=，故选：a【点评】本题关键是要掌握万有引力提供向心力这个关系，能够根据题意选择恰当的向心力的表达式4如图所示，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑，则（）a小球和槽组成的系统总动量守恒b球下滑过程中槽对小球的支持力不做功c重力对小球做功的瞬时功率一直增大d地球、小球和槽组成的系统机械能守恒【考点】53：动量守恒定律【分析】由动量守恒的条件可以判断系统的动量是否守恒；由功的概念可确定槽对小球的支持力是否做功；根据功率公式p=fvcos分析开始与末了时重力的瞬时功率，从而重力对小球做功的瞬时功率如何变化结合机械守恒的条件分析即可【解答】解：a、小球在下滑过程中，小球相对于槽做圆周运动，系统竖直方向有加速度，所以小球与槽组成的系统所受合外力不为零，系统的动量不守恒，故a错误；b、小球下滑过程中，弧形槽要向左退，小球对地的位移方向与槽对小球的支持力方向夹角为钝角，所以槽对小球的支持力做负功，故b错误；c、小球刚下滑时速度为零，重力对小球做功的瞬时功率为零小球刚滑到水平面上时重力与速度垂直，根据功率公式p=fvcos知，此时重力的瞬时功率也为零，所以重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小，故c错误；d、地球、小球和槽组成的系统只有重力做功，系统的机械能，故d正确；故选：d【点评】解答本题时要明确动量守恒的条件和机械能守恒的条件，采用特殊位置法分析重力的瞬时功率如何变化5如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体a，通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体b，细绳与竖直杆间的夹角为，则以下说法正确的是（）a物体b向右做匀速运动b物体b向右做加速运动c物体b向右做减速运动d物体b向右做匀加速运动【考点】44：运动的合成和分解【分析】物体a以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体b的速率，将a物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解b的速率，再讨论b的运动情况【解答】解：将a物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，由绳子速率v绳=vcos而绳子速率等于物体b的速率，则有物体b的速率vb=v绳=vcos因减小，则b物体变加速运动，可知物体b向右做加速运动故选：b【点评】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解，如图得到v=v绳sin6质量为m的汽车，起动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为p，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为（）abcd【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率【分析】当牵引力等于阻力时，速度最大，根据p=fv求出阻力的大小，当汽车的车速为时，根据功率的公式求出牵引力的大小，结合牛顿第二定律求出瞬时加速度的大小【解答】解：当牵引力等于阻力时，速度最大，根据p=fv=fv得，阻力的大小f=当速度为时，牵引力f=，根据牛顿第二定律得，加速度a=故a正确，b、c、d错误故选：a【点评】解决本题的关键知道功率与牵引力、速度的关系，知道牵引力等于阻力时，速度最大7如图所示，质量为m的小球，用ob和ob两根轻绳吊着，两轻绳与水平天花板的夹角分别为30和60，这时ob绳的拉力大小为f1，若烧断ob绳，当小球运动到最低点c时，ob绳的拉力大小为f2，则f1：f2等于（）a1：1b1：2c1：3d1：4【考点】2h：共点力平衡的条件及其应用；29：物体的弹性和弹力【分析】烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据平衡条件求f1烧断水平细线，当小球摆到最低点时，由机械能守恒定律求出速度，再由牛顿牛顿第二定律求f2【解答】解：烧断水平细线前，小球处于平衡状态，合力为零，根据几何关系得：f1=mgsin30=mg；烧断水平细线，设小球摆到最低点时速度为v，绳长为l小球摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：mgl（1sin30）=mv2在最低点，有 f2mg=m联立解得 f2=2mg；故f1：f2等于1：4；故选：d【点评】本题是共点力平衡和机械能守恒、牛顿第二定律的综合，要善于分析物体的状态和运动过程，准确选择解题规律8如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹（可视为质点）水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是（）a用fs量度木块增加的动能b用f（s+d）量度子弹损失的动能c用fd量度系统增加的内能d用fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失【考点】6b：功能关系【分析】子弹射入木块的过程中，木块对子弹的阻力f做功为f（s+d），子弹对木块的作用力做功为fs，分别以木块和子弹为研究对象，根据动能定理分析子弹和木块的动能变化量，最后得到系统总动能的减小量【解答】解：a、对木块，子弹对木块的作用力做功为fs，根据动能定理知，木块增加的动能等于fs，故a正确b、木块对子弹的阻力f做功为f（s+d），根据动能定理知：子弹损失的动能等于克服阻力做的功，为f（s+d），故b正确c、系统克服阻力做功转化为内能，则系统增加的内能为fd，故c正确d、根据能量守恒定律知，子弹、木块系统总机械能的损失等于系统增加的内能，为fd，故d正确故选：abcd【点评】本题的关键是明确能量转化和转移情况，要能结合动能定理列式求解要注意位移的参照物9一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下匀加速直线运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（）a重力势能减少了mghb动能增加了2mghc机械能保持不变d机械能增加了mgh【考点】6b：功能关系【分析】根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化，根据动能和重力势能的变化判断机械能的变化【解答】解：a、物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh故a正确b、根据牛顿第二定律知，合力为2mg，合力做功为2mgh，根据动能定理知，则动能增加2mgh，故b正确cd、动能增加了2mgh，重力势能减小mgh，则机械能增加了mgh故c错误，d正确故选：abd【点评】解决本题的关键是掌握功能关系，知道重力做功与重力势能的关系，合力做功与动能的关系10一个物体以初速度v0被水平抛出，落地时速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）a物体做平抛运动的时间为b物体做平抛运动的时间为c物体做平抛运动的竖直位移为d物体做平抛运动的水平位移为【考点】43：平抛运动【分析】物体做平抛运动，将物体落地时的速度进行分解，求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动，由速度时间公式求出运动的时间，并位移时间公式求出竖直位移和水平位移【解答】解：ab、根据平行四边形定则可得：物体落地时在竖直方向上的分速度 vy=物体做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，则有：vy=gt所以运动的时间为：t=，故a正确，b错误cd、物体做平抛运动的竖直位移为 h=，水平位移为 x=v0t=v0，故c正确，d错误故选：ac【点评】解决本题的关键是知道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，知道分运动与合运动具有等时性11如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的有（）a小球通过最高点的最小速度为v=b小球通过最高点的最小速度为0c小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力d小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力【考点】4a：向心力；37：牛顿第二定律【分析】小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度小球做圆周运动是，沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力【解答】解：a、b在最高点，由于外管或内管可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0故a错误，b正确c、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力故c正确d、小球在水平线ab以上管道中运动时，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力当速度比较小时，内侧管壁有作用力故d正确故选bcd【点评】解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动，在最高点的最小速度为0，以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供12质量为m的物块，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）a受到向心力为b受到的摩擦力为 c受到的摩擦力为mgd受到的合力方向斜向左上方【考点】4a：向心力；37：牛顿第二定律【分析】物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为r，向心加速度为an=，此时由重力和支持力提供向心力根据牛顿第二定律求出支持力，由公式f=n求出摩擦力【解答】解：a、物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为r，向心加速度为an=，故a错误；b、根据牛顿第二定律得nmg=m，得到金属球壳对小球的支持力n=m（g+），由牛顿第三定律可知，小球对金属球壳的压力大小n=m（g+），受到的摩擦力为f=n=m（g+），故bc错误；d、物体重力和支持力的合力向上，还受到水平向左的摩擦力，属于物体受到的合力方向斜向左上方，故d正确故选：d【点评】本题是变速圆周运动动力学问题，关键是分析小球的受力情况，确定向心力的来源对于变速圆周运动，由指向圆心的合力提供向心力二、填空题（本题3空，每空4分，共12分）13（12分）（2017南长区校级学业考试）如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定现接触锁定，小物块与弹簧分离后将以一定的水平速度v0向右从a点滑离平台，并恰好从b点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道bc已知b点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道bc的圆心o与水平台面等高，c点的切线水平，并与长l=2.8m的水平粗糙直轨道cd平滑连接，小物块恰能到达d处重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计求：（1）小物块由a到b的运动时间t；（2）解除锁定前弹簧所储存的弹性势能ep；（3）小物块与轨道cd间的动摩擦因数【考点】66：动能定理的应用；24：滑动摩擦力【分析】（1）首先要清楚物块的运动过程，a到b的过程为平抛运动，已知高度运用平抛运动的规律求出时间；（2）知道运动过程中能量的转化，弹簧的弹性势能转化给物块的动能；（3）从a点到最后停在轨道cd上的某点p，物块的动能和重力势能转化给摩擦力做功产生的内能【解答】解：（1）小物块由a运动到b的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知：h1h2=gt2小物块由a运动到b的时间为：t=s0.346s （2）根据图中几何关系可知：h2=h1（1cosboc），代入数据解得：boc=60设小滑块从a点离开时速度大小为v，根据平抛运动规律有：tan60=，代入数据解得：v=2m/s 根据功能关系可知，原来压缩的弹簧储存的弹性势能为t2：ep=mv2=2j（3）依据题意根据功能关系有：mgh1+ep=mgl代入数据解得：=答：（1）小物块由a到b的运动时间为0.346s；（2）解除锁定前弹簧所储存的弹性势能为2j；（3）小物块与轨道cd间的动摩擦因数为【点评】本题主要考查了功能关系和平抛运动基本公式的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况和受力情况，知道从a到b点过程中物体做平抛运动，做物理问题应该先清楚研究对象的运动过程，根据运动性质利用物理规律解决问题关于能量守恒的应用，要清楚物体运动过程中能量的转化三、计算题（本题3小题，共26分）14如图所示，摩托车做特技表演时，以v0=10m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出若摩托车冲向高台的过程中以p=1.8kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=16s，人和车的总质量m=1.8102kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离s=7.5m不计空气阻力，取g=10m/s2求：（1）摩托车从高台飞出到落地所用时间；（2）摩托车落地时速度的大小；（3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功【考点】66：动能定理的应用；53：动量守恒定律【分析】（1）平抛运动的时间由高度决定，根据h=求出运动的时间（2）分别求出水平方向和竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出落地的速度大小（3）抓住功率不变，牵引力做功w=pt，根据动能定理求出摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功【解答】解：（1）摩托车在空中做平抛运动则有s（2）水平方向做运动运动，则有： m/s竖直方向做自由落体运动，则v竖直=gt解得v竖直=10m/s摩托车落地时的速度： m/s（3）摩托车冲上高台过程中，根据动能定理：带入数据得：解得：所以，摩托车冲上高台过程中摩托车克服阻力所做的功为2.4104j答：（1）摩托车从高台飞出到落地所用时间为1s；（2）摩托车落地时速度的大小为12.5m/s；（3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功为2.4104j【点评】本题综合运用了动能定理和平抛运动的知识，关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道功率不变时，牵引力做功w=pt15如图所示，一质量为m的物体，沿半径为r的1/4圆弧形轨道自p点由静止起运动，在圆轨道上运动时受到一个方向总与运动方向相同的，大小恒为f的拉力作用，在轨道底端q处