黑龙江省绥化市安达市田家炳高中2015-2016学年高一下

2015-2016学年黑龙江省绥化市安达市田家炳高中高一（下）期末物理试卷一、选择题：（1-11单选每题3分，12-15多选每题3分选不全得2分，共45分）1．质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是（）A．B．C．D．2．一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向速度大小也为v0，则t为（）A．B． C．D．3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于（）A．B B．F1C．A D．F24．历史上第一次通过实验比较准确测出万有引力常量的科学家是（）A．英国的胡克B．英国的牛顿C．意大利的伽利略D．英国的卡文迪许5．如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的是（）A．线速度B．角速度C．加速度D．向心力6．由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的（）A．速率变大，周期变小B．速率变小，周期变大C．速率变大，周期变大D．速率变小，周期变小7．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多8．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中（）A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多9．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机的功率为（）A．2P B．4P C．8P D．无法确定10．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m1：m2=1：2，速度之比为v1：v2=2：1当汽车急刹车后（此时汽车轮胎与地面间存在滑动摩擦力），甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2，两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则（）A．s1：s2=4：1 B．s1：s2=1：1 C．s1：s2=2：1 D．s1：s2=1：211．如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0抛出．不计空气阻力，当它达到B点时物体的动能为（）A．mv+mgH B．mv+mghC．mgH﹣mgh D．mv+mg（H﹣h）12．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2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c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（）A．a点与b点的线速度大小相等B．b点与c点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．c点与d点的角速度大小相等13．据报道，嫦娥二号探月卫星将于2010年发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度距离月球表面200km的嫦娥一号更加翔实．若卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则（）A．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大B．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小C．嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大D．嫦娥二号环月运行时向心加速度与嫦娥一号更小14．一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）A．合外力做功50 J B．阻力做功500 JC．重力做功500 J D．支持力做功50 J15．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（）A．周期比为3：1 B．线速度比为：1C．向心加速度比为9：1 D．向心力之比为1：18二、实验题（每空3分）16．（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是．A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧秤F．重垂线（2）实验中，下列说法正确的是．A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下；B．斜槽轨道必须光滑；C．斜槽轨道末端可以不水平；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些；E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来．17．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为9.8m/s2，那么（1）纸带的端（填“左”或“右”）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律；（3）从O点到（2）问中所取的点，重物重力势能的减少量△E p=J，动能增加△E k= J．（结果取三位有效数字）三、计算题18．以v0=16m/s的速度水平抛出一石子，石子落地时速度方向与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力（g=10m/s2）求（1）石子在空中运动时间？（2）石子抛出点与落地点的高度差？（3）石子落地的速度？19．质量为m的物体从高为H的斜面上由静止开始滑下，经过一段水平距离后停下，如图所示，若已知停止的地方离出发点处的水平距离为S，且物体与接触面的动摩擦因数为μ，试证明：μ=．20．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置．两个质量均为m的小球a、b 以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离．2015-2016学年黑龙江省绥化市安达市田家炳高中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（1-11单选每题3分，12-15多选每题3分选不全得2分，共45分）1．质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是（）A．B．C．D．【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】由于需要向心力，曲线运动中合力指向曲线的内侧；当速度方向与合力方向的夹角大于90°时，合力做负功，物体减速；当速度方向与合力方向的夹角小于90°时，合力做正功，物体加速．【解答】解：A、D、由于需要向心力，曲线运动中合力指向曲线的内侧，故A错误，D错误；B、C、当速度方向与合力方向的夹角大于90°时，合力做负功，物体减速，故B错误，C正确；故选C．2．一个物体以初速度v0水平抛出，经过时间t，竖直方向速度大小也为v0，则t为（）A．B． C．D．【考点】平抛运动．【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，抓住竖直分速度与水平初速度相等，结合速度时间公式求出运动的时间．【解答】解：根据v y=v0=gt得，平抛运动的时间t=．故A正确，B、C、D错误．故选：A．3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于（）A．B B．F1C．A D．F2【考点】开普勒定律．【分析】开普勒第二定律的内容，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上．如果时间间隔相等，即t2﹣t1=t4﹣t3，那么面积A=面积B由此可知行星在远日点B的速率最小，在近日点A的速率最大．【解答】解：根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．如果时间间隔相等，即t2﹣t1=t4﹣t3，那么面积A=面积B由此可知，弧长t1t2＞弧长t3t4则v A＞V B即行星在在近日点A的速率最大，远日点B的速率最小，故D正确，ABC错误．故选：D．4．历史上第一次通过实验比较准确测出万有引力常量的科学家是（）A．英国的胡克B．英国的牛顿C．意大利的伽利略D．英国的卡文迪许【考点】物理学史．【分析】历史上第一次通过实验比较准确测出万有引力常量的科学家是英国的卡文迪许．【解答】解：英国的牛顿发现了万有引力定律，是英国的卡文迪许历史上第一次通过实验比较准确测出万有引力常量，而不是胡克、伽利略、牛顿测出万有引力常量的．故D正确，ABC错误．故选D5．如果在北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的是（）A．线速度B．角速度C．加速度D．向心力【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】共轴转动，具有相同的角速度，在地球上的各点，除两极具有相同的角速度，然后根据线速度、向心加速度、向心力与加速度关系分析其它量的关系．【解答】解：北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，因为它们是共轴转动，则角速度相等，A、因为圆周运动的半径不同，由v=rω、，线速度不等．故A错误．B、北京和广州各放一个物体随地球自转做匀速圆周运动，因为它们是共轴转动，则角速度相等，故B正确；C、因为圆周运动的半径不同，由a=rω2知，向心加速度大小不相等，故C错误；D、因为圆周运动的半径不同，由向心力F=mω2r知，向心力大小不相等，故D错误；故选：B．6．由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么卫星的（）A．速率变大，周期变小B．速率变小，周期变大C．速率变大，周期变大D．速率变小，周期变小【考点】万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速．【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、周期的表达式进行讨论即可．【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据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，有F=F向=m=m r得：v=T=2π所以当轨道半径减小时，其速率变大，周期变小．故选A．7．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多【考点】重力势能的变化与重力做功的关系．【分析】重力做功W=mgh，h是物体初末位置的高度差．根据这个公式进行分析．【解答】解：物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，重力做功都是W=mgh，所以沿三条轨道滑下重力做的功一样多，故D正确．ABC错误．故选：D8．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中（）A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多【考点】功的计算．【分析】根据受力分析和三角函数知识表示出摩擦力大小和斜面的距离．根据功的定义式去比较两物体克服摩擦力做的功．【解答】解：设斜面底边长度为s，倾角为θ，那么的斜边长为L=，对物体受力分析，那么物体受到的滑动摩擦力为f=μF N=μmgcosθ，那么物体克服摩擦力做的功为w=fL=μmgcosθ•=μmgs，即物体克服摩擦力做的功与倾角无关．所以三物体克服摩擦力做的功一样多，故选D．9．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机的功率为（）A．2P B．4P C．8P D．无法确定【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】由于飞机飞行中所受阻力与其速度的立方成正比，由此可以求得飞机在速度为v 和2时受到的阻力的大小，再由P=FV=fV可以求得飞机的功率的大小．【解答】解：设飞机飞行中所受阻力f=kv2在匀速飞行时飞机受到的阻力的大小和飞机的牵引力的大小相等，所以飞机以速度v飞行时P=Fv=kv2•v=kv3当飞机以2v匀速飞行时，P′=F′v′=k（2v）3=8P，故选：C．10．两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m1：m2=1：2，速度之比为v1：v2=2：1当汽车急刹车后（此时汽车轮胎与地面间存在滑动摩擦力），甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2，两车与路面的动摩擦因数相同，不计空气阻力，则（）A．s1：s2=4：1 B．s1：s2=1：1 C．s1：s2=2：1 D．s1：s2=1：2【考点】动能定理的应用．【分析】物体在滑行中受摩擦力做功，根据动能定理可得出影响滑行距离的原因．【解答】解：由动能定理可知，﹣μmgs=0﹣E K；即μmgs=mv2；由公式可得，s=速度之比为v1：v2=2：1，两车与路面的动摩擦因数相同，所以s1：s2=4：1．故选A．11．如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0抛出．不计空气阻力，当它达到B点时物体的动能为（）A．mv+mgH B．mv+mghC．mgH﹣mgh D．mv+mg（H﹣h）【考点】动能定理的应用．【分析】对A到B段的过程，运用动能定理，求出物体到达B点时物体的动能．【解答】解：对A到B运用动能定理得，，解得B点的动能．故B正确，A、C、D错误．故选：B．12．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2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．c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（）A．a点与b点的线速度大小相等B．b点与c点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．c点与d点的角速度大小相等【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的各点线速度大小相等，根据v=rω，可比较各点线速度、角速度的大小．【解答】解：BD、点b、c、d是同轴传动，角速度相等，故B正确，D正确；C、点与a与c是同缘传动，边缘点线速度相等，故C正确；A、由于b、c角速度相等，而c的转动半径大，根据v=rω，点c的线速度大于点b的线速度；而点a和点c的线速度相等；故点a的线速度大于点b的线速度，故A错误；故选：BCD13．据报道，嫦娥二号探月卫星将于2010年发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度距离月球表面200km的嫦娥一号更加翔实．若卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则（）A．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更大B．嫦娥二号环月运行的周期比嫦娥一号更小C．嫦娥二号环月运行时向心加速度比嫦娥一号更大D．嫦娥二号环月运行时向心加速度与嫦娥一号更小【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据月球对嫦娥卫星的万有引力提供向心力，可分别得到周期、线速度、角速度、向心加速度与轨道半径的关系来分析．【解答】解：设月球的质量为M，嫦娥卫星的质量为m，轨道半径为r．F==m=maA、周期T=2π，可知“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小．故A错误，B正确；C、向心加速度a=，可知，“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更大．故C正确，D错误；故选：BC．14．一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）A．合外力做功50 J B．阻力做功500 JC．重力做功500 J D．支持力做功50 J【考点】动能定理的应用；功的计算．【分析】根据动能定理求解合外力做功和阻力做功．根据小孩高度的变化求解重力做功．根据支持力与位移方向间的关系分析支持力做功情况．【解答】解：==J=50J．故A正确．A、根据动能定理得：合外力做功为W合B、由动能定理得：mgh+W f=，得到阻力做功为W f=﹣mgh=﹣700J．故B错误．C、重力做功为W G=mgh=750J．故C错误．D、因为支持力方向总与小孩的位移垂直，则支持力不做功．故D错误．故选A15．设两人造地球卫星的质量比为1：2，到地球球心的距离比为1：3，则它们的（）A．周期比为3：1 B．线速度比为：1C．向心加速度比为9：1 D．向心力之比为1：18【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律求出周期、线速度、向心加速度然后求出它们的比值．【解答】解：A、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m r，解得：T=2π，卫星的周期之比：==，故A错误；B、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=，卫星的线速度之比：==，故B正确；C、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=ma，解得：a=，向心加速度之比：==，故C正确；D、卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，向心力之比：===，故D错误；故选：BC．二、实验题（每空3分）16．（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是CF．A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧秤F．重垂线（2）实验中，下列说法正确的是AD．A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下；B．斜槽轨道必须光滑；C．斜槽轨道末端可以不水平；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些；E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．【解答】解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于描绘出小球的运动轨迹．故CF正确．（2）ADE、让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，不是把所有的点连接起来．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故AD正确，E错误．BC、为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的；故BC错误．故答案为：（1）CF；（2）AD．17．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为9.8m/s2，那么（1）纸带的左端（填“左”或“右”）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律；（3）从O点到（2）问中所取的点，重物重力势能的减少量△E p= 1.89J，动能增加△E k= 1.70J．（结果取三位有效数字）【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据相等时间内的位移越来越大，确定纸带的哪一端与重物相连．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出速度的大小，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．【解答】解：（1）重物做加速运动，纸带在相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连．（2）根据图上所得的数据，应取图中O点到B点来验证机械能守恒定律．（3）从O到B的过程中，重力势能的减小量J≈1.89J，B点的速度m/s=1.845m/s，则动能的增加量≈1.70J．故答案为：（1）左，（2）B，（3）1.89，1.70．三、计算题18．以v0=16m/s的速度水平抛出一石子，石子落地时速度方向与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力（g=10m/s2）求（1）石子在空中运动时间？（2）石子抛出点与落地点的高度差？（3）石子落地的速度？【考点】平抛运动．【分析】（1）根据平行四边形定则求出落地时竖直分速度，根据速度公式求出运动的时间；（2）结合速度位移公式求出高度差．（3）根据平行四边形定则求出落地的速度大小．【解答】知，（1）石子落地时竖直分速度，所以运动的时间：t=s（2）则石子抛出点与落地点的高度差h=．（3）根据平行四边形定则知，石子落地的速度v=．答：（1）石子在空中运动时间是1.2s；（2）石子抛出点与落地点的高度差是7.2m；（3）石子落地的速度是20m/s．19．质量为m的物体从高为H的斜面上由静止开始滑下，经过一段水平距离后停下，如图所示，若已知停止的地方离出发点处的水平距离为S，且物体与接触面的动摩擦因数为μ，试证明：μ=．【考点】动能定理的应用．【分析】分别求出求出在斜面上和水平面上的摩擦力，对全过程运动动能定理，求出动摩擦因数的大小．【解答】证明：设斜面的倾角为θ，斜面的长度为x1，在水平面上的运行位移为x2，则在斜面上所受的滑动摩擦力f1=μmgcosθ，在水平面上所受的摩擦力为f2=μmg．根据动能定理得：mgH﹣μmgx1cosθ﹣μmgx2=0．因为x1cosθ+x2=S，则有H﹣μS=0，解得：．答：证明过程如上所述．20．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置．两个质量均为m的小球a、b 以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离．【考点】牛顿第二定律；平抛运动；向心力．【分析】对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，求出速度，此后球做平抛运动，正交分解后，根据运动学公式列式求解即可．【解答】解：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差．对A球：3mg+mg=m解得v A=对B球：mg﹣0.75mg=m解得v B=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为：s A=v A t=v A=4Rs B=v B t=v B=R∴s A﹣s B=3R即a、b两球落地点间的距离为3R．2016年11月6日。