2016-2017学年湖南师大附中高一下学期期末考试物理(word版)

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湖南师大附中2016-2017学年高一下学期期末考试数学试卷(word版含答案)

湖南师大附中2016－2017学年度高一第二学期期末考试数学时量：120分钟满分：150分得分：____________第Ⅰ卷(满分100分)一、选择题：本大题共12个小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．已知a>b ，则下列不等式一定成立的是A ．a 2>b 2B ．ac>bcC .||a >||bD ．2a >2b2．如图，给出的3个三角形图案中圆的个数依次构成一个数列的前3项，则这个数列的一个通项公式是A ．2n ＋1B ．3nC .n 2＋2n 2D .n 2＋3n ＋223．在△ABC 中，内角A ，B 所对的边分别为a ，b ，若a cos A ＝b cos B ，则△ABC 的形状一定是A ．等腰三角形B ．直角三角形C ．等腰直角三角形D ．等腰三角形或直角三角形4．设等差数列{}a n 的前n 项和为S n ，a 2，a 5是方程2x 2－3x －2＝0的两个根，则S 6＝A .92B ．5C ．－92D ．－5 5．满足a ＝4，b ＝3和A ＝45°的△ABC 的个数为 A ．0个 B ．1个 C ．2个 D ．不确定6．已知函数f(x)＝ax 2＋bx ＋c ，不等式f(x)<0的解集为{} |x x<－3或x>1，则函数y ＝f(－x)的图象可以为7．设集合A ＝{}x |ax 2－ax ＋1<0，若A ＝∅，则实数a 取值的集合是 A .{}a |0<a<4 B .{}a |0≤a<4 C .{}a |0<a ≤4 D .{}a |0≤a ≤48．若数列{}a n 满足a 1＝1，log 2a n ＋1＝log 2a n ＋1(n ∈N *)，它的前n 项和为S n ，则S n ＝A ．2－21－nB ．2n －1－1C ．2n －1D ．2－2n －19．已知钝角△ABC 的面积是12，AB ＝1，BC ＝2，则AC ＝A ．1 B. 5 C ．1或 5 D ．510．已知数列{}a n 的前n 项和为S n ＝aq n (aq ≠0，q ≠1)，则{}a n 为 A ．等差数列 B ．等比数列C ．既不是等差数列，也不是等比数列D ．既是等差数列，又是等比数列11．设a ＞0，b ＞0, a ＋4b ＝1，则使不等式t ≤a ＋bab 恒成立的实数t 的取值范围是A ．t ≤8B ．t ≥8C ．t ≤9D ．t ≥912．已知点P (x ，y )的坐标x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ≤4y ≥x x ≥1，过点P 的直线l 与圆C ：x 2＋y 2＝14相交于A 、B 两点，则||AB 的最小值为A ．2 3B ．4C ．4 3D ．8二、填空题：本大题共4个小题，每小题4分，共16分．13．已知集合P ＝{} |x x 2－x －2≥0，Q ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x －1x －3<0，则P ∩Q ＝______． 14．△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知三个内角成等差数列，且A为等差中项，若a ＝3，b ＝5，则sin B ＝________．15．某工厂生产甲、乙两种产品，其产量分别为45个与55个，所用原料为A ，B 两种规格金属板，每张面积分别为2 m 2与3 m 2.用A 种规格金属板可造甲种产品3个，乙种产品5个；用B 种规格金属板可造甲、乙两种产品各6个．设A ，B 两种金属板各取x 张，y 张．当x ＝______，y ＝________时，可使总的用料面积最省．16．等比数列{a n }的公比为q ，其前n 项的积为T n ，并且满足条件a 1>1，a 49a 50－1>0，(a 49－1)(a 50－1)<0.给出下列结论：①0<q<1；②a 1a 99－1<0；③T 49的值是T n 中最大的；④使T n >1成立的最大自然数n 等于98.其中所有正确结论的序号是____________．三、解答题：本大题共3个小题，共36分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．17．(本小题满分12分)已知等差数列{}a n的前三项分别为λ，6，3λ，前n项和为S n，且S k＝165.(1)求λ及k的值；(2)设b n＝32S n，且数列{}b n的前n项和T n，证明：12≤T n<1.某企业准备投入适当的广告费对产品进行促销，在一年内预计销售量Q(万件)与广告费x(万元)之间的函数关系为Q ＝3x －2x (x>1)，已知生产该产品的年固定投入为3万元，每生产1万件该产品另需再投入32万元，若每件销售价为“年平均每件生产成本(生产成本不含广告费)的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和．(1)试将年利润W(万元)表示为年广告费x(万元)的函数；(年利润＝销售收入－成本) (2)当年广告费为多少万元时，企业的年利润最大？最大年利润为多少万元？在△ABC 中，设BC →·CA →＝CA →·AB →. (1)证明：△ABC 是等腰三角形；(2)若||BA →＋BC →＝2，且B ∈⎣⎡⎦⎤π3，2π3，求BA →·BC →的取值范围．第Ⅱ卷(满分50分)一、选择题：本大题共2个小题，每小题5分，共10分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．20．过点(2，0)引直线l 与曲线y ＝2－x 2相交于A ，B 两点，O 为坐标原点，当△AOB 的面积取最大值时，直线l 的斜率等于( )A .33 B ．－33 C ．±33D ．－ 3 21．已知定义在R 上的函数y ＝f (x )对于任意的x 都满足f (x ＋1)＝－f (x )，当－1≤x ＜1时，f (x )＝x 3，若函数g (x )＝f (x )－log a |x |至少有6个零点，则a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0，15∪(5，＋∞)B.⎝⎛⎭⎫0，15∪[)5，＋∞ C.⎝⎛⎭⎫17，15∪(5，7) D.⎝⎛⎭⎫17，15∪[5，7) 二、填空题：本大题共1个小题，共5分．22．已知某几何体的三视图如图所示，则它的外接球表面积为________．三、解答题：本大题共3个小题，共35分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．23．(本小题满分11分)设f(x)＝sin ⎝⎛⎭⎫π4x －π6－2cos 2⎝⎛⎭⎫π8x ＋1.(1)求f(x)的最小正周期；(2)若函数y ＝f(x)与y ＝g(x)的图象关于直线x ＝1对称，求当x ∈⎣⎡⎦⎤0，43时，y ＝g(x)的最大值．24．(本小题满分12分)如图1，在Rt △ABC 中，∠ABC ＝60°，∠BAC ＝90°，AD 是BC 边上的高，沿AD将△ABC折成60°的二面角B－AD－C，如图2.(1)证明：平面ABD⊥平面BCD；(2)设E为BC的中点，BD＝2，求异面直线AE与BD所成的角的大小．25.(本小题满分12分)设函数f(x)＝|ax－x2|＋2b(a，b∈R)．(1)当b＝0时，若不等式f(x)≤2x在x∈[0，2]上恒成立，求实数a的取值范围；(2)已知a为常数，且函数f(x)在区间[0，2]上存在零点，求实数b的取值范围．湖南师大附中2016－2017学年度高一第二学期期末考试数学参考答案第Ⅰ卷(满分100分)一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分.当b<a<0时，则C 项不成立；由函数y ＝2x 为增函数，且a ＞b ，知2a ＞2b 成立，故选D .2．D 【解析】方法一：赋值法和验证法直接得出答案；方法二：由a n －a n －1＝n ＋1再根据累加法得：a n ＝a 1＋(a 2－a 1)＋…＋(a n －a n －1)＝3＋3＋4＋5＋…n ＋1＝n 2＋3n ＋22，故选D .3．D 【解析】由a cos A ＝b cos B 可得sin A cos A ＝sin B cos B ，即sin 2A ＝sin 2B ，故2A ＝2B 或2A ＋2B ＝π，故A ＝B 或A ＋B ＝π2，故选D .4．A 【解析】由根与系数的关系可知a 2＋a 5＝32，由等差数列的性质知a 2＋a 5＝a 1＋a 6＝32，由求和公式得S 6＝6（a 1＋a 6）2＝92.故选A . 5．B 【解析】由正弦定理可求得sin B ＝328，又a>b ，故A>B ，所以满足条件的角B为锐角，△ABC 的个数只有1个，故选B .6．B 【解析】由f(x)<0的解集为{} |x x<－3或x>1知a<0，y ＝f(x)的图象与x 轴交点为(－3，0)，(1，0)，所以y ＝f(－x)图象开口向下，与x 轴交点为(3，0)，(－1，0)．故选B .7．D 【解析】当a ＝0时，符合题意；当a>0时，相应二次方程中的Δ＝a 2－4a ≤0，得{}a |0<a ≤4，综上得{}a |0≤a ≤4，故选D .8．C 【解析】因为log 2a n ＋1＝log 2a n ＋1 (n ∈N *)，所以a n ＋1＝2a n ，q ＝2，a 1＝1，由等比数列的求和公式得S n ＝2n －1，故选C.9．B 【解析】S ＝12AB ·BC ·sin B ＝12，又AB ＝1，BC ＝2，所以sin B ＝22，所以B ＝45°或B ＝135°. 当B ＝45°时，由余弦定理可得AC ＝AB 2＋BC 2－2AB ·BC ·cos B ＝1，此时AC ＝AB ＝1，BC ＝2，易得A ＝90°，与“钝角三角形”条件矛盾，舍去．所以B ＝135°.由余弦定理可得AC ＝AB 2＋BC 2－2AB ·BC ·cos B ＝ 5.故选B. 10．C 【解析】当n ＝1时，a 1＝S 1＝aq ；当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝aq n －1(q －1)， ∴a n ＋1a n ＝q (q ≠1，q 为非零常数)，而a 2a 1＝q －1≠q ，故数列{}a n 既不是等差数列，也不是等比数列，故选C.11．C 【解析】因为a ＞0，b ＞0，所以t ≤a ＋b ab 等价于t ≤1a ＋1b ，只需t ≤⎝⎛⎭⎫1a ＋1b min ，而1a ＋1b ＝⎝⎛⎭⎫1a ＋1b (a ＋4b )＝a b ＋4ba ＋5≥2ab ·4b a ＋5＝9，当且仅当a b ＝4b a ，即a ＝2b ＝13时取“＝”．∴t ≤9 ，故答案选C.12．B 【解析】要使弦AB 最短，只需弦心距最大，根据图象知点P (1，3)到圆心的距离最大，则|OP |＝10，圆的半径为14，∴|AB |min ＝214－10＝4. 故选B.二、填空题：本大题共4个小题，每小题4分，共16分．13.{}x |2≤x<3 【解析】依题意P ＝{} |x x 2－x －2≥0＝{}x |x ≤－1或x ≥2， Q ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x －1x －3<0＝{}x |1<x<3，则P ∩Q ＝{}x |2≤x<3，故填{}x |2≤x<3.14.536 【解析】由三个内角B ，A ，C 依次成等差数列，∴A ＝π3，根据正弦定理，asin A＝b sin B ，则sin B ＝b sin A a ＝53×32＝536，故填536. 15．5，5 【解析】设用料面积为z ，则约束条件为⎩⎨⎧3x ＋6y ≥45，5x ＋6y ≥55，x ，y ∈N*目标函数z ＝2x ＋3y .作出不等式组所表示的平面区域，即可行域，如图所示．z ＝2x ＋3y 变成y ＝－23x ＋z 3，得斜率为－23，在y 轴上截距为z3，且随z 变化的一组平行直线．当直线z ＝2x ＋3y 过可行域上点M 时，截距最小，z 最小，解方程组⎩⎨⎧5x ＋6y ＝55，3x ＋6y ＝45，得M 点的坐标为(5，5)，故x ＝5，y ＝5. 16．①②③④ 【解析】由条件a 1>1，a 49a 50－1>0，(a 49－1)(a 50－1)<0可知a 49>1，a 50<1，所以0<q <1，①对；∵a 1a 99＝a 250<1，②对；因为a 49>1，a 50<1，所以T 49的值是T n 中最大的，③对；∵T n ＝a 1a 2a 3…a n ，又∵a 1a 98＝a 49a 50>1，a 1a 99＝a 250<1，所以使T n >1成立的最大自然数n 等于98.故填①②③④.三、解答题：本大题共3个小题，共36分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．17．【解析】(1)∵λ，6，3λ成等差数列，∴λ＋3λ＝12，∴λ＝3.(2分)∴等差数列{a n }的首项a 1＝3，公差d ＝3，(3分)故前n 项和S n ＝3n 2＋3n 2，由S k ＝165，即3k 2＋3k 2＝165，解得k ＝10.(6分) (2)∵b n ＝32S n ＝1n （n ＋1）＝1n －1n ＋1，(8分) ∴T ＝b 1＋b 2＋…＋b n ＝⎝⎛⎭⎫1－12＋⎝⎛⎭⎫12－13＋…＋⎝⎛⎭⎫1n －1n ＋1＝1－1n ＋1＝n n ＋1.(10分) 由于T n ＝n n ＋1是关于n 的增函数，故T n ≥T 1＝12，所以12≤T n <1.(12分) 18．【解析】(1)由题意，产品的生产成本为(32Q ＋3)万元，销售单价为32Q ＋3Q ×150%＋x Q×50%(2分) 故年销售收入为y ＝⎝⎛⎭⎫32Q ＋3Q ×150%＋x Q ×50%·Q ＝48Q ＋92＋12x ∴W ＝y －(32Q ＋3)－x ＝16Q ＋32－x 2＝49.5－32x －x 2(x>1)(6分) (2)∵W ＝49.5－⎝⎛⎭⎫32x ＋x 2≤49.5－232x ·x 2＝49.5－8＝41.5.(9分) 当且仅当32x ＝x 2，即x ＝8时，W 有最大值41.5(11分) ∴当年广告费为8万元时，企业年利润最大，为41.5万元．(12分)19．【解析】(1)因为BC →·CA →＝CA →·AB →，所以CA →·(BC →－AB →)＝0，又AB →＋BC →＋CA →＝0所以CA →＝－(AB →＋BC →)，(3分)得－(AB →＋BC →)·(BC →－AB →)＝0，即AB →2－BC →2＝0所以||AB →2＝||BC →2，故||AB →＝||BC→，所以△ABC 为等腰三角形．(6分) (或由－ab cos C ＝－bc cos A ，进而求得a cos C ＝c cos A ，得sin A cos C ＝sin C cos A ，所以sin (A －C)＝0，得A ＝C ，故△ABC 为等腰三角形)(2)因为B ∈⎣⎡⎦⎤π3，2π3，故cos B ∈⎣⎡⎦⎤－12，12，(7分) 设||AB →＝||BC→＝a ，因为||BA →＋BC →＝2, 进而||BA →＋BC →2＝4，所以a 2＋a 2＋2a 2cos B ＝4得a 2＝21＋cos B(9分) 所以BA →·BC →＝||BA →||BC →cos B ＝2cos B 1＋cos B ＝2－21＋cos B ∈⎣⎡⎦⎤－2，23.(12分) 第Ⅱ卷(满分50分)一、选择题：本大题共2个小题，每小题5分，共10分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．20．B 【解析】当△AOB 面积取最大值时，OA ⊥OB ，∵曲线y ＝2－x 2相交于A ，B 两点，O 为坐标原点，∴圆心O(0，0)，半径r ＝2，∴OA ＝OB ＝2，AB ＝2，∴圆心O(0，0)到直线直线l 的距离为1，当直线l 的斜率不存在时，直线l 的方程为x ＝2，不合题意；当直线l 的斜率存在时，直线l 的方程为y ＝k(x －2)，圆心(0，0)到直线l 的距离d ＝|－2k|k 2＋1＝1，解得k ＝±33， ∵k ＜0，∴k ＝－33.故选B . 21．A 【解析】由f(x ＋1)＝－f(x)得f(x ＋1)＝－f(x ＋2)，因此f(x)＝f(x ＋2)，即函数f(x)是周期为2的周期函数．函数g(x)＝f(x)－log a |x|至少有6个零点可转化成y ＝f(x)与h(x)＝log a |x|两函数图象交点至少有6个，需对底数a 进行分类讨论．若a ＞1，则h(5)＝log a 5＜1，即a ＞5.若0＜a ＜1，则h(－5)＝log a 5≥－1，即0＜a ≤15.所以a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0，15∪(5，＋∞)．故选A . 二、填空题：本大题共1个小题，共5分． 22．4π 【解析】由三视图可知该几何体是三棱锥，且三棱锥的高为1，底面为一个直角三角形，由于底面斜边上的中线长为1，则底面的外接圆半径为1，顶点在底面上的投影落在底面外接圆的圆心上，由于顶点到底面的距离与底面外接圆的半径相等，则三棱锥的外接球半径R 为1，则三棱锥的外接球表面积S ＝4πR 2＝4π.三、解答题：本大题共3个小题，共35分．解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．23．【解析】(1)f(x)＝sinπ4x cos π6－cos π4x sin π6－cos π4x ＝32sin π4x －32cos π4x ＝3sin ⎝⎛⎭⎫π4x －π3，故f(x)的最小正周期为T ＝2ππ4＝8.(5分) (2)法一：在y ＝g(x)的图象上任取一点(x ，g(x))，它关于x ＝1的对称点为(2－x ，g(x))．由题设条件，点(2－x ，g(x))在y ＝f(x)的图象上，从而g(x)＝f(2－x)＝3sin ⎣⎡⎦⎤π4（2－x ）－π3＝3sin ⎣⎡⎦⎤π2－π4x －π3＝3cos ⎝⎛⎭⎫π4x ＋π3，当0≤x ≤43时，π3≤π4x ＋π3≤2π3，因此y ＝g(x)在区间⎣⎡⎦⎤0，43 上的最大值为y max ＝3cos π3＝32.(11分) 法二：因区间⎣⎡⎦⎤0，43关于x ＝1的对称区间为⎣⎡⎦⎤23，2，且y ＝g(x)与y ＝f(x)的图象关于直线x ＝1对称，故y ＝g(x)在区间⎣⎡⎦⎤0，43上的最大值为y ＝f(x)在区间⎣⎡⎦⎤23，2上的最大值．由(1)知f(x)＝3sin ⎝⎛⎭⎫π4x －π3.当23≤x ≤2时，－π6≤π4x －π3≤π6. 因此y ＝g(x)在区间⎣⎡⎦⎤0，43 上的最大值为y max ＝3sin π6＝32.(11分) 24．【解析】(1)因为折起前AD 是BC 边上的高，则当△ABD 折起后，AD ⊥CD ，AD ⊥BD(2分)又CD ∩BD ＝D ，则AD ⊥平面BCD.(3分)因为AD ⊂平面ABD ，所以平面ABD ⊥平面BCD.(4分)(2)取CD 的中点F ，连接EF ，则EF ∥BD ，所以∠AEF 为异面直线AE 与BD 所成的角．(6分)连结AF 、DE.由BD ＝2，则EF ＝1，AD ＝23，CD ＝6，DF ＝3.在Rt △ADF 中，AF ＝AD 2＋DF 2＝21.(8分)在△BCD 中，由题设∠BDC ＝60°，则BC 2＝BD 2＋CD 2－2BD·CD cos ∠BDC ＝28，即BC ＝27，从而BE ＝12BC ＝7，cos ∠CBD ＝BD 2＋BC 2－CD 22BD ·BC ＝－127. 在△BDE 中，DE 2＝BD 2＋BE 2－2BD·BE cos ∠CBD ＝13.在Rt △ADE 中，AE ＝AD 2＋DE 2＝5.(11分)在△AEF 中，cos ∠AEF ＝AE 2＋EF 2－AF 22AE ·EF＝12. 所以异面直线AE 与BD 所成的角的大小为60°.(12分)25．【解析】(1)当b ＝0时，若不等式x|a －x|≤2x 在x ∈[0，2]上恒成立；当x ＝0时，不等式恒成立，则a ∈R ；(2分)当0<x ≤2，则|a －x |≤2在(0，2]上恒成立，即－2≤x －a ≤2在(0，2]上恒成立，因为y ＝x －a 在(0，2]上单调增，y max ＝2－a ，y min >－a ，则⎩⎪⎨⎪⎧2－a ≤2－a ≥－2，解得：0≤a ≤2；则实数a 的取值范围为[0，2]；(5分)(2)函数f (x )在[0，2]上存在零点，即方程x |a －x |＝－2b 在[0，2]上有解；设h (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2－ax （x ≥a ）－x 2＋ax （x <a ）当a ≤0时，则h (x )＝x 2－ax ，x ∈[0，2]，且h (x )在[0，2]上单调递增，所以h (x )min ＝h (0)＝0，h (x )max ＝h (2)＝4－2a ，则当0≤－2b ≤4－2a 时，原方程有解，则a －2≤b ≤0；(7分)当a >0时，h (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2－ax （x ≥a ）－x 2＋ax （x <a ），h (x )在⎣⎡⎦⎤0，a 2上单调增，在⎣⎡⎦⎤a 2，a 上单调减，在[a ，＋∞)上单调增；①当a 2≥2，即a ≥4时，h (x )max ＝h (2)＝2a －4，h (x )min ＝h (0)＝0，则当0≤－2b ≤2a －4时，原方程有解，则2－a ≤b ≤0；②当a 2<2≤a ，即2≤a <4时，h (x )max ＝h ⎝⎛⎭⎫a 2＝a 24，h (x )min ＝h (0)＝0，则当0≤－2b ≤a 24时，原方程有解，则－a 28≤b ≤0；(9分) ③当0<a <2时，h (x )max ＝max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫h ⎝⎛⎭⎫a 2，h （2）＝max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 24，4－2a ，h (x )min ＝h (0)＝0，当a 24≥4－2a ，即－4＋42≤a <2时，h (x )max ＝a 24，则当0≤－2b ≤a 24时，原方程有解，则－a 28≤b ≤0；当a 24<4－2a ，即0<a <－4＋42时，h (x )max ＝4－2a ，则当0≤－2b ≤4－2a 时，原方程有解，则a －2≤b ≤0；(11分)综上，当a <－4＋42时，实数b 的取值范围为[a －2，0]；当－4＋42≤a <4时，实数b 的取值范围为⎣⎡⎦⎤－a 28，0；当a ≥4时，实数b 的取值范围为[]2－a ，0.(12分)。

湖南师大附中高一物理下学期末考试试题

湖南师大附中2015－2016学年度高一第二学期期末考试物理A 卷时量：60分钟满分：100分B 卷时量： 30分钟满分：50分得分：____________A 卷一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请将正确选项填写在答题卷上)1．下列物理量中，属于矢量的是 A ．向心加速度 B ．功 C ．功率 D ．动能2．汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下列四个图象中，哪个正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系3．在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半径为R 的匀速圆周运动，若绳子拉力为F ，在小球经过14圆周的时间内，F 所做的功为A ．0 B.12RF C ．RF D.2RF4．有一项趣味竞赛：从光滑水平桌面的角A 向角B 发射一只乒乓球，要求参赛者在角B 处用细管吹气，将乒乓球吹进角C 处的圆圈中．赵、钱、孙、李四位参赛者吹气方向为如图中的箭头所示，则最有可能成功的参赛者是A ．赵B ．钱C ．孙D ．李5．质点在恒力F 的作用下做曲线运动，P 、Q 为运动轨迹上的两个点，若质点经过P 点的速度比经过Q 点时速度小，则F 的方向可能为下图中的初速度v A、v B、v C的关系和三个物体做平抛运动的时间t A、t B、t C的关系分别是A．v A＞v B＞v C t A＞t B＞t CB．v A＝v B＝v C t A＝t B＝t CC．v A＞v B＞v C t A＜t B＜t CD．v A＜v B＜v C t A＞t B＞t C7．如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是m a＝m b＜m c，则A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的周期相等，且小于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b所需向心力最小8．水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来，如图所示的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E随位移s变化的图象，则下列说法正确的是①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大③若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大④若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大A．①③ B．②③C．①④ D．②④9．如图所示，长为L 1的橡皮条与长为L 2的细绳的一端都固定在O 点，另一端分别系两球A 和B ，A 和B 的质量相等，现将两绳都拉至水平位置，由静止释放放，摆至最低点时，橡皮条和细绳长度恰好相等，若不计橡皮条和细绳的质量，两球经最低点速度相比A ．A 球大B ．B 球大C ．两球一样大D ．条件不足，无法比较10．如图所示，小球在竖直向下的力F 作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F 撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，不计空气阻力，则小球在上升过程中A ．小球的动能先增大后减小，弹簧弹性势能转化成小球的动能B ．小球在离开弹簧时动能达到最大值C ．小球动能最大时弹簧弹性势能为零D ．小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒二、多选题(每题不只有一个选项正确，每题4分，共16分)11．如图所示，一轻弹簧左端与物体A 相连，右端与物体B 相连，开始时，A 、B 均在粗糙水平面上不动，弹簧处于原长状态．在物体B 上作用一水平向右的恒力F ，使物体A 、B 向右运动．在此过程中，下列说法中正确的为A ．合外力对物体A 所做的功等于物体A 的动能增量B ．外力F 做的功与摩擦力对物体B 做的功之和等于物体B 的动能增量C ．外力F 做的功及摩擦力对物体A 和B 做功的代数和等于物体A 和B 的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D ．外力F 做的功加上摩擦力对物体B 做的功等于物体B 的动能增量与弹簧弹性势能增量之和12．地球同步卫星离地心的距离为r ，环绕速度为v 1，加速度大小为a 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R ，则下列关系正确的是A.a 1a 2＝r RB.a 1a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R r 2C.v 1v 2＝r RD.v 1v 2＝Rr13．如图所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨．某转弯处规定行驶的速度为v，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是A．若速度大于v，则火车轮缘挤压内轨B．若速度大于v，则火车轮缘挤压外轨C．若速度小于v，则火车轮缘挤压内轨D．若速度小于v，则火车轮缘挤压外轨14．如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另一端系一质量m的小球．将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则A．小球经过B点时，小球的动能为mgLB．小球经过B点时，绳子的拉力为3mgC．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小A卷选择题答题卡三、实验题(每空3分，共12分)15．(6分)某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验．实验时让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点．如图乙所示为实验时打出的一条纸带，选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E，测出C点距起始点O的距离OC＝50.00 cm，点A、E间的距离为AE＝24.00 cm.已知打点计时器使用的交流电周期为0.02 s，重锤的质量m＝0.20 kg，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2.由这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为________J，从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了________J．(答案保留两位有效数字)16．(6分)王晓明同学设计了如图1所示实验：选取任意高度击打簧片，使左右两球同时释放，发现两球均能同时落地，此实验能够说明做平抛运动的物体____________________．李小薇同学设计了如图2的实验：将两个完全相同的倾斜滑道固定在同一竖直平面内，滑道1安置在滑道2的正上方，两滑道的最下端水平并对齐，滑道2与光滑水平板吻接．将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，则她将观察到的现象是两球相碰，若反复调整斜面高度仍能达到上述效果，这说明做平抛运动的物体________________________________________．四、计算题(第17题10分，第18题10分，第19题12分，共32分)17．(10分)如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿半径为3.2 m的圆弧桥面运动，到桥面最高点时汽车对桥面的压力为 1 224 N，然后水平飞出落到与圆心同高的水平面，已知人和车的总质量为180 kg，特技表演的全程中不计一切阻力，取g＝10 m/s2.则：(1)求人和车到达顶部平台时的速度v0；(2)求人和车从桥面飞出的水平距离L.18．(10分)一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面的高度为h.已知地球半径为R，地面重力加速度为g.求：(1)卫星的线速度；(2)卫星的周期．19．(12分)质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8 m，如图所示．若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动．求：(g＝10 m/s2)(1)物体A着地时的速度；(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离．B卷一、不定项选择题(每题至少有一个选项正确，每题4分，共16分)1．全球定位系统(GPS)有24颗卫星分布在绕地球的6个轨道上运行，距地面的高度都为2万千米．已知地球同步卫星离地面的高度为3.6万千米，地球半径约为6 400 km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为A．3.1 km/s B．3.9 km/s C．7.9 km/s D．11.2 km/s2．如图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．左侧是一套轮轴，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.已知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，则以下判断正确的是A．a点与b点的向心加速度大小相等B．a点与b点的角速度大小相等C．a点与c点的线速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小相等3．如图所示，两个半径不同内壁光滑的半圆轨道，固定于地面，一小球先后从与球心在同一水平高度上的A、B两点，从静止开始自由滑下，通过最低点时，下列说法中正确的是A．小球对轨道底部的压力相同 B．小球对轨道底部的压力不同C．速度大小不同，半径大的速度大 D．向心加速度的大小相同4．滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为2ghC．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mgB卷选择题答题卡二、填空题(每空4分，共12分)5．有一人荡秋千，秋千的绳子刚好能支持人重的2倍，秋千的绳长为L，则此人荡秋千时，在__________位置时绳子最容易断，此人荡秋千时的最大速率是________．此人荡秋千时与竖直方向最大的夹角是________．(不计空气阻力，重力加速度大小为g)三、计算题(第6题10分，第7题12分，共22分)6．如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2 t的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图像如图b所示(在t ＝15 s处水平虚线与曲线相切)，运动过程中汽车发动机的输出功率保持20 kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)有恒定的大小．(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1；(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a；(3)求BC路段的长度．7．(12分)如图所示，轻绳绕过定滑轮，一端连接物块A ，另一端连接在滑环C 上，物块A 的下端用弹簧与放在地面上的物块B 连接，A 、B 两物块的质量均为m ，滑环C 的质量为M ，开始时绳连接滑环C 部分处于水平，绳刚好拉直且无弹力，滑轮到杆的距离为L ，控制滑块C ，使其沿杆缓慢下滑，当C 下滑43L 时，释放滑环C ，结果滑环C 刚好处于静止，此时B 刚好要离开地面，不计一切摩擦，重力加速度为g.(1)求弹簧的劲度系数；(2)若由静止释放滑环C ，求当物块B 刚好要离开地面时，滑环C 的速度大小．湖南师大附中2015－2016学年度高一第二学期期末考试物理参考答案A 卷一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请将正确选项填写在答题卷上)二、多选题(每题4三、实验题(每空315．0.90 0.9816．在竖直方向上做自由落体运动在水平方向上做匀速直线运动四、计算题(第17题10分，第18题10分，第19题12分，共32分) 17．【解析】(1)在最高点，根据牛顿第二定律得，mg －N ＝m v 02R ，(4分)代入数据解得v 0＝3.2 m/s.(2分) (2)根据R ＝12gt 2得，t ＝2R g＝2×3.210s ＝0.8 s ，(2分) 则人和车从桥面飞出的水平距离L ＝v 0t ＝3.2×0.8 m ＝2.56 m ．(2分) 18．【解析】(1)设卫星的质量为m ，地球的质量为M ，根据万有引力定律 G Mm r 2＝m v2r(2分)r ＝R ＋h(1分)设在地球表面有一质量为m′的物体，根据万有引力定律 GMm′R2＝m′g(2分) 求出卫星的线速度v ＝R gR ＋h(1分) (2)根据万有引力定律 G Mm r 2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r(3分) 求出卫星的周期T ＝2π（R ＋h ）R R ＋hg(1分) 19．【解析】(1)设物体A 着地时的速度为v ，根据机械能守恒定律mgh －mgh sin θ＝（m ＋m ）v22(3分)v ＝2 m/s(3分)(2)设物体A 着地后物体B 沿斜面上滑的最大距离为s ，则－mgs×sin θ＝0－mv22(3分)得：s ＝0.4 m(3分)B 卷一、不定项选择题(16分)二、填空题(每空4分，共12分)5．最低点 gL 60°三、计算题(第6题10分，第7题12分，共22分) 6．【解析】(1)汽车在AB 路段时，是匀速直线运动，因此有牵引力F 1＝f 1，功率P ＝F 1v 1(1分)阻力f 1＝P v 1得f 1＝20×10310N ＝2 000 N(2分)(2)t ＝15 s 时汽车处于平衡态，有牵引力F 2＝f 2，功率P ＝F 2v 2，此时的阻力f 2＝Pv 2，f 2＝20×1035N ＝4 000 N(1分)t ＝5 s 时汽车开始减速运动，有f 2－F 1＝ma ，4 000－2 000＝2×103a ，a ＝1 m/s 2(2分) 加速度方向向左．(3)BC 过程应用动能定理求解有：Pt －f 2s ＝12mv 22－12mv 12(2分)20×103×10－4 000s ＝12×2×103×52－12×2×103×102解得s ＝68.75 m(2分)7．【解析】(1)设开始时弹簧的压缩量为x ，则kx ＝mg(1分) 设B 刚好要离开地面时弹簧的伸长量为x′，则kx′＝mg(1分)11 因此x′＝x ＝mg k由几何关系得2x ＝L 2＋169L 2－L ＝2L3(2分)求得x ＝L 3，得k ＝3mgL (2分)(2)弹簧的劲度系数为k ，开始时弹簧的压缩量为 x 1＝mg k ＝L3当B 刚好要离开地面时，弹簧的伸长量x 2＝mg k ＝L3因此A 上升的距离为h ＝x 1＋x 2＝2L3 C 下滑的距离H ＝4L3根据机械能守恒定律得 MgH －mgh ＝12m(v H H 2＋L 2)2＋12Mv 2(4分)求得v ＝10（2M －m ）gL48m ＋75M (2分)。

师大附中2016-2017学年度高一第一学期期末考试

湖南师大附中2016 —2017学年度高一第一学期期末考试物理时量：90分钟满分：150分得分：_____________第I卷选择题（共48分）一、选择题（12 X4= 48分，1〜8单选，9〜12多选，选对但不全得2分，选错或不选得0分）1. 2016年8月5 日—21日在巴西里约热内卢举行了第31届奥运会，口号是Live your passion "点燃你的激情.关于下列几种比赛项目中的研究对象，可以视为质点的是b5E2RGbCAPA. 研究跳水比赛中选手在空中的动作时B. 确定帆船比赛途中帆船在水面上的位置时C. 研究乒乓球比赛中选手发出的旋转球时D. 研究花样游泳比赛中选手在水中的动作时2. 下列说法错误的是A. 在国际单位制中，长度、质量和时间三个物理量单位为力学基本单位B. 车速越大的汽车，它的惯性越大C. 载重汽车的重心位置跟所载物体的质量和叠放的方式有关D. 在同一路面同一速度行驶的汽车，载重越大，紧急刹车后滑行的路程越长3. 如图所示，计时开始时A、B两质点在同一位置，由图可知A. A、B两质点运动方向相反B. 2 s末A B两质点相遇C. 2 s末A B两质点速度大小相等，方向相同D. A、B两质点速度相同时相遇4. 做匀加速直线运动的物体，途中依次经过A、B、C三点.已知经过A点的速度为1 m/s , AB段的长度为4 m, AB段和BC段的平均速度分别为 3 m/s和6 m/s.则下列说法错误的是p1EanqFDPwA. 物体经过B C两点的速度为5 m/s和7 m/sB. 物体运动的加速度为3 m/s24C. 物体经过AB段的时间为3sD. BC段的长度等于2倍AB段的长度m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则关于斜面作用于物5.如图所示，位于斜面上的物块块的静摩擦力说法正确的是DXDiTa9E3dA. 方向一定沿斜面向上B .方向一定沿斜面向下C.大小可能等于零 D .大小一定不等于零6•鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是7•目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材•如图所示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点•由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比RTCrpUDGiTA. F不变，F1变小B . F不变，F1变大&如图，质量为M半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m半径为r的光滑球B,重力加速度为g.则5PCzVD7HxAA. A对地面的摩擦力方向向左B. B 对A 的压力大小为R+ rR mgrC. 细线对小球的拉力大小为mgRx/ (R+ r) 2-R2D. 若剪断细线(A不动)，则此瞬时球B加速度大小为R gjLBHrnAlLg9. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠面.下放时，两臂放直，不能曲臂，如图所示，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是XHAQX74J0XA. 加速上拉过程中，人受到重力和单杠给人的作用力，且单杠给人的作用力大于重力B. 上拉过程中，单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力C. 悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力D. 下放过程中，在某瞬间人可能只受到一个力的作用10. 物体从h高处自由下落，它在落地前 1 s内共下落35 m , g= 10 m/s2.下列说法中正确的有A. 物体下落的时间为4 sC. F变小，F1变小D . F变大, F1变大B. 物体落地时速度为40 m/sC. 下落后第1 s内、第2 s内、第3 s内，每段位移之比为1 ：2 ：3D. 落地前2 s内共下落60 m11. 如图所示，悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向B角，则小车的运动情况可能是A. 向右加速运动B. 向右减速运动C. 向左加速运动D. 向左减速运动12•在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是LDAYtRyKfEA. 物块接触弹簧后立即做减速运动B. 物块接触弹簧后先加速后减速C. 当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零D. 当物块的速度为零时，它所受的合力不为零第n卷非选择题（共52分）二、填空题（16题4分，其余每空2分，共26分）13. __________________________________________________________________ （4分）物体以初速度v0做竖直上抛运动，则其上升的时间为_________________________________________________ 、上升的最大高度为_________ . Zzz6ZB2Ltk14. （4分）在某次足球比赛中，以 5 m/s做直线运动的足球，被某一运动员踢了一脚，足球以20 m/s的速度反向飞出，足球与脚接触的时间为0. 2 s，若足球在这段时间内可视为做匀变速运动，则足球的加速度大小为______________ m/s2，方向为 _________________ . dvzfvkwMI115. （4分）同一平面内的三个力，大小分别为 4 N、6 N、7 N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值为________________ N和最小值为 ________________ N.rqyn14ZNXI16. （4分）（多选）如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象（如图乙）.则下列判断正确的是__________ . EmxvxOtOcoA. 弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B. 在弹性范围内，弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C. 该弹簧的劲度系数是200 N/m 2D 屮0/0/51»5/1-2l H I—I甲乙D. 该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变17. （10分）在’探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置.小车打点让时器f II || …(1) 本实验应用的实验方法是____________ •A. 控制变量法B.假设法C.理想实验法(2) 下列说法中正确的是_____________ .A. 在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小B. 在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量1C. 在探究加速度与质量的关系时，作出a —-图象更容易直观地判断出二者间的关系mD. 无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小(3) 在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M= 0.5 kg，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是 _________ . SixE2yXPq5A. m1= 4 gB . m2= 10 gC. m3= 40 gD . m4= 500 g(4) 在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s .从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度 a = __________ m/s2.(结果保留两位有效数字)6ewMyirQFL(5) 图丙为某同学在探究加速度a与力F的关系时，根据测量数据作出的a—F 图象，说明实验存在的问题是_______________________ . kavU42VRUs三、计算题(共26分)18 . (12分)在十字路口，汽车以0.5 m/s2 的加速度从停车线启动做匀加速运动，刚好有一辆自行车以5 m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：y6v3ALoS89(1) 什么时候它们相距最远？最远距离是多少？(2) 汽车追上自行车时，汽车的速度是多大？19 . (14分)如图，在倾角0= 37。

湖南师大附中高一下学期期末物理答案

湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理参考答案－(这是边文，请据需要手工删加)湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理参考答案第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题5分，共60分)是用比值法定义的，与速度的变化量无关，是伽利略首先建立起来的．故A 正确；在共点力的合成实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法．故B 正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值．故C 正确；牛顿在伽利略的理想斜面实验的基础上，利用逻辑思维对事实进行分析得出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证．故D 错误．2．C 【解析】汽车减速到0需要的时间为：t ＝v 0a ＝205＝4 s ，刹车后1 s 内的位移x 1＝(20×1－12×5×12) m ＝17.5 m ，2 s 内的位移为：x 2＝v 0t ＋12at 21＝(20×2－12×5×22) m ＝30 m ，∴刹车后第2 s 内的位移Δx ＝x 2－x 1＝12.5 m ．汽车运动4 s 就停止运动，则刹车后5 s 内的位移为：x ＝v 202a ＝2022×5＝40 m ，故答案为：C .3．C 【解析】由题得知，A 、B 间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析如图所示．因为杆的长度等于碗的半径，根据几何知识得知OA 、OB 与竖直方向的夹角为30°. 如图，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为：F ＝mg tan 30°＝33mg ，故C 正确，ABD 错误． 4．D 【解析】当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化，答案为：D .5．B 【解析】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变，从M 到N 过程中，根据一段路程中的平均速率v ＝s t，可知，速度大小变化，A 不符合题意；因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，B 符合题意，C 不符合题意；在MN 间的运动是匀变速曲线运动，故答案为：B .6．D 【解析】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h ＝12gt 2，有：t ＝2h g，故t 1＞t 2, 故C 错误，D 正确；水平分位移相同，由于t 1＞t 2，根据x ＝v 0t ，有：v 1＜v 2；故A 、B 均错误．7．C 【解析】第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大的线速度，由于卫星B 的轨道半径大于地球的半径，则卫星B 的速度小于地球的第一宇宙速度，A 不符合题意．对B 、C ，根据G Mm r 2＝m v 2r 知，v ＝GM r，C 的轨道半径大于B 的轨道半径，则v B ＞v C, 对于A 、C ，A 、C 的角速度相等，根据v ＝rω知，v C ＞v A, 所以v B ＞v A, B 不符合题意，D 不符合题意．A 、C 的角速度相等，则A 、C 的周期相等，根据T ＝4π2r 3GM 知，C 的周期大于B 的周期，故答案为：C .8．D 【解析】轨道高度逐渐降低，即飞船的高度降低、重力势能减少，速度将增大、动能增大，重力势能一部分转化为动能；由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，飞船要克服空气阻力做功，飞船的机械能减少，转化为内能．故答案为：D .9．A 【解析】a 、b 、c 三个小球的初位置相同，它们的末位置在同一水平线上，由于重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，所以三个球的重力做功相等，A 符合题意．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，B 不符合题意．由A 的分析可知，三个球的重力做功相等，三个球中b 、c 的运动时间相同，a 的运动的时间要比b 、c 的长，所以a 的平均功率最小，所以运动过程中重力的平均功率不相等，C 不符合题意．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，故答案为：A .10．B 【解析】由力的图象分析可知：在0～t 1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．在t 1～t 2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．在t 2～t 3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．在t 3～t 4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t 4时刻速度为零．则t 2时刻质点的速度最大，动能最大．故选B .11．B 【解析】由v 2＝2ax 得，a ＝v 22x ＝10022×500 m /s 2＝10 m /s 2.则牵引力F ＝ma ＝1×105×10 N ＝1×106 N ．所以牵引力最大功率P ＝Fv ＝1×106×100 W ＝1×108 W ．故B 正确，A 、C 、D 错误．故答案为：B .12．A 【解析】对全过程由动能定理可知W 1－W 2＝0，故W 1∶W 2＝1∶1，③符合题意，④不符合题意；W 1＝FsW 2＝fs′由图可知：s ∶s′＝3∶4所以F 1∶F 2＝4∶3，②符合题意，①不符合题意；故答案为：A .二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分)13．(1)s t(2)C (3)B 【解析】(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC 段的平均速度表示离开时的速度；则有：v ＝s t；(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C .(3)增大AO 间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小．14．(1)左 (2)B (3)1.88 1.92 (4)不正确【解析】(1)下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；(2)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔE p ＝mgh 和增加的动能ΔE k ＝12mv 2之间的关系，所以我们要选择能够测h 和v 的数据．因为B 点的速度可以根据A 、C 两点间的平均速度计算出来，h 对应O 、B 两点间的距离，故答案为：B 点．(3)减少的重力势能为：ΔE p ＝mgh ＝1×9.8×19.2×10－2 J ＝1.88 J ，B 点的速度为：v B＝x AC 2T ＝23.23＋15.550.04×10－2 m /s ＝1.92 m /s ；④该同学的判断依据不正确．在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定，根据a ＝mg －f m，可得v 2＝2ah ，则此时v 2－h 图象也是过原点的一条直线．所以要想通过v 2－h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g.三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分)15．【解析】(1)汽车从静止开始做匀加速运动，则有s ＝12at 23分则得：加速度a ＝2s t 2＝2×40102＝0.8 m /s 22分答：汽车运动的加速度是0.8 m /s 2；(2)由牛顿第二定律F －f ＝ma3分代入得4800－f ＝4000×0.8解得阻力f ＝1600 N 2分答：汽车所受到的阻力是1600 N .16．【解析】(1)小球由静止运动到最低点的过程中，重力所做的功为W ＝mgh ＝mgl(1－cos θ)2分(2)小球从静止开始运动到最低点的过程中，根据动能定理得：解得：mgl(1－cos θ)＝12mv 2－02分 ∴v ＝2gl （1－cos θ）2分(3)小球在最低点时，根据牛顿第二定律有T －mg ＝m v 2l2分解得 T ＝3mg －2mg cos θ2分根据牛顿第三定律，小球对细绳的拉力大小为T ′＝3mg －2mg cos θ1分第Ⅱ卷四、多项选择题(共5小题，共30分)17.BD ，故A 错误；与球心的距离为r 时，万有引力为：F ＝G M′m r 2＝G ρ·43πr 3m r 2＝4G πρm 3r ∝r ；故B 正确；人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功：W ＝F·R 其中：F ＝F 2＝12mg 联立解得：W ＝12mgR ＝12×50×10×6.4×106＝1.6×109 J 故C 错误；D ．人从下落到距地心R 2过程，万有引力的平均值为： F ＝mg ＋12mg 2＝34mg ＝34×50×10 N ＝375 N 根据动能定理，有：F·R 2＝12mv 2 解得：v ＝FR m ＝375×6.4×10650＝43×103 m /s 故D 正确．18．AB 【解析】A 的动能最大时，设B 和C 受到地面的支持力大小均为F ，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F ＝3mg ，所以F ＝32mg ；在A 的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B 受到地面的支持力小于32mg ，故A 、B 正确；当A 达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A 的加速度方向向上，故C 错误；A 下落的高度为：h ＝L sin 60°－L sin 30°，根据功能关系可知，小球A 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为E p ＝mgh ＝(32－12)mgL ，故D 错误． 19．BCD 【解析】以A 球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．设B 对A 的库仑力F 库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A 的弹力为：N 1＝m A g tan θ，将小球B 向左推动少许时θ减小，则N 1减小．再以AB 整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F ＝N 1N 2＝(m A ＋m B )g则F 减小，地面对小球B 的弹力一定不变．故A 错误，BC 正确．由上分析得到库仑力F 库＝m A g cos θ，θ减小，cos θ增大，F 库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D 正确．20．BC 【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A 错误；若a A ＞a B, 则A 点离点电荷Q 更近即Q 靠近M 端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN 上电场方向向右，那么Q 靠近M 端且为正电荷，故B 正确；点电荷Q 若是正电荷，只能放在M 左侧；若是负电荷，只能放在N 右侧，不论哪种情况，都是φA >φB ，∴C 对，D 错．故C 正确．21．CD 【解析】A .选项根据题意无法判断，故A 项错误．因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是W 2qL，故B 错误；由于电场为匀强电场，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点，所以φN ＝φb ＋φd 2，φM ＝φa ＋φc 2，∴φM －φN ＝（φa －φb ）＋（φc －φd ）2，若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22，故C 正确；若W 1＝W 2, 说明U cd ＝U ab ，由φa －φb ＝φc －φd ，∴φa －φc ＝φb －φd ，φa －φM ＝φa －φc 2，φb －φN ＝φb －φd 2；解得：U aM ＝U bN ，故D 正确．五、综合应用题(本题共2小题，共20分．第22题12分，第23题8分)22．【解析】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1, 由牛顿第二定律得：μmg ＝ma 11分解得：a 1＝μg ＝5 m /s 21分设经t 1时间工件与传送带的速度相同，则有：t 1＝v a 1＝45s ＝0.8 s 1分工件前进的位移为：x ＝12a 1t 21＝12×5×0.82 m ＝1.6 m 1分此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点，用时：t 2＝l AB －x 0v＝0.6 s 1分所以工件第一次到达B 点所用的时间为：t ＝t 1＋t 2＝1.4 s 1分答：工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t 是1.4 s ；(2)工件上升过程中受到摩擦力大小为：f ＝mg cos θ1分由牛顿第二定律可得：工件上升的加速度大小为：a 2＝mg sin θ－f m＝g sin θ－μg cos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m /s 2＝2 m /s 2，方向沿斜面向下1分由运动学公式可得：工件上升的时间为：t 3＝v a 2＝2 s 1分下降过程加速度不变 a 3＝a 2由运动学公式可得：t 4＝v a 3＝2 s 1分工件与传送带的相对路程为：Δx ＝v(t 3＋t 4)＝4×(2＋2) m ＝16 m 1分摩擦生热为：Q ＝f Δx ＝μmg cos θΔx ＝0.5×1×10×0.8×16 J ＝64 J 1分23．【解析】小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道的作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝（qE ）2＋（mg ）2＝233mg ，1分 tan θ＝qE mg ＝33，解得θ＝30°，1分等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，1分因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效最高点(D)点满足等效重力提供向心力，有：mg′＝m v 2D R，1分因θ＝30°，与斜面倾角相等，由几何关系可知AD ＝2R.1分令小球以最小初速度v 0运动，由动能定理知：－mg′·2R ＝12mv 2D －12mv 201分解得v 0＝103gR 3，1分因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为v 0≥103gR 3.1分。

湖南师大附中高一物理第二学期期末试题(含答案)

湖南师大附中高一物理第二学期期末试题（含答案）物理时量：90分钟满分：150第Ⅰ卷（文理倾向都做）一、单项选择题（本题12小题，每小题4分，共48分。

在各选项中只有一个选项是正确的，请将答案写在答卷上。

）1．下列说法正确的是（）A．“能量转化与守恒定律”与“能源危机”相矛盾B．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的C．随着科技的发展，永动机是可以制成的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的能源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生2．下列关于曲线运动的说法中正确的是（）A．曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化B．曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度C．曲线运动的速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度D．在恒力作用下，物体不可能做曲线运动3．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．火星与木星公转周期相等B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．太阳位于它们的椭圆轨道的某焦点上D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积4．下列物体机械能守恒的是（）A．做平抛运动的小球B．进站过程中的火车C．匀速上升的气球D．子弹穿过木块过程中，子弹与木块组成的系统5．关于功和能，下列说法正确的是A．功是能量的量度B．功可以转化为能C．重力做功与路径无关D．重力和弹簧弹力之外的其他力做的功，等于物体动能的变化6．把质量m的小球从距离地面高为h处以θ角斜向上方抛出，初速度为v．不计空气阻力，小球落地时的速度大小与下列因素有关的是（）A．小球的初速度v的大小B．小球的质量mC．零势面的选取D．小球抛出时的仰角θ7．如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2．若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化。

相对于在轨道1上，下列关于飞船在轨道2上的说法正确的是（）A．动能大些B．向心加速度大些C．运行周期短些D．角速度小些8．细线一端拴一个小球，让小球以线的另一端为圆心在竖直面内做变速圆周运动，下列说法正确的是（）A．过最高点的最小速度可以为零B．运动过程中小球所受的合外力始终等于向心力C．因为线的拉力做功，所以小球的机械能不守恒D．过最低点时小球受线的拉力最大9．汽车在平直公路上以恒定的功率启动，它受到的阻力大小不变，则下列说法正确的是（）A．牵引力F大小不变，加速度a也大小不变B．F逐渐增大，a也逐渐增大C．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大D．启动过程中汽车的速度均匀增加分别把三个相同的小球竖直上抛、竖10．一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v直下抛和水平抛出，不计空气阻力，则下列关于三小球的说法正确的是（）A．落地时三个小球的速度都相同B．落地时三个小球的动能都相同C．三个小球从抛出到落地经历的时间都相同D．落地时三个小球重力的瞬时功率都相同11．关于三个宇宙速度，下列说法正确的是（）A．第一宇宙速度是卫星环绕行星的最小运行速度B．地球的第二宇宙速度大小为16.7km/sC．当人造地球卫星的发射速度达到第二宇宙速度时，卫星就逃出太阳系了D．地球同步卫星在轨道上运行的速度一定小于第一宇宙速度12．一质量为1kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行．从某一时刻起在滑块上作用一水平向右的力，这个水平力作用一段时间后被撤去，已知这个力在此过程中对滑块共做了10J的功，则最后滑块的速度方向和大小分别为（）A．方向向左，6m/s B．方向向左，4m/sC．方向向右，6m/s D．方向向右，4m/s二、填空题（每空2分，共16分）13．在距地面h=20m高处，以v=10m/s的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度g=10m/s2，物体质量为m=1kg，则抛出时物体的机械能为J；落地时的动能为J；在空中运动的时间为s.14．质量为2t汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍.当速度为4m/s时，加速度为0.4m/s2，此时汽车的牵引力为N；功率为W；若保持此时的功率不变，汽车能达到的最大速度是m/s．（g=10m/s2）15．用一竖直向上的拉力将质量为20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度提升4m，在这个过程中，拉力做功为J，拉力的平均功率为W．（g=10m/s2）三、实验题（每空2分，共8分）16．利用图甲所示的装置，验证机械能守恒定律．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图乙所示：O是打下的第一个点，取离O点较远的相邻的三个实际点A、B、C为计数点．已知m=1kg，打点计时器每隔0.02s打一个点（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：其中操作不当的步骤是（填选项对应的字母）．A．按照图所示的装置安装器件；B．将打点计时器接到直流电源上；C．先释放m，再接通电源打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；甲E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能．（2）在打点O到B过程中物体势能的减少量为J，动能的增量为J.（3）实验结论是；（四、解答题(本题共 3 小题，共 28 分。

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湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理时量：90分钟(第Ⅰ卷60分钟，第Ⅱ卷30分钟)满分：150分(第Ⅰ卷100分，第Ⅱ卷50分)得分：____________第Ⅰ卷(必做题，共100分)一、单项选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A．加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B．在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C．牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证2．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5 m/s2, 则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为A．30 m，40 m B．30 m，37.5 mC．12.5 m，40 m D．12.5 m，37.5 m3．如图所示，质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在细杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为A.35mg B.233mg C.33mg D．2mg4．下列说法正确的是A．物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变B．做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动D．做曲线运动的物体，加速度可能不变5．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹．质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等．下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动不是匀变速运动6．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标．设铁丝圈在空中运动的时间分别为t1、t2, 则A．v1＝v2B．v1＞v2C．t1＝t2D．t1＞t27．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为v A＞v BC．周期大小关系为T A＝T C＞T BD．B、C的线速度大小关系为v C＞v B8．“神舟”六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430 m的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次“轨道维持”．所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是A．动能、重力势能和机械能逐渐减少B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小9．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．重力做功大小相等B．它们的末动能相同C．运动过程中重力的平均功率相等D．它们落地时重力的瞬时功率相等10．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1B．t2C．t3D．t411．假设列车从静止开始做匀加速运动，经过500 m的路程后，速度达到360 m/h.整个列车的质量为1.00×105 g，如果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最大功率是A．4.67×106 W B．1.0×105 WC．1.0×108 W D．4.67×109 W12．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动．当速度达到v m后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v－t图线如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2. 全过程中，牵引力做的功为W1, 克服摩擦阻力做功为W2. 以下是F1、F2及W1、W2间关系的说法，其中正确的是①F1∶F2＝1∶3②F1∶F2＝4∶3③W1∶W2＝1∶1④W1∶W2＝1∶3A．②③B．②④C．①③D．①④题号123456789101112得分答案13．用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A后由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量__________．A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离，计时器显示的时间t将__________．A．增大B．减小C．不变14．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 g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图1所示为选取的一条符合实验要求的纸带，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0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2. 那么：(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和________点验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量E p＝________J，该所取点的速度大小为________m/s；(结果取3位有效数字)(4)如图2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v2－h图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据________．(填“正确”或“不正确)三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分)15．一辆载货的汽车，总质量是4.0×103 g，牵引力是4.8×103 N，从静止开始做匀加速直线运动，经过10 s前进了40 m．求：(1)汽车运动的加速度；(2)汽车所受到的阻力(设阻力恒定)．16．如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从偏角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：(1)重力对小球做的功；(2)小球到最低点时的速度大小；(3)小球在最低点时，对细绳的拉力大小．第Ⅱ卷 (选做题，共50分)四、多项选择题(共5小题，每小题全选对记6分，部分对记3分，有选错的记0分，共30分)17．18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m ＝50 g ；地球表面处重力加速度g 取10 m /s 2；地球半径R ＝6.4×106 m ；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A ．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B ．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C ．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W ＝3.2×109 JD ．当人下落经过距地心12R 瞬间，人的瞬时速度大小为43×103 m /s18．如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A ．A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mg B ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mg C ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D ．弹簧的弹性势能最大值为32mgL19．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置．如果将小球B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原相比A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小C ．地面对小球B 的弹力一定不变D ．两个小球之间的距离增大20．如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为a A 、a B, 电势能分别为E p A 、E p B . 下列说法正确的是A ．电子一定从A 向B 运动B ．若a A ＞a B, 则Q 靠近M 端且为正电荷C ．无论Q 为正电荷还是负电荷，一定有E p A ＜E p BD ．B 点电势可能高于A 点电势21．如图，同一平面内的a ，b ，c ，d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qLC ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22D ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差第Ⅱ卷选择题答题卡题号 17 18 19 20 21 得分答案分)22．如图所示为一皮带传送装置，其中AB 段水平，长度L AB ＝4 m ，BC 段倾斜，长度足够长，倾角为θ＝37°，AB 和BC 在B 点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧)．传送带以v ＝4 m /s 的恒定速率顺时针运转．现将一质量m ＝1 g 的工件(可看做质点)无初速度地放在A 点，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.g 取10 m /s 2，求：(1)工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t ；(2)工件从第一次到达B 点至第二次到达B 点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q.23．如图所示，绝缘光滑轨道AB 部分为倾角为30°的斜面，AC 部分为竖直平面上半径为R 的圆轨道，斜面与圆轨道在A 点相切．整个装置处于场强为E 、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量为m 的带正电、电量q ＝3mg 3E的小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O 点的初速度应为多大？湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理参考答案第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题5分，共60分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 D C C D B D C D A B B A是用比值法定义的，与速度的变化量无关，是伽利略首先建立起的．故A 正确；在共点力的合成实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法．故B 正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值．故C 正确；牛顿在伽利略的理想斜面实验的基础上，利用逻辑思维对事实进行分析得出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证．故D 错误．2．C 【解析】汽车减速到0需要的时间为：t ＝v 0a ＝205＝4 s ，刹车后1 s 内的位移1＝(20×1－12×5×12) m ＝17.5 m ，2 s 内的位移为：2＝v 0t ＋12at 21＝(20×2－12×5×22) m ＝30 m ，∴刹车后第2 s 内的位移Δ＝2－1＝12.5 m ．汽车运动4 s 就停止运动，则刹车后5 s 内的位移为：＝v 202a＝2022×5＝40 m ，故答案为：C .3．C 【解析】由题得知，A 、B 间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析如图所示．因为杆的长度等于碗的半径，根据几何知识得知OA 、OB 与竖直方向的夹角为30°. 如图，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为：F ＝mg tan 30°＝33mg ，故C 正确，ABD 错误． 4．D 【解析】当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化，答案为：D .5．B 【解析】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变，从M 到N 过程中，根据一段路程中的平均速率v ＝s t，可知，速度大小变化，A 不符合题意；因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，B 符合题意，C 不符合题意；在MN 间的运动是匀变速曲线运动，故答案为：B .6．D 【解析】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h ＝12gt 2，有：t ＝2h g，故t 1＞t 2, 故C 错误，D 正确；水平分位移相同，由于t 1＞t 2，根据＝v 0t ，有：v 1＜v 2；故A 、B 均错误．7．C 【解析】第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大的线速度，由于卫星B 的轨道半径大于地球的半径，则卫星B 的速度小于地球的第一宇宙速度，A 不符合题意．对B 、C ，根据G Mm r 2＝m v 2r 知，v ＝GM r，C 的轨道半径大于B 的轨道半径，则v B ＞v C, 对于A 、C ，A 、C 的角速度相等，根据v ＝rω知，v C ＞v A, 所以v B ＞v A, B 不符合题意，D 不符合题意．A 、C 的角速度相等，则A 、C 的周期相等，根据T ＝4π2r 3GM 知，C 的周期大于B 的周期，故答案为：C .8．D 【解析】轨道高度逐渐降低，即飞船的高度降低、重力势能减少，速度将增大、动能增大，重力势能一部分转化为动能；由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，飞船要克服空气阻力做功，飞船的机械能减少，转化为内能．故答案为：D .9．A 【解析】a 、b 、c 三个小球的初位置相同，它们的末位置在同一水平线上，由于重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，所以三个球的重力做功相等，A 符合题意．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，B 不符合题意．由A 的分析可知，三个球的重力做功相等，三个球中b 、c 的运动时间相同，a 的运动的时间要比b 、c 的长，所以a 的平均功率最小，所以运动过程中重力的平均功率不相等，C 不符合题意．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，故答案为：A .10．B 【解析】由力的图象分析可知：在0～t 1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．在t 1～t 2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．在t 2～t 3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．在t 3～t 4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t 4时刻速度为零．则t 2时刻质点的速度最大，动能最大．故选B .11．B 【解析】由v 2＝2a 得，a ＝v 22x ＝10022×500 m /s 2＝10 m /s 2.则牵引力F ＝ma ＝1×105×10 N ＝1×106 N ．所以牵引力最大功率P ＝Fv ＝1×106×100 W ＝1×108 W ．故B 正确，A 、C 、D 错误．故答案为：B .12．A 【解析】对全过程由动能定理可知W 1－W 2＝0，故W 1∶W 2＝1∶1，③符合题意，④不符合题意；W 1＝FsW 2＝fs′由图可知：s ∶s′＝3∶4所以F 1∶F 2＝4∶3，②符合题意，①不符合题意；故答案为：A .二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分)13．(1)s t(2)C (3)B 【解析】(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC 段的平均速度表示离开时的速度；则有：v ＝s t；(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C .(3)增大AO 间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小．14．(1)左 (2)B (3)1.88 1.92 (4)不正确【解析】(1)下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；(2)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔE p ＝mgh 和增加的动能ΔE ＝12mv 2之间的关系，所以我们要选择能够测h 和v 的数据．因为B 点的速度可以根据A 、C 两点间的平均速度计算出，h 对应O 、B 两点间的距离，故答案为：B 点．(3)减少的重力势能为：ΔE p ＝mgh ＝1×9.8×19.2×10－2 J ＝1.88 J ，B 点的速度为：v B ＝x AC 2T ＝23.23＋15.550.04×10－2 m /s ＝1.92 m /s ；④该同学的判断依据不正确．在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定，根据a ＝mg －f m，可得v 2＝2ah ，则此时v 2－h 图象也是过原点的一条直线．所以要想通过v 2－h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g.三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分)15．【解析】(1)汽车从静止开始做匀加速运动，则有s ＝12at 23分则得：加速度a ＝2s t 2＝2×40102＝0.8 m /s 22分答：汽车运动的加速度是0.8 m /s 2；(2)由牛顿第二定律F －f ＝ma3分代入得4800－f ＝4000×0.8解得阻力f ＝1600 N 2分答：汽车所受到的阻力是1600 N .16．【解析】(1)小球由静止运动到最低点的过程中，重力所做的功为W ＝mgh ＝mgl(1－cos θ)2分(2)小球从静止开始运动到最低点的过程中，根据动能定理得：解得：mgl(1－cos θ)＝12mv 2－02分∴v ＝2gl （1－cos θ）2分(3)小球在最低点时，根据牛顿第二定律有T －mg ＝m v 2l 2分解得 T ＝3mg －2mg cos θ2分根据牛顿第三定律，小球对细绳的拉力大小为 T ′＝3mg －2mg cos θ1分第Ⅱ卷四、多项选择题(共5小题，共30分)17.BD 【解析】，故A 错误；与球心的距离为r 时，万有引力为：F ＝G M′mr 2＝G ρ·43πr 3m r 2＝4G πρm 3r ∝r ；故B 正确；人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功：W ＝F·R其中：F ＝F 2＝12mg联立解得：W ＝12mgR ＝12×50×10×6.4×106＝1.6×109 J故C 错误；D ．人从下落到距地心R2过程，万有引力的平均值为：F ＝mg ＋12mg2＝34mg ＝34×50×10 N ＝375 N根据动能定理，有：F·R 2＝12mv 2解得：v ＝FR m＝375×6.4×10650＝43×103 m /s故D 正确．18．AB 【解析】A 的动能最大时，设B 和C 受到地面的支持力大小均为F ，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F ＝3mg ，所以F ＝32mg ；在A 的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B 受到地面的支持力小于32mg ，故A 、B 正确；当A 达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A 的加速度方向向上，故C 错误；A 下落的高度为：h ＝L sin 60°－L sin 30°，根据功能关系可知，小球A 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为E p ＝mgh ＝(32－12)mgL ，故D 错误． 19．BCD 【解析】以A 球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．设B 对A 的库仑力F 库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A 的弹力为：N 1＝m A g tan θ，将小球B 向左推动少许时θ减小，则N 1减小．再以AB 整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F ＝N 1N 2＝(m A ＋m B )g则F 减小，地面对小球B 的弹力一定不变．故A 错误，BC 正确．由上分析得到库仑力F 库＝m A gcos θ，θ减小，cos θ增大，F 库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D 正确．20．BC 【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A 错误；若a A ＞a B, 则A 点离点电荷Q 更近即Q 靠近M 端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN 上电场方向向右，那么Q 靠近M 端且为正电荷，故B 正确；点电荷Q 若是正电荷，只能放在M 左侧；若是负电荷，只能放在N 右侧，不论哪种情况，都是φA >φB ，∴C 对，D 错．故C 正确．21．CD 【解析】A .选项根据题意无法判断，故A 项错误．因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是W 2qL ，故B 错误；由于电场为匀强电场，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点，所以φN ＝φb ＋φd 2，φM ＝φa ＋φc 2，∴φM －φN ＝（φa －φb ）＋（φc －φd ）2，若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22，故C 正确；若W 1＝W 2, 说明U cd＝U ab ，由φa －φb ＝φc －φd ，∴φa －φc ＝φb －φd ，φa －φM ＝φa －φc 2，φb －φN ＝φb －φd2；解得：U aM ＝U bN ，故D 正确．五、综合应用题(本题共2小题，共20分．第22题12分，第23题8分) 22．【解析】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1, 由牛顿第二定律得：μmg ＝ma 11分解得：a 1＝μg ＝5 m /s 21分设经t 1时间工件与传送带的速度相同，则有：t 1＝v a 1＝45s ＝0.8 s 1分工件前进的位移为：＝12a 1t 21＝12×5×0.82 m ＝1.6 m 1分此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点，用时：t 2＝l AB －x 0v ＝0.6 s 1分所以工件第一次到达B 点所用的时间为：t ＝t 1＋t 2＝1.4 s 1分答：工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t 是1.4 s ； (2)工件上升过程中受到摩擦力大小为：f ＝mg cos θ1分由牛顿第二定律可得：工件上升的加速度大小为：a 2＝mg sin θ－fm＝g sin θ－μg cos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m /s 2＝2 m /s 2，方向沿斜面向下1分由运动学公式可得：工件上升的时间为：t 3＝va 2＝2 s 1分下降过程加速度不变 a 3＝a 2 由运动学公式可得：t 4＝va 3＝2 s 1分工件与传送带的相对路程为：Δ＝v(t 3＋t 4)＝4×(2＋2) m ＝16 m 1分摩擦生热为：Q ＝f Δ＝μmg cos θΔ＝0.5×1×10×0.8×16 J ＝64 J 1分 23．【解析】小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道的作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝（qE ）2＋（mg ）2＝233mg ，1分 tan θ＝qE mg ＝33，解得θ＝30°，1分等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，1分因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效最高点(D)点满足等效重力提供向心力，有：mg′＝m v 2DR，1分因θ＝30°，与斜面倾角相等，由几何关系可知AD ＝2R.1分令小球以最小初速度v 0运动，由动能定理知：－mg′·2R ＝12mv 2D －12mv 201分解得v 0＝103gR3，1分因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为v 0≥103gR3.1分。

湖南省师范大学附属中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题 Word版含答案

湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期中考试物理试题－湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期中考试物理时量：90分钟满分：150 分(第Ⅰ卷100分；第Ⅱ卷50分)得分：____________第Ⅰ卷(共100分)一、单项选择题(本题共12小题，每小题四个选项中只有一个符合题意，请将符合题意的选项序号填涂在答题卡上，每小题5分，共60分)1．关于匀速圆周运动的向心加速度，下列说法不正确．．．的是A．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C．向心加速度恒定D．向心加速度的方向时刻发生变化2．船在静水中的速度保持5 m/s不变，水流的速度恒定为3 m/s，河宽100 m，则船到河的对岸需要的时间最少为A．20 s B．25 s C．15 s D．10 s3．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，重力加速度为g.则其通过最高点时A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0C．小球的线速度大小等于gRD．小球的线速度大小等于04．下列说法正确的是A．牛顿发现了行星的运动规律B．开普勒发现了万有引力定律C．牛顿发现了海王星和冥王星D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量5．人造卫星以地心为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A ．轨道半径越大，线速度越小，周期越小 B ．轨道半径越大，线速度越小，周期越大 C ．所有卫星的线速度均是相同的，与轨道半径无关 D ．所有卫星的角速度都相同，与轨道半径无关6．火星的质量和半径分别约为地球的110和12，地球表面的重力加速度为g ，则火星表面的重力加速度约为A ．0.2gB ．0.4gC ．2.5gD ．5g 7．关于地球同步卫星，下列说法中正确的是 A ．它的加速度等于9.8 m/s 2B ．它的周期是24 h ，且轨道平面与赤道平面重合C ．它处于平衡状态，距地面高度一定D ．它的线速度大于7.9 km/s8．宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s 水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹如图所示，O 点为抛出点，若该星球半径为4 000 km ，万有引力常量G ＝6.67×10－11N ·m 2/kg 2，则下列说法正确的是A ．该星球表面的重力加速度为2.0 m/s 2B ．该星球的质量为2.4×1023 kgC ．该星球的第一宇宙速度为4.0 km/sD ．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0 km/s 9．关于力对物体做功，下列说法正确的是 A ．静摩擦力对物体一定不做功B ．滑动摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功C ．作用力做正功，反作用力一定做负功D ．作用力不做功，反作用力一定也不做功 10．下列说法中不正确．．．的是 A ．功是矢量，正、负表示方向B ．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C ．力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系D ．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量11．如图所示，桌面离地高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处自由下落，规定桌面为零势能的参考平面，则下列说法正确的是A．小球落地时的重力势能为－mgHB．小球落地时的重力势能为－mg(H＋h)C．下降过程中小球所受的重力做负功D．小球从下落到着地的过程中重力做功为mg(h－H)12．关于弹性势能，下列说法不正确．．．的是A．弹簧弹力做正功时，弹性势能增加B．发生弹性形变的物体都具有弹性势能C．弹性势能可以与其它形式的能相互转化D．在形变量相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大答题卡二、填空题(本题共3小题，每空3分，共18分)13．如图，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍，A、B 分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则线速度之比v A∶v B＝__________，角速度之比ωA∶ωB＝__________，向心加速度之比a A∶a B__________．14．在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹如下图．(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项前面的字母填在横线上：__________________．(a)通过调节使斜槽的末端的切线保持水平(b)每次释放小球的位置必须不同(c)每次必须由静止释放小球(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝__________(用L、g表示)．15．质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动，则运动时间t时F的功率为__________．三、解答题(本题共2小题，共22分．解答应有必要的文字说明、公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，答案中必须明确写出数值和单位)16．(12分)汽车质量为5 t，其发动机额定功率为37.5 kW，汽车在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度1.0 m/s2做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15 m/s.求：(1)汽车做匀加速运动的时间；(2)汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑动的距离．17.(10分)已知某中子星的质量为2×1030 kg，半径为10 km，万有引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，133.4≈11.5，求：(1)此中子星表面的自由落体加速度；(2)该中子星的第一宇宙速度．第Ⅱ卷(共50分)四、多项选择题(本题共5小题，每小题中有多个选项正确，请将正确的选项序号填涂在答题卡上，每小题6分，共30分)18．甲乙两台起重机分别以v甲＝0.6 m/s和v乙＝0.2 m/s的速度匀速提升同重的物体，使两物体都升高18 m，则A．甲做的功多B．甲乙做的功一样多C．甲的功率大D．乙的功率大19．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是A．卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度20．仅根据万有引力常数G和下面的数据，可以计算出地球质量M的是A．月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1B．地球同步卫星离地面的高度C．地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2D．人造地球卫星绕地球运行的速度v和运行周期T21．如图所示，匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块，该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动，则在改变下列何种条件的情况下，滑块将相对圆盘滑动A．增大圆盘转动的角速度B．增大滑块到转轴的距离C．增大滑块的质量mD．改变上述任一条件的情况下都将相对圆盘滑动22．质量分别为2m和m的A、B两个物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其v－t图象如图所示，则下列说法正确的是A．F1、F2大小不相等B．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶2C．A、B受到的摩擦力大小相等D．F1、F2对A、B做功之比为2∶1答题卡五、解答题(本题共2小题，每小题10分，共20分．解答应有必要的文字说明、公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，答案中必须明确写出数值和单位)23．如图所示，水平放置的圆盘半径R ＝1 m ，在其边缘C 点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD 的正上方放置一条水平滑道AB ，滑道与CD 平行．滑道右端B 与圆盘圆心O 在同一竖直线上，其高度差h ＝1.25 m ．在滑道左端静止放置质量m ＝0.4 kg 的物块(可视为质点)，物块与滑道间的动摩擦因数μ＝0.2.当用一大小F ＝4 N 的水平向右的拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度ω＝2π rad/s 绕穿过圆心O 的竖直轴匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B 点水平抛出，恰好落入小桶内，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)物块在B 点的速度大小；(2)拉力作用的时间t 1应该满足的关系式．24．如图所示，质量m ＝1 kg 的长木板A 放在水平地面上，在木板的最右端放一质量也为m ＝1 kg 的物块B.木板与地面间的动摩擦因数μ1＝0.2，物块与木板间的动摩擦因数μ2＝0.1.现用一水平力F ＝9 N 作用在木板上，使木板由静止开始做匀加速直线运动，经过t 1＝1 s ，撤去拉力．最终物块没有滑离木板．设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，求：(1)撤去拉力时，木板的速度大小v 1； (2)木板的最小长度L ；(3)物块最终与木板右端的距离s.湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期中考试物理参考答案－(这是边文，请据需要手工删加)湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期中考试物理参考答案第Ⅰ卷(共100分)一、单项选择题(每小题5分，共60分)二、填空题(每空3分，共18分)13．1∶1 1∶2 1∶2 14．(1)ace (2)2gL 15.F 2t m三、解答题(共22分)16．(12分)【解析】(1)当汽车达到额定功率前，汽车做匀加速直线运动，阻力 f ＝P 额v m＝2.5×103 N; (2分) 由牛顿第二定律，F 牵＝ma ＋f ＝7.5×103 N(2分) 匀加速过程的末速度v 1＝P 额F 牵＝5 m/s(2分)由v ＝v 0＋at 知，t ＝5 s(2分)(2)汽车关闭发动机后加速度a 2＝fm ＝0.5 m/s 2(2分)由v 2－v 20＝2ax 得：x ＝225 m(2分)17．(10分)【解析】(1)G MmR2＝mg(3分)g ＝GMR2≈1.33×1012 m/s 2(2分)(2)G Mm R 2＝mv 2R (3分)v ＝GM R≈1.15×108 m/s(2分)第Ⅱ卷(共50分)四、多项选择题(每小题6分，共30分)五、解答题(共20分)23．(10分)【解析】(1)物块离开B 点后做平抛运动，在竖直方向有：h ＝12gt 2，(2分) 物块离开B 点的速度：v ＝Rt ＝2 m/s ，(2分)(2)拉动物块时的加速度，由牛顿第二定律：F －μmg ＝ma 1，得：a 1＝8 m/s 2, (1分)撤去拉力后滑动的加速度：a 2＝μg ＝2 m/s 2，(1分) 盘转过一圈的时间：T ＝2πω＝1 s ，(1分)物块在滑道上先加速后减速：v ＝a 1t 1－a 2t 2(1分) 物块滑行时间、在空中的运动时间与圆盘周期关系： t 1＋t 2＋t ＝nT(1分)由上面两式联立得：t 1＝⎝⎛⎭⎫n 5＋0.1s ，(n ＝1，2，3，…) (1分) 24．(10分)【解析】(1)以木板为研究对象，竖直方向：mg ＋mg ＝F N 水平方向：F －μ1F N －μ2mg ＝ma 1(1分) 代入数据得：a 1＝4 m/s 2所以，撤去拉力时，木板的速度大小： v 1＝a 1t 1＝4 m/s(1分)(2)1 s 内木板的位移：x 1＝12a 1t 21＝12×4×12 m ＝2 m以物块为研究对象，水平方向：ma 2＝μ2mg 所以：a 2＝μ2g ＝1 m/s 21 s 内物块的位移：x 2＝12a 2t 21＝12×1×12m ＝0.5 m(1分) 撤去拉力后物块将继续加速一段时间，而木板做减速运动，设加速度为a 3，则：－μ2mg －μ1·2mg ＝ma 3代入数据得：a 3＝－5 m/s 2(1分) 设再经过t 2时间二者的速度相等，则： v 1＋a 3t 2＝a 2(t 1＋t 2)(1分) 代入数据得：t 2＝0.5 st 2时间内二者的位移：x 1′＝v 1t 2＋12a 3t 22x 2′＝12a 2(t 1＋t 2)2－12a 2t 21木板的长度至少为：L ＝x 1＋x 1′－x 2－x 2′ 代入数据得：L ＝2.25 m(1分) (3)达到相等的速度为：v ′＝a 2(t 1＋t 2)＝1×(1＋0.5)m/s ＝1.5 m/s(1分)达到相等的速度后，物块和木板都做减速运动，直到停止，物块的加速度小，相对于木板向右运动，则：木板的加速度：－μ1·2mg ＋μ2mg ＝ma 4物块的加速度保持不变，则：x 1″＝v 22a 4，x 2″＝v 22a 2(1分)由几何关系：L ＋x 1″＝x 2″＋s(1分) 联立得：s ＝1.5 m(1分)。

湖南师范大学附属中学2016-2017学年高一上学期期末考试物理试题

湖南师大附中2016－2017学年度高一第一学期期末考试物理试题－(这是边文，请据需要手工删加)题答要不内线封密号位座____________号场考____________号学____________名姓____________级班____________级年湖南师大附中2016－2017学年度高一第一学期期末考试物理时量：90分钟满分：150分第Ⅰ卷选择题(共48分)一、选择题(12×4＝48分，1～8单选，9～12多选，选对但不全得2分，选错或不选得0分)1．2016年8月5日－21日在巴西里约热内卢举行了第31届奥运会，口号是“Live your passion”点燃你的激情．关于下列几种比赛项目中的研究对象，可以视为质点的是A．研究跳水比赛中选手在空中的动作时B．确定帆船比赛途中帆船在水面上的位置时C．研究乒乓球比赛中选手发出的旋转球时D．研究花样游泳比赛中选手在水中的动作时2．下列说法错误的是A．在国际单位制中，长度、质量和时间三个物理量单位为力学基本单位B．车速越大的汽车，它的惯性越大C．载重汽车的重心位置跟所载物体的质量和叠放的方式有关D．在同一路面同一速度行驶的汽车，载重越大，紧急刹车后滑行的路程越长3．如图所示，计时开始时A、B两质点在同一位置，由图可知A．A、B两质点运动方向相反B．2 s末A、B两质点相遇C．2 s末A、B两质点速度大小相等，方向相同D．A、B两质点速度相同时相遇4．做匀加速直线运动的物体，途中依次经过A、B、C三点．已知经过A点的速度为1 m/s，AB段的长度为4 m，AB段和BC段的平均速度分别为3 m/s和6 m/s.则下列说法错误的是A．物体经过B、C两点的速度为5 m/s和7 m/sB．物体运动的加速度为3 m/s2C．物体经过AB段的时间为43sD．BC段的长度等于2倍AB段的长度5．如图所示，位于斜面上的物块m在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则关于斜面作用于物块的静摩擦力说法正确的是A．方向一定沿斜面向上B．方向一定沿斜面向下C．大小可能等于零D．大小一定不等于零6．鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力．．．方向合理的是7．目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材．如图所示器材为一秋千，用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点．由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜，如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高．座椅静止时用F表示所受合力的大小，F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比A．F不变，F1变小B．F不变，F1变大C．F变小，F1变小D．F变大，F1变大8．如图，质量为M、半径为R的半球形物体A放在粗糙水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，重力加速度为g.则A．A对地面的摩擦力方向向左B．B对A的压力大小为R＋rR mgC．细线对小球的拉力大小为rR mgD．若剪断细线(A不动)，则此瞬时球B加速度大小为（R＋r）2－R2R g9．引体向上是同学们经常做的一项健身运动．该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠面．下放时，两臂放直，不能曲臂，如图所示，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的．关于做引体向上动作时人的受力，以下判断正确的是A．加速上拉过程中，人受到重力和单杠给人的作用力，且单杠给人的作用力大于重力B．上拉过程中，单杠对人的作用力大于人对单杠的作用力C．悬垂静止时，单杠对人的作用力与人对单杠的作用力是一对平衡力D．下放过程中，在某瞬间人可能只受到一个力的作用10．物体从h高处自由下落，它在落地前1 s内共下落35 m，g＝10 m/s2.下列说法中正确的有A．物体下落的时间为4 sB．物体落地时速度为40 m/sC．下落后第1 s内、第2 s内、第3 s内，每段位移之比为1∶2∶3D．落地前2 s内共下落60 m11．如图所示，悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向θ角，则小车的运动情况可能是A．向右加速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动12．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是A．物块接触弹簧后立即做减速运动B．物块接触弹簧后先加速后减速C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零D．当物块的速度为零时，它所受的合力不为零第Ⅱ卷非选择题(共52分)二、填空题(16题4分，其余每空2分，共26分)13．(4分)物体以初速度v0做竖直上抛运动，则其上升的时间为__________、上升的最大高度为__________．14．(4分)在某次足球比赛中，以5 m/s做直线运动的足球，被某一运动员踢了一脚，足球以20 m/s的速度反向飞出，足球与脚接触的时间为0.2 s，若足球在这段时间内可视为做匀变速运动，则足球的加速度大小为______________m/s2，方向为________________．15．(4分)同一平面内的三个力，大小分别为4 N、6 N、7 N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值为______________N和最小值为______________N.16．(4分)(多选)如图甲所示，一个弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连，当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时，在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象(如图乙)．则下列判断正确的是__________．A．弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比B．在弹性范围内，弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比C．该弹簧的劲度系数是200 N/mD．该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变17．(10分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如图甲所示的装置．(1)本实验应用的实验方法是__________．A．控制变量法B．假设法C．理想实验法(2)下列说法中正确的是____________．A．在探究加速度与质量的关系时，应改变小车所受拉力的大小B．在探究加速度与外力的关系时，应改变小车的质量C．在探究加速度与质量的关系时，作出a－1m图象更容易直观地判断出二者间的关系D．无论在什么条件下，细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小(3)在探究加速度与力的关系时，若取车的质量M＝0.5 kg，改变砝码质量m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是________．A．m1＝4 g B．m2＝10 gC．m3＝40 g D．m4＝500 g(4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，根据图中给出的数据求出该小车的加速度a＝__________m/s2.(结果保留两位有效数字)(5)图丙为某同学在探究加速度a与力F的关系时，根据测量数据作出的a－F 图象，说明实验存在的问题是______________________．三、计算题(共26分)18．(12分)在十字路口，汽车以0.5 m/s2的加速度从停车线启动做匀加速运动，刚好有一辆自行车以5 m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：(1)什么时候它们相距最远？最远距离是多少？(2)汽车追上自行车时，汽车的速度是多大？19．(14分)如图，在倾角θ＝37 °的足够长的固定的斜面底端有一质量m＝1.0 kg的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F ＝10.0 N，方向平行斜面向上．经时间t1＝4.0 s绳子突然断了，(sin 37 °＝0.60，cos 37 °＝0.80, g取10 m/s2)求：(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间？第Ⅲ卷提高题(共50分)四、选择题(6×4＝24分，20～22为单选，23～25为多项选择，选对但不全者得2分，选错或不选得0分)20．伽利略曾说过：“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的”．他在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面上从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有A ．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的平方成正比B ．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比C ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关21．如图所示，斜面小车M 静止在光滑水平面上，M 左边紧贴墙壁，若在M 斜面上放一个物体m ，当m 沿着M 的斜面下滑时，M 始终静止不动，则M 受力个数可能为A ．4个或5个B ．5个或6个C ．3个或4个D ．4个或6个22．如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连，在外力作用下运动，已知F 1＞F 2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为A .F 1－F 2kB .F 1－F 22kC .F 1＋F 2kD .F 1＋F 22k23．雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在此过程中A ．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B ．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C ．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小D ．雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变24．2016年10月17日7时30分在中国酒泉卫星发射中心发射的神舟载人飞船，目的是为了更好地掌握空间交会对接技术，开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验．相关图片如图所示．则下列说法正确的是A ．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力B ．发射初期，火箭处于超重状态，高速气流对火箭的作用力大于重力C．高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等D．发射的两颗卫星进入轨道正常运转后，仍然受到重力的作用25．如图，小球从光滑斜面顶端A点由静止滑下，到底端B点后平滑过渡进入粗糙水平面，滑行至C点停下，整个过程小球的速率随时间变化的图象如图，g＝10 m/s2，由图象可知A．斜面倾角等于37°B．粗糙水平面与物体间的摩擦因数为0.25C．斜面长度为5 mD．粗糙水平面上BC长度为5 m五、计算题(共26分)26．(13分)一轻绳跨过两个等高的轻定滑轮(不计大小和摩擦)，两端分别挂上质量为m1＝4 kg和m2＝2 kg的物体，如图所示，在滑轮之间的一段绳上悬挂物体m，为使三个物体能保持平衡，求m的取值范围．27.(13分)有一长度为l＝1 m的木块A，放在足够长的水平地面上．取一无盖长方形木盒B将A罩住，B的左右内壁间的距离为L＝9 m．A、B质量相同，均为m＝1 kg，与地面间的动摩擦因数分别为μA＝0.2和μB＝0.3.开始时A与B的左内壁接触，两者以相同的初速度v0＝28 m/s向右运动．已知A与B的左右内壁发生的碰撞时间极短(可忽略不计)，且碰撞后A、B互相交换速度．A与B的其它侧面无接触．重力加速度g＝10 m/s2.求：(1)开始运动后经过多长时间A、B发生第一次碰撞；(2)若仅v0未知，其余条件保持不变，则：①要使A，B最后同时停止，而且A与B轻轻接触，初速度v0应满足何条件？②要使B先停下，且最后全部停下时A运动至B右壁刚好停止，初速度v0应满足何条件？湖南师大附中2016－2017学年度高一第一学期期末考试物理参考答案－(这是边文，请据需要手工删加)湖南师大附中2016－2017学年度高一第一学期期末考试物理参考答案一、选择题(12×4＝48分，1～8单选，9～12多选，选对但不全得2分，选错或不选得0分)1．B 【解析】研究跳水比赛中选手在空中的动作时，要看动作，此时不能看为质点，A 错；确定帆船比赛中帆船在水面上的位置时，不考虑几何形状和大小，B 对；研究乒乓球比赛中选手发出的旋转球时，考虑到旋转，不能看为质点，C 错；研究花样游泳比赛中选手在水中的动作时，不能忽略其动作，不能视为质点，D 错．2．B3．C 【解析】由于图象都位于t 轴的上方，所以运动方向相同，A 错；2 s 末，AB 两物体的速度相等，此时他们相距最远，B 错，C 对．4．D 【解析】因为v AB ＝v A ＋v B 2解得：v B ＝5 m/s ；可得a ＝v 2B －v 2A 2s AB ＝52－122×4m/s 2＝3 m/s 2；t AB ＝v B －v A a ＝5－13 s ＝43 s ；v BC ＝v B ＋v C 2，可求得v C ＝7 m/s 解得：s BC ＝v 2C －v 2B 2a ＝72－522×3m ＝4 m ，故选D.5．C 【解析】本题的关键是明确静摩擦力的特点：静摩擦力的大小不能确定，但满足0≤f ≤f max ，静摩擦力的方向也不能确定，但一定沿接触面的切线方向．所以求解本题时，可以先求出静摩擦力f ＝0时F 与mg 的关系式，然后再讨论即可．由于静摩擦力的大小及方向均不能确定，讨论如下：(1)当F ＞mg sin θ时，静摩擦力方向应沿斜面向下，满足F ＝mg sin θ＋f ；(2)当F ＝mg sin θ时，f ＝0；(3)当F ＜mg sin θ，静摩擦力方向应沿斜面向上，满足mg sin θ＝F ＋f ；故ABD 错误，C 正确；故选C.6．D 【解析】对鱼进行分析，由牛顿第二定律可明确水对鱼的作用力的方向．鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左加速，故鱼受水平方向向左的外力；故水对鱼的作用力应是浮力与向左推力的合力；故应斜向左上方；故选D.7．A 【解析】座椅受力如图所示，将三个力按顺序首尾相接，形成一个封闭的三角形．两根支架向内发生了稍小倾斜，则这个力的三角形的顶角变小，从图中可以得到则绳中张力F 1逐渐减小，由于座椅仍静止所受合力F 始终为零．选A.8．B 【解析】以A 、B 整体为研究对象，整体受到竖直向下的重力和地面竖直向上的支持力，水平方向上没有外力，A 对地面的摩擦力为零，所以A 项错误；以B 球为研究对象，B 球受到竖直向下的重力、水平方向的绳子拉力和沿大球半径方向向外的支持力，根据几何关系可得mg N ＝cos θ＝R R ＋r，得出支持力的大小为N ＝R ＋r R mg ，所以B 项正确；根据几何关系拉力T ＝mg tan θ＝mg ()R ＋r 2－R 2R ，所以C 项错误；若剪断绳子，绳子上的拉力马上消失， B 受到重力和支持力，加速度为g sin θ＝（R ＋r ）2－R 2R ＋rg ，所以D 项错误． 9．AD 【解析】加速上拉过程中，人受到两个力的作用，一个是重力，一个是单杠给人的作用力，A 对．上拉过程中，单杠对人的作用力总等于人对单杠的作用力，是一对相互作用力，与人的运动状态无关，B 、C 均错．在下放过程中，若在某瞬间人向下的加速度为重力加速度g ，则人只受到一个重力的作用，D 对．10．ABD11．AD12．BCD 【解析】物体与弹簧接触前做匀加速直线运动；物体与弹簧接触后，弹簧弹力不断增大，开始阶段弹簧弹力小于推力F ，合力向右，加速度向右，物体做加速度不断减小的加速运动；当加速度减小为零时，速度达到最大；接下来物体由于惯性继续向右运动，弹力进一步变大，且大于推力，合力向左，加速度向左，物体做加速度不断变大的减速运动，当速度减为零时，弹簧处于压缩量最大，此时加速度最大；故选B 、C 、D.二、填空题(每空2分，共26分)13.v 0g v 202g 【解析】由竖直上抛规律可知t ＝v 0g ，h ＝v 202g14．125 与初速度的方向相反【解析】规定初速度的方向为正方向，a ＝v 2－v 1t ＝－20－50.2m/s 2＝－125 m/s 2，负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，加速度的大小为125 m/s 2.15．17 016．BCD 【解析】根据胡克定律可知：F ＝k (l －l 0)＝kx ，即弹簧弹力与弹簧的形变量成正比，与弹簧长度不成正比，故A 错误，B 正确；在弹力与弹簧形变量图象上，图象的斜率表示劲度系数，由此可知该弹簧的劲度系数是200 N/m ，故C 正确；由于图象斜率不变，因此由实验可知该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变，故D 正确．17．(1)A (2)C (3)D (4)0.16 (5)平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力(答出一个即给分)三、计算题(共26分)18．(12分)【解析】(1)两车速度相等时相距最远，设所用时间为tv 自＝at 2分t ＝10 s1分x 自＝v 自t 1分x 汽＝12at 21分最远距离d ＝x 自－x 汽＝25 m2分(2)设汽车追上自行车所用时间为t 1, 此时自行车的位移等于汽车的位移v 自t 1＝12at 212分此时汽车速度v 汽＝at 12分解得：v 汽＝10 m/s1分19．(14分)【解析】(1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力F ，重力mg 和摩擦力f ，设物体向上运动的加速度为a 1，根据牛顿第二定律有：F －mg sin θ－f ＝ma 1因f ＝μN ，N ＝mg cos θ解得a 1＝2.0 m/s 23分所以t 1＝4.0 s 时物体的速度大小为v 1＝a 1t 1＝8.0 m/s1分(2)绳断时物体距斜面底端的位移s 1＝12a 1t 21＝16 m1分绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a 2，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有：mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 2解得a 2＝8.0 m/s 22分物体做减速运动的时间t 2＝v 1a 2＝1.0 s1分减速运动的位移s 2＝12v 1t 2＝4.0 m1分此后物体将沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a 3，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 3解得a 3＝4.0 m/s 22分设物体由最高点到斜面底端的时间为t 3，物体匀加速位移s 1＋s 2＝12a 3t 23，解得t 3＝10 s ＝3.2 s2分所以物体返回到斜面底端的时间为t 总＝t 2＋t 3＝4.2 s1分四、选择题(6×4＝24分，20～22为单选，23～25为多项选择，选对但不全得2分，选错或不选得0分)20．B 【解析】设斜面的倾角为α，长度为L ，小球在斜面上由静止下滑，由v ＝at ＝gt sin α可知选项A 错误；由s ＝12at 2可知选项B 正确；由v 2＝2as 可知v ＝2gL sin α，故选项C 错误；由s ＝12at 2可知t ＝2L g sin α，故选项D 错误． 21．A 【解析】假如物体m 与小车M 之间有摩擦力，则小车受到竖直向下的重力，地面的支持力，物体m 对小车的摩擦力以及压力，墙面对小车有没有作用力需要根据物体m 的运动情况讨论．若m 加速下滑，则m 存在一个沿斜面向下的加速度，该加速度可分解为水平方向上的加速度和竖直方向上的加速度，故墙面对小车有弹力作用，故受5个力作用；若是匀速下滑，则物体m 在水平方向上合力为零，所以下车在水平方向上没有加速度，故不受墙面作用，受4个力作用．假如物体m 与小车M 之间没有摩擦力，则物体m 沿斜面加速下滑，墙面对小车有弹力作用，受4个力作用，所以A 正确．22．D 【解析】设A 、B 的质量为m ，当运动达到稳定时，把A 、B 看出整体进行研究，对A 、B 进行受力分析得：A 、B 整体所受合力为F 1－F 2应用牛顿第二定律，A 、B 整体的加速度a ＝F 1－F 22m因为A 、B 相对静止，所以整体的加速度也是单个物体的加速度．在对A 进行受力分析：在水平方向上，A 受水平向左的弹簧的拉力F 拉和水平向右的拉力F 1因为A 、B 相对静止，所以整体的加速度也是单个物体的加速度．根据牛顿第二定律得：A 的合力F 合＝ma ＝F 1－F 拉 F 拉＝F 1＋F 22根据胡克定律得：弹簧的伸长量Δx ＝F 1＋F 22k故选D.23．CD24．BCD 【解析】由作用力与反作用力大小相等，可知A 错误；火箭发射初期，因为火箭向上加速运动，故处于超重状态，高速气流对火箭的作用力大于重力，B 正确；由作用力与反作用力的关系可知，C 正确；卫星进入轨道正常运转后，此时各卫星均处于完全失重状态，但仍然受重力作用．D 正确．25．BD 【解析】物体从A 到B 过程，斜面光滑，所以有：ma 1＝mg sin α①，从图象上可以读出：a 1＝5 m/s 2 ② 联立①②解得：α＝300.所以A 错误．从B 到C 过程有： ma 2＝μmg ③从图象上可以读出，在BC 段的加速度大小a 2＝2.5 m/s 2④ 联立③④解得：μ＝0.25，所以B 正确．斜面长为s 1＝12×5×1＝2.5 m ，所以C 错误．BC 长度为s 2＝12×5×2＝5 m ，所以D 正确．五、计算题(共26分)26．(13分)【解析】方法一：平衡时，O 点受力如图所示建立方程T 1cos θ1＋T 2cos θ2＝T ＝mg 2分T 1sin θ1＝T 2sin θ22分将T 1＝m 1g ＝40 N ，T 2＝m 2g ＝20 N 代入得：4cos θ1＋2cos θ2＝m 2sin θ1＝sin θ2所以m ＝41－14sin 2θ2＋2cos θ22分进行如下讨论：当θ2＝0°时，m 最大m max ＝6 kg2分当θ2＝90°，m 最小m min ＝2 3 kg2分因为θ2＝0°、θ2＝90°时取不到1分故m 平衡时的取值范围是2 3 kg ＜m ＜6 kg2分方法二：受力分析如图所示当T 1、T 2同向时，m max ＝6 kg6分当T 2水平时，m min ＝2 3 kg7分因为m min 、m max 取不到，故2 3 kg ＜m ＜6 kg.27．(13分)【解析】(1)木块和木盒分别做匀减速运动，加速度大小分别为：a A ＝μA g ＝2 m/s 2 ；a B ＝μB g ＝3 m/s 22分设经过时间T 发生第一次碰撞，则有：L －l ＝x A －x B ＝⎝⎛⎭⎫v 0T －12a A T 2－⎝⎛⎭⎫v 0T －12a B T 22分代入数据得：T ＝4 s2分(2)方法一：由(1)可见木块、木盒经过时间t 1＝2T 在左端相遇接触时速度恰好相同，同理可得：木块、木盒经过同样时间t 2＝2T ，每次相遇时速度均减小Δv ＝20 m/s ，2分①要使A 、B 最后同时停止，而且A 与B 轻轻接触，v 0＝20n (m/s) (n ＝1，2，3， (1)②要使B 先停下，初速度必须满足v 0＝n Δv ＋v (n ＝1，2，3，……，0<v <μB gT ＝12 m/s)1分经过k 次碰撞后，A 运动到B 的左壁，且有共同速度v ，接着AB 一起减速运动，直到停止，A 恰好运动到B 的右壁停止，L －l ＝x A －x B ＝v 22μA g －v 22μB g，解得v ＝4 6 m/s1分所以要使B 先停下，且最后全部停下时A 运动到B 的右壁刚好停止，初速度v 0＝(20n ＋46)m/s(n ＝1，2，3， (2)方法二：A 、B 的v －t 图象如图所示：①要使A 、B 最后同时停止，而且A 与B 轻轻接触，v 0＝n Δv ＝20n (m/s)(n ＝1，2，3， (3)②要使B 先停下，且最后全部停下时A 运动到B 的右壁刚好停止，v 0＝n Δv ＋v且v 22a A －v 22a B＝L －l 2分 v ＝4 6 m/s故v 0＝(20n ＋46)m/s(n ＝1，2，3 (2)。

湖南师大附中2016-2017学年高一上学期期中物理试卷 Word版含解析

2016-2017学年湖南师大附中高一（上）期中物理试卷一、单选题（共24分，每小题3分）1．下列各组物理量中，全是矢量的是（）A．位移、时间、速度、加速度B．质量、路程、速度、平均速度C．位移、路程、时间、加速度D．速度、平均速度、位移、加速度2．小木块放在桌子上，下列说法正确的是（）A．在接触处只有桌子有弹力产生B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生C．木块对桌面的压力是桌子形变后要恢复原状而对桌面施加的力D．木块对桌子的压力是木块的重力3．﹣遥控玩具小车在平直公路上运动的位移一时间图象如图所示，则（）A．15s末汽车的位移为300 mB．20s末汽车的速度为﹣1m/sC．前10s内汽车的加速度为19.6 m/sD．前25s内汽车做单方向直线运动4．小球以19.6m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，以下说法不正确的是（）A．小球上升到最高点的时间为2sB．小球上升的最大高度为19.6mC．小球上升到最高点后返回到抛出点的速度大小仍为19.6m/sD．小球上升过程的加速度大于下降过程的加速度5．下列说法正确的是（）A．机械运动研究物体位置的变化B．研究机械运动时参考系必须选择地面C．任何情况下原子一定可以被看做质点D．研究“神州七号”绕地球的运动，它不能被看做质点6．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是（）A．物体的末速度与时间成正比B．物体的位移必与时间的平方成正比C．物体速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比D．物体做匀加速直线运动时，加速度的方向与速度方向可能相反7．如图所示，均匀重球靠着两个固定的光滑平面，P、Q分别为球与水平面及侧面的接触点，则球所受的力是（）A．重力、水平面P处的弹力、侧面Q处的弹力B．重力、水平面P处的弹力C．重力、侧面Q处的弹力D．水平面P处的弹力，侧面Q处的弹力8．质点沿直线Qx方向做加速运动，它离开0点的距离x随时间t 变化的关系为：x=2t3（m），它的速度为υ=6t2 m/s，则该质点在t=2s的瞬时速度和t=0s到t=2s间的平均速度分别为（）A．8 m/s、24 m/s B．24m/s、8m/sC．12 m/s、24 m/s D．24m/s、12 m/s二、多选题（共16分，每小攰4分，选对且选全得4分，选对但不全得3分，含错误选项不得分）9．下列关于各个物理量的说法正确的是（）A．位移是描述位置变化的物理量B．路程可以描述出物体的位置变化C．速度是描述位置变化快慢的物理量D．加速度是描述速度变化大小的物理量10．如图，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d，根据图中的信息，下列判断正确的是（）A．位置“1”是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为D．小球在位置“3”的速度为11．一辆汽车出厂前需经过多项严格的质量检测，才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证“标识，其中的转翼检测就是进行低速实验，检测多项安全性能，在水平平行的两条车道上检测甲，乙两车，在t=0时刻，甲、乙两车并排，两车的速度一时间关系图象如图所示，则（）A．在t=2时，乙车改变运动方向B．乙车的启动加速度大小是制动加速度的2倍C．在2s时乙车追上甲车，在6s时甲车追上乙车D．0〜5S内，甲、乙两车相遇两次12．如图所示，一个小物体从光滑斜面上A点由静止开始下滑，在它通过的路程中取AE并分成相等的4段，即AB=BC=CD=DE，下列结论正确的是（）A．物体到达各点的速率v B：v C：v D=v E=1：：：2B．物体到达各点所经历的时间t E=2t B=t C=C．物体在BE段的平均速度等于CD段的平均速度D．物体通过每一段时，其速度增量相等三、填空和实验题（共18分，每空2分）13．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；为m，劲度系数k为N/m．悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L原14．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带，打点计时器所用电源的频率是50HZ，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图所示，使每一段纸带下端与X轴重合，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，在第一个0.1S内中间时刻的速度是m/s，运动物体的加速度是m/s2．（结果均保留3位有效数字）15．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图（a）所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离S处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流出均匀稳定）；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离S，重复以上操作；（单选题）该实验利用量筒中收集的水量来表示A．水箱中水的体积B．水从水箱中流出的速度C．滑块下滑的时间D．滑块下滑的位移（2）小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V=mL（请保留两位有效数字）（3）（单选题）下面说法中不属于该实验误差来源的是．A．水从水箱中流出不够均匀稳定B．滑块开始下滑和开始流水不同步C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较小的量筒（4）（单选题）伽利略在自由落体运动的研究中，其科学研究方法的核心是A．把提出问题和大胆猜想结合起来B．把提出问题和实验研究结合起来C．把实验研究和逻辑推理结合起来D．把实验研究和大胆猜想结合起来．四、解答题（共42分，16题8分，17题10分，18题10分，19题14分）16．物体以5m/s的初速度沿光滑斜上做直线运动，经过4s滑回原处时速度大小仍是5题，物体在斜面的运动为匀变速直线运动，求：（1）物体在整个往返过程中物体的速度变化量的大小和方向．（2）物体在整个往返过程中加速度大小和方向．17．小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好庄严的五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升起时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小．18．随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显，分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命．如图所示为某型号车紧急制动至停住时（假设做匀减速直线运动）的υ2﹣x图象（υ为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象．由图可知，在初速度相同时，同一辆车在严重超载制动距离更长，某路段限速72km/h，是根据该型号货车﹣时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货重超载并以54km/h的速度行驶．通过计算求解：（1）若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s （这段时间内汽车匀速），则该型号货车满载时以72km/h 速度正常行驶时与前方静止障碍物的距离至少应为多远．（2）驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求．19．如果公路上有一列汽车车队以10m/s的速度正在匀速行驶，相邻车间距为25m，后面有一辆摩托车以20m/s的速度同向行驶，当它距离车队最后一辆车25m时刹车，以0.5m/s2的加速度做匀减速运动，摩托车在车队旁边行驶而过，设车队车辆数足够多，求：（1）摩托车从赶上最后一辆车到离开最后一辆车，共经历多长时间？（2）摩托车最多与几辆汽车相遇？最多与车队中汽车相遇几次？2016-2017学年湖南师大附中高一（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（共24分，每小题3分）1．下列各组物理量中，全是矢量的是（）A．位移、时间、速度、加速度B．质量、路程、速度、平均速度C．位移、路程、时间、加速度D．速度、平均速度、位移、加速度【考点】矢量和标量．【分析】矢量是既有大小，又有方向的物理量，标量是只有大小，没有方向的物理量．【解答】解：A、时间是只有大小、没有方向的标量，位移、速度和加速度都是矢量．故A错误．B、质量、路程是只有大小，没有方向的标量．速度和平均速度是矢量．故B错误．C、路程和时间是标量，位移和加速度是矢量．故C错误．D、速度、平均速度、位移、加速度都是矢量．故D正确．故选：D2．小木块放在桌子上，下列说法正确的是（）A．在接触处只有桌子有弹力产生B．在接触处桌面和小木块都有弹力产生C．木块对桌面的压力是桌子形变后要恢复原状而对桌面施加的力D．木块对桌子的压力是木块的重力【考点】物体的弹性和弹力．【分析】要解答此题需掌握：弹力的产生条件．两物体要直接接触且发生弹性形变才能产生弹力．【解答】解：A、B接触处桌面与木块均存在弹力，两者都发生弹性形变且要恢复原状，从而产生弹力．故A错误，B正确；C、木块对桌面的压力是木块形变后要恢复原状而对桌面施加的力，故C错误；D、木块对桌子的压力，与木块的重力，是两个不同的力，故D错误；故选：B3．﹣遥控玩具小车在平直公路上运动的位移一时间图象如图所示，则（）A．15s末汽车的位移为300 mB．20s末汽车的速度为﹣1m/sC．前10s内汽车的加速度为19.6 m/sD．前25s内汽车做单方向直线运动【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】位移时间图线的斜率表示速度，对应的纵坐标表示汽车的位移．【解答】解：A、由图象可知，15s内汽车的位移为x=30﹣0=30m．故A错误．B、汽车在20s时做匀速直线运动，速度为．故B正确．CD、汽车在前10s内向正方向做匀速直线运动，所以前10s内加速度为0，10﹣15s内静止，15﹣25s内反向做匀速直线运动．故CD错误．故选：B4．小球以19.6m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，以下说法不正确的是（）A．小球上升到最高点的时间为2sB．小球上升的最大高度为19.6mC．小球上升到最高点后返回到抛出点的速度大小仍为19.6m/sD．小球上升过程的加速度大于下降过程的加速度【考点】竖直上抛运动．【分析】物体做竖直上抛运动，可以看作加速度为﹣g的匀减速直线运动，由速度﹣时间公式即可求得时间，由位移公式求出上升的最大高度．【解答】解：A、小球上升到最高点的时间：t===2s，故A正确；B、小球到达最高点的速度为0，小球上升的高度：h===19.6m，故B正确；C、根据竖直上抛运动的对称性，知落回原点速度大小为19.6m/s，故C正确；D、物体做竖直上抛运动，可以看作加速度为﹣g的匀减速直线运动，加速度不变，故D错误；本题选择错误的，故选：D5．下列说法正确的是（）A．机械运动研究物体位置的变化B．研究机械运动时参考系必须选择地面C．任何情况下原子一定可以被看做质点D．研究“神州七号”绕地球的运动，它不能被看做质点【考点】机械运动；参考系和坐标系；质点的认识．【分析】机械运动研究物体位置的变化，参考系的选取是任意的，能否被看做质点不是由物体大小和形状决定的．【解答】解：A、机械运动研究物体位置的变化，A正确；B、参考系的选取是任意的，B错误；C、在研究原子的构成时不能看做质点，C错误；D、研究“神州七号”绕地球的运动，能被看做质点，D错误；故选A6．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是（）A．物体的末速度与时间成正比B．物体的位移必与时间的平方成正比C．物体速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比D．物体做匀加速直线运动时，加速度的方向与速度方向可能相反【考点】加速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据速度时间公式和位移时间公式判断速度和位移与时间的关系．当加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动．【解答】解：A、根据v=v0+at知，当初速度为零时，末速度与时间成正比，若初速度不为零，末速度与时间不成，故A错误．B、根据x=知，当初速度为零时，位移与时间的平方成正比，若初速度不为零，位移与时间的平方不成正比，故B错误．C、根据△v=at知，速度的变化量与时间成正比，故C正确．D、当物体做匀加速直线运动时，加速度的方向与速度方向相同，故D错误．故选：C．7．如图所示，均匀重球靠着两个固定的光滑平面，P、Q分别为球与水平面及侧面的接触点，则球所受的力是（）A．重力、水平面P处的弹力、侧面Q处的弹力B．重力、水平面P处的弹力C．重力、侧面Q处的弹力D．水平面P处的弹力，侧面Q处的弹力【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】对球受力分析，根据平衡条件判断P处与P处是否存在弹力．【解答】解：首先物体受重力，会对水平面产生挤压，P处会受到向上的弹力，若Q处有弹力，则弹力的方向垂直于斜面向下，其水平方向的分力没有其它力来平衡，则球不会处于静止，故Q处没有弹力，球只受重力和水平面P处的弹力；故选：B．8．质点沿直线Qx方向做加速运动，它离开0点的距离x随时间t 变化的关系为：x=2t3（m），它的速度为υ=6t2 m/s，则该质点在t=2s的瞬时速度和t=0s到t=2s间的平均速度分别为（）A．8 m/s、24 m/s B．24m/s、8m/sC．12 m/s、24 m/s D．24m/s、12 m/s【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度．【分析】t=2s时的瞬时速度直接带入它的速度随时间变化的关系即可求得；平均速度根据求解，其中2s内的位移由距离随时间变化的关系求得．【解答】解：根据v=6t2m/s，当时间t=2s时，v=24m/s根据s=2t3（m），2s内的位移s=s2﹣s0=2×23﹣0=16m，=8m/s，故B正确，ACD错误故选：B二、多选题（共16分，每小攰4分，选对且选全得4分，选对但不全得3分，含错误选项不得分）9．下列关于各个物理量的说法正确的是（）A．位移是描述位置变化的物理量B．路程可以描述出物体的位置变化C．速度是描述位置变化快慢的物理量D．加速度是描述速度变化大小的物理量【考点】加速度；位移与路程；速度．【分析】速度是描述物体运动快慢的物理量，速度大物体运动块，速度小物体运动慢．加速度是描述速度变化快慢的物理量．【解答】解：A、位移是描述物体位置变化的物理量，故A正确；B、路程是运动轨迹的长度，不可以描述出物体的位置变化，故B错误；C、速度是描述物体位置变化快慢的物理量．，故C正确；D、加速度是描述速度变化快慢的物理量，故D错误．故答案为：AC10．如图，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d，根据图中的信息，下列判断正确的是（）A．位置“1”是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为D．小球在位置“3”的速度为【考点】自由落体运动．【分析】小球做的匀加速直线运动，根据相机的曝光的时间间隔相同，由匀变速直线运动的公式和推论可以求得．【解答】解：因为连续相等时间内的位移之差是一恒量，知小球做匀加速直线运动，根据△x=aT2得，加速度a=，故B、C正确．小球在位置“3”的瞬时速度，则位置“1”的瞬时速度，可知位置“1”不是小球的释放位置．故A、D错误．故选：BC．11．一辆汽车出厂前需经过多项严格的质量检测，才能被贴上“产品合格证”和“3C强制产品认证“标识，其中的转翼检测就是进行低速实验，检测多项安全性能，在水平平行的两条车道上检测甲，乙两车，在t=0时刻，甲、乙两车并排，两车的速度一时间关系图象如图所示，则（）A．在t=2时，乙车改变运动方向B．乙车的启动加速度大小是制动加速度的2倍C．在2s时乙车追上甲车，在6s时甲车追上乙车D．0〜5S内，甲、乙两车相遇两次【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】在v﹣t图象中速度的符号表示速度的方向．乙车的速度一直为正，方向没改变，速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，位移相等表示相遇．由此分析即可．【解答】解：A、乙车的速度一直为正，其运动方向没改变．故A错误．B、根据速度时间图线知，乙车启动的加速度大小为：a1===10m/s2，制动的加速度大小为：a2=||==5m/s2，即乙车的启动加速度大小是制动加速度大小的2倍．故B正确．CD、由速度时间可知，在t=2s时，t=6s时，甲乙图线围成的面积相等，则两车位移相等，可知两车相遇两次．在t=2s时，乙车追上甲，在t=6s时，甲追上乙．所以0〜5S内，甲、乙两车相遇一次，故C正确，D错误．故选：BC12．如图所示，一个小物体从光滑斜面上A点由静止开始下滑，在它通过的路程中取AE并分成相等的4段，即AB=BC=CD=DE，下列结论正确的是（）A．物体到达各点的速率v B：v C：v D=v E=1：：：2B．物体到达各点所经历的时间t E=2t B=t C=C．物体在BE段的平均速度等于CD段的平均速度D．物体通过每一段时，其速度增量相等【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；平均速度．【分析】A、根据v2=2ax，可求出物体到达各点的速度之比．B、初速度为零的匀加速运动的推论：t B：t C：t D：t E=根据这个结论判断时间关系．C、物体做匀变速直线运动其平均速度，根据速度关系判断平均速度的大小．D、看每一段位移所用的时间是否相同去判断速度的增量关系．【解答】解：A、根据v2=2ax，v=知物体到达各点的速度为：，故A正确；B：因为v=at，所以有：t B：t C：t D：t E=，所以：，故B正确；C、匀变速直线运动的平均速度，又因为知BE段的平均速度不等于CD段的平均速度，故C错误；D、物体通过每一部分时间不等，所以速度的增量不等．故D错误故选：AB．三、填空和实验题（共18分，每空2分）13．探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时，弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L为0.10m，劲度系数k为250原N/m．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系；胡克定律．【分析】根据胡克定律F=kx，列出两方程组，求出原长和劲度系数【解答】解：F1=k（L1﹣L0），有15=k（0.16﹣L0）；F2=k（L2﹣L0），有20=k（0.18﹣L0），联立两方程组，得：L0=0.10m，k=250N/m．故答案为：0.10；25014．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流（填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带，打点计时器所用电源的频率是50HZ，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图所示，使每一段纸带下端与X轴重合，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，在第一个0.1S内中间时刻的速度是 2.25 m/s，运动物体的加速度是7.50m/s2．（结果均保留3位有效数字）【考点】测定匀变速直线运动的加速度；探究小车速度随时间变化的规律．【分析】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源；使用的方法是等效代替法解题，t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所它们的长度分别等于x=v平均以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．【解答】解：电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所它们的长度分别等于x=v平均以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，即在第一个0.1s内，中间时刻的速度为：v=m/s=2.25m/s如图所示即相当于物体的速度﹣时间图象，则斜率即为加速度，横坐标每一纸带的宽度代表0.1s故：a==m/s2=7.5m/s2故答案为：交流，2.25，7.5015．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图（a）所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离S处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流出均匀稳定）；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离S，重复以上操作；（单选题）该实验利用量筒中收集的水量来表示CA．水箱中水的体积B．水从水箱中流出的速度C．滑块下滑的时间D．滑块下滑的位移（2）小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V=75mL（请保留两位有效数字）（3）（单选题）下面说法中不属于该实验误差来源的是C．A．水从水箱中流出不够均匀稳定B．滑块开始下滑和开始流水不同步C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较小的量筒（4）（单选题）伽利略在自由落体运动的研究中，其科学研究方法的核心是CA．把提出问题和大胆猜想结合起来B．把提出问题和实验研究结合起来C．把实验研究和逻辑推理结合起来D．把实验研究和大胆猜想结合起来．【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【分析】（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以该实验只要验证位移与体积的二次方是否成正比，就可验证该运动是否匀变速直线运动．（2）根据位移和速度的关系求出水量；（3）根据实验分析实验中误差存在的原因；（4）明确本实验中所采用的物理方法，知道实验与逻辑的结合方法的应用．【解答】解：（1）关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定的流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间．故选：C．（2）该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比．小组同学漏填了第3组数据，实验正常，由位移和体积关系可知，这组水量V=75mL；（3）本实验误差的主要来源有：水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于距离测量的不准确，滑块开始下滑和开始流水不同步．选用了内径较大的量筒．故选：C．（4）本实验有机地将实验研究和逻辑结合在一起进行分析，从而得出了最终的结论，故C 正确．故答案为：（1）C；（2）75；（3）C；（4）C．四、解答题（共42分，16题8分，17题10分，18题10分，19题14分）16．物体以5m/s的初速度沿光滑斜上做直线运动，经过4s滑回原处时速度大小仍是5题，物体在斜面的运动为匀变速直线运动，求：（1）物体在整个往返过程中物体的速度变化量的大小和方向．（2）物体在整个往返过程中加速度大小和方向．【考点】加速度．【分析】（1）规定正方向，结合初末速度求出速度的变化量大小和方向．（2）根据加速度的定义式求出加速度，加速度的方向与速度变化量的方向相同．【解答】解：（1）规定初速度的方向为正方向，则速度的变化量为：△v=v2﹣v1=﹣5﹣5m/s=﹣10m/s．则速度变化量的大小为10m/s，方向沿斜槽向下．（2）整个过程中加速度为：a=．则加速度的大小为2.5m/s2，方向沿斜槽向下．答：（1）物体在整个往返过程中物体的速度变化量的大小为10m/s，方向沿斜槽向下．（2）物体在整个往返过程中加速度的大小为2.5m/s2，方向沿斜槽向下．17．小明是学校的升旗手，他每次升旗都做到了在庄严的《义勇军进行曲》响起时开始升旗，当国歌结束时恰好庄严的五星红旗升到了高高的旗杆顶端．已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速运动，最后使红旗做匀减速运动，加速度大小与开始升起时的加速度大小相同，红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零．试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据旗杆高度是19m和红旗从离地面1.4m处开始升起，得出红旗上升的位移大小．由于红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，根据对称性得知这两个过程的时间相等，确定出匀速运动的时间，用位移公式分别得出三个运动过程的位移表达式，求出匀速运动的速度，再求解匀加速运动的加速度大小．【解答】解：设红旗匀速运动的速度大小为v．由题得到红旗上升的位移大小x=19m﹣1.4m=17.6m．由题红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等，根据对称性得知这两个过程的时间相等，红旗匀速运动的时间为：t2=（48﹣2×4）s=40s，t1=t3=4s则有：，。

2019春湖南师大附中高一下学期期末考试物理含答案

湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理时量：90分钟(第Ⅰ卷60分钟，第Ⅱ卷30分钟)满分：150分(第Ⅰ卷100分，第Ⅱ卷50分)得分：____________第Ⅰ卷(必做题，共100分)一、单项选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A．加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B．在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C．牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证2．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5 m/s2, 则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为A．30 m，40 m B．30 m，37.5 mC．12.5 m，40 m D．12.5 m，37.5 m3．如图所示，质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在细杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为A.35mg B.233mg C.33mg D．2mg4．下列说法正确的是A．物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变B．做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动D．做曲线运动的物体，加速度可能不变5．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹．质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等．下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动不是匀变速运动6．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标．设铁丝圈在空中运动的时间分别为t1、t2, 则A．v1＝v2 B．v1＞v2C．t1＝t2 D．t1＞t27．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为v A＞v BC．周期大小关系为T A＝T C＞T BD．B、C的线速度大小关系为v C＞v B8．“神舟”六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430 km的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次“轨道维持”．所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是A．动能、重力势能和机械能逐渐减少B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小9．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．重力做功大小相等B．它们的末动能相同C．运动过程中重力的平均功率相等D．它们落地时重力的瞬时功率相等10．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1 B．t2 C．t3 D．t411．假设列车从静止开始做匀加速运动，经过500 m的路程后，速度达到360 km/h.整个列车的质量为1.00×105 kg，如果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最大功率是A．4.67×106 kW B．1.0×105 kWC．1.0×108 kW D．4.67×109 kW12．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动．当速度达到v m后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v－t图线如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2. 全过程中，牵引力做的功为W1, 克服摩擦阻力做功为W2. 以下是F1、F2及W1、W2间关系的说法，其中正确的是①F1∶F2＝1∶3 ②F1∶F2＝4∶3 ③W1∶W2＝1∶1④W1∶W2＝1∶3A．②③ B．②④ C．①③ D．①④第Ⅰ卷选择题答题卡题号123456789101112得分答案二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分)13．用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A后由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量__________．A．弹簧原长 B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示的时间t将__________．A．增大B．减小C．不变14．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 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图1所示为选取的一条符合实验要求的纸带，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0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2. 那么：(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量E p＝________J，该所取点的速度大小为________m/s；(结果取3位有效数字)(4)如图2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v2－h图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据________．(填“正确”或“不正确)三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分)15．一辆载货的汽车，总质量是4.0×103 kg，牵引力是4.8×103 N，从静止开始做匀加速直线运动，经过10 s前进了40 m．求：(1)汽车运动的加速度；(2)汽车所受到的阻力(设阻力恒定)．16．如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从偏角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：(1)重力对小球做的功；(2)小球到最低点时的速度大小；(3)小球在最低点时，对细绳的拉力大小．第Ⅱ卷 (选做题，共50分)四、多项选择题(共5小题，每小题全选对记6分，部分对记3分，有选错的记0分，共30分)17．18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m ＝50 kg ；地球表面处重力加速度g 取10 m /s 2；地球半径R ＝6.4×106m ；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是 A ．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B ．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C ．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W ＝3.2×109 JD ．当人下落经过距地心12R 瞬间，人的瞬时速度大小为43×103 m /s18．如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A ．A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mgB ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mgC ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D ．弹簧的弹性势能最大值为32mgL19．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置．如果将小球B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小C ．地面对小球B 的弹力一定不变D ．两个小球之间的距离增大20．如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为a A 、a B, 电势能分别为E p A 、E p B . 下列说法正确的是A ．电子一定从A 向B 运动B ．若a A ＞a B, 则Q 靠近M 端且为正电荷C ．无论Q 为正电荷还是负电荷，一定有E p A ＜E p BD ．B 点电势可能高于A 点电势21．如图，同一平面内的a ，b ，c ，d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qLC ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22D ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差第Ⅱ卷选择题答题卡题号17 18 19 20 21 得分答案8分)22．如图所示为一皮带传送装置，其中AB段水平，长度L AB＝4 m，BC段倾斜，长度足够长，倾角为θ＝37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧)．传送带以v＝4 m/s的恒定速率顺时针运转．现将一质量m＝1 kg的工件(可看做质点)无初速度地放在A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.g 取10 m/s2，求：(1)工件从A点开始至第一次到达B点所用的时间t；(2)工件从第一次到达B点至第二次到达B点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q.23．如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道在A点相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量为m的带正电、电量q＝3mg3E的小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理参考答案第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题5分，共60分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 D C C D B D C D A B B A度是用比值法定义的，与速度的变化量无关，是伽利略首先建立起来的．故A正确；在共点力的合成实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法．故B正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值．故C正确；牛顿在伽利略的理想斜面实验的基础上，利用逻辑思维对事实进行分析得出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证．故D 错误．2．C 【解析】汽车减速到0需要的时间为：t ＝v 0a ＝205＝4 s ，刹车后1 s 内的位移x 1＝(20×1－12×5×12) m ＝17.5 m ，2 s 内的位移为：x 2＝v 0t ＋12at 21＝(20×2－12×5×22) m＝30 m ，∴刹车后第2 s 内的位移Δx ＝x 2－x 1＝12.5 m ．汽车运动4 s 就停止运动，则刹车后5 s 内的位移为：x ＝v 202a ＝2022×5＝40 m ，故答案为：C .3．C 【解析】由题得知，A 、B 间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析如图所示．因为杆的长度等于碗的半径，根据几何知识得知OA 、OB 与竖直方向的夹角为30°. 如图，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为： F ＝mg tan 30°＝33mg ，故C 正确，ABD 错误． 4．D 【解析】当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化，答案为：D .5．B 【解析】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变，从M 到N 过程中，根据一段路程中的平均速率v ＝st ，可知，速度大小变化，A 不符合题意；因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，B 符合题意，C 不符合题意；在MN 间的运动是匀变速曲线运动，故答案为：B .6．D 【解析】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h ＝12gt 2，有：t＝2hg，故t 1＞t 2, 故C 错误，D 正确；水平分位移相同，由于t 1＞t 2，根据x ＝v 0t ，有：v 1＜v 2；故A 、B 均错误．7．C 【解析】第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大的线速度，由于卫星B 的轨道半径大于地球的半径，则卫星B 的速度小于地球的第一宇宙速度，A 不符合题意．对B 、C ，根据G Mm r 2＝m v2r知，v ＝GMr，C 的轨道半径大于B 的轨道半径，则v B ＞v C, 对于A 、C ，A 、C 的角速度相等，根据v ＝r ω知，v C ＞v A, 所以v B ＞v A, B 不符合题意，D 不符合题意．A 、C 的角速度相等，则A 、C 的周期相等，根据T ＝4π2r3GM知，C 的周期大于B 的周期，故答案为：C .8．D 【解析】轨道高度逐渐降低，即飞船的高度降低、重力势能减少，速度将增大、动能增大，重力势能一部分转化为动能；由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，飞船要克服空气阻力做功，飞船的机械能减少，转化为内能．故答案为：D .9．A 【解析】a 、b 、c 三个小球的初位置相同，它们的末位置在同一水平线上，由于重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，所以三个球的重力做功相等，A 符合题意．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，B 不符合题意．由A 的分析可知，三个球的重力做功相等，三个球中b 、c 的运动时间相同，a 的运动的时间要比b 、c 的长，所以a 的平均功率最小，所以运动过程中重力的平均功率不相等，C 不符合题意．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，故答案为：A .10．B 【解析】由力的图象分析可知：在0～t 1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．在t 1～t 2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．在t 2～t 3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．在t 3～t 4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t 4时刻速度为零．则t 2时刻质点的速度最大，动能最大．故选B .11．B 【解析】由v 2＝2ax 得，a ＝v 22x ＝10022×500m /s 2＝10 m /s 2.则牵引力F ＝ma ＝1×105×10 N ＝1×106 N ．所以牵引力最大功率P ＝Fv ＝1×106×100 W ＝1×108W ．故B 正确，A 、C 、D 错误．故答案为：B .12．A 【解析】对全过程由动能定理可知W 1－W 2＝0，故W 1∶W 2＝1∶1，③符合题意，④不符合题意；W 1＝Fs W 2＝fs ′由图可知：s ∶s ′＝3∶4所以F 1∶F 2＝4∶3，②符合题意，①不符合题意；故答案为：A .二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分) 13．(1)st(2)C (3)B【解析】(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC 段的平均速度表示离开时的速度；则有：v ＝st ；(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C .(3)增大AO 间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小．14．(1)左 (2)B (3)1.88 1.92 (4)不正确【解析】(1)下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；(2)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔE p ＝mgh 和增加的动能ΔE k ＝12mv 2之间的关系，所以我们要选择能够测h 和v 的数据．因为B 点的速度可以根据A 、C 两点间的平均速度计算出来，h 对应O 、B 两点间的距离，故答案为：B 点．(3)减少的重力势能为：ΔE p ＝mgh ＝1×9.8×19.2×10－2J ＝1.88 J ，B 点的速度为：v B ＝x AC 2T ＝23.23＋15.550.04×10－2 m /s ＝1.92 m /s ；④该同学的判断依据不正确．在重物下落h的过程中，若阻力f 恒定，根据a ＝mg －f m ，可得v 2＝2ah ，则此时v 2－h 图象也是过原点的一条直线．所以要想通过v 2－h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g.三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分) 15．【解析】(1)汽车从静止开始做匀加速运动，则有 s ＝12at 23分则得：加速度a ＝2s t 2＝2×40102＝0.8 m /s 22分答：汽车运动的加速度是0.8 m /s 2； (2)由牛顿第二定律F －f ＝ma3分代入得4800－f ＝4000×0.8 解得阻力f ＝1600 N 2分答：汽车所受到的阻力是1600 N .16．【解析】(1)小球由静止运动到最低点的过程中，重力所做的功为W ＝mgh ＝mgl(1－cos θ)2分(2)小球从静止开始运动到最低点的过程中，根据动能定理得：解得：mgl(1－cos θ)＝12mv 2－02分∴v ＝2gl （1－cos θ）2分(3)小球在最低点时，根据牛顿第二定律有T －mg ＝m v2l 2分解得 T ＝3mg －2mg cos θ2分根据牛顿第三定律，小球对细绳的拉力大小为 T ′＝3mg －2mg cos θ1分第Ⅱ卷四、多项选择题(共5小题，共30分)17.BD A 错误；与球心的距离为r 时，万有引力为：F ＝G M ′m r 2＝G ρ·43πr 3mr 2＝4G πρm3r ∝r ；故B 正确；人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功：W ＝F ·R其中：F ＝F 2＝12mg联立解得：W ＝12mgR ＝12×50×10×6.4×106＝1.6×109J故C 错误；D ．人从下落到距地心R 2过程，万有引力的平均值为：F ＝mg ＋12mg2＝34mg ＝34×50×10 N ＝375 N根据动能定理，有：F ·R 2＝12mv 2解得：v ＝FR m＝375×6.4×10650＝43×103m /s故D 正确．18．AB 【解析】A 的动能最大时，设B 和C 受到地面的支持力大小均为F ，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F ＝3mg ，所以F ＝32mg ；在A 的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B 受到地面的支持力小于32mg ，故A 、B 正确；当A 达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A 的加速度方向向上，故C 错误；A 下落的高度为：h ＝L sin 60°－L sin 30°，根据功能关系可知，小球A 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为E p ＝mgh ＝(32－12)mgL ，故D 错误． 19．BCD 【解析】以A 球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．设B 对A 的库仑力F 库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A 的弹力为：N 1＝m A g tan θ，将小球B 向左推动少许时θ减小，则N 1减小．再以AB 整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F ＝N 1 N 2＝(m A ＋m B )g则F 减小，地面对小球B 的弹力一定不变．故A 错误，BC 正确．由上分析得到库仑力F 库＝m A gcos θ，θ减小，cos θ增大，F 库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D 正确．20．BC 【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A 错误；若a A ＞a B, 则A 点离点电荷Q 更近即Q 靠近M 端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN 上电场方向向右，那么Q 靠近M 端且为正电荷，故B 正确；点电荷Q 若是正电荷，只能放在M 左侧；若是负电荷，只能放在N 右侧，不论哪种情况，都是φA >φB ，∴C 对，D 错．故C 正确．21．CD 【解析】A .选项根据题意无法判断，故A 项错误．因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是W 2qL ，故B 错误；由于电场为匀强电场，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点，所以φN＝φb ＋φd 2，φM ＝φa ＋φc2，∴φM－φN＝（φa －φb ）＋（φc －φd ）2，若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22，故C 正确；若W 1＝W 2, 说明U cd ＝U ab ，由φa －φb ＝φc －φd ，∴φa －φc ＝φb －φd ，φa －φM ＝φa －φc 2，φb －φN ＝φb －φd2；解得：U aM ＝U bN ，故D 正确．五、综合应用题(本题共2小题，共20分．第22题12分，第23题8分)22．【解析】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1, 由牛顿第二定律得：μmg ＝ma 11分解得：a 1＝μg ＝5 m /s 21分设经t 1时间工件与传送带的速度相同，则有：t 1＝v a 1＝45s ＝0.8 s 1分工件前进的位移为：x ＝12a 1t 21＝12×5×0.82m ＝1.6 m 1分此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点，用时：t 2＝l AB －x 0v ＝0.6 s 1分所以工件第一次到达B 点所用的时间为：t ＝t 1＋t 2＝1.4 s 1分答：工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t 是1.4 s ； (2)工件上升过程中受到摩擦力大小为：f ＝mg cos θ1分由牛顿第二定律可得：工件上升的加速度大小为：a 2＝mg sin θ－fm ＝g sin θ－μg cosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m /s 2＝2 m /s 2，方向沿斜面向下1分由运动学公式可得：工件上升的时间为：t 3＝va 2＝2 s 1分下降过程加速度不变 a 3＝a 2 由运动学公式可得：t 4＝va 3＝2 s 1分工件与传送带的相对路程为：Δx ＝v(t 3＋t 4)＝4×(2＋2) m ＝16 m 1分摩擦生热为：Q ＝f Δx ＝μmg cos θΔx ＝0.5×1×10×0.8×16 J ＝64 J 1分 23．【解析】小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道的作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg ′，大小为mg ′＝（qE ）2＋（mg ）2＝233mg ，1分 tan θ＝qE mg ＝33，解得θ＝30°，1分等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，1分因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效最高点(D)点满足等效重力提供向心力，有：mg ′＝m v 2DR，1分因θ＝30°，与斜面倾角相等，由几何关系可知AD ＝2R.1分令小球以最小初速度v 0运动，由动能定理知：－mg ′·2R ＝12mv 2D －12mv 201分解得v 0＝103gR3，1分因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为v 0≥103gR3.1分。

2019-2020学年湖南师大附中高一下学期期末考试物理word版有答案(已纠错)

湖南师大附中高一第二学期期末考试物理试卷一、单项选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A．加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B．在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C．牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证2．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5 m/s2, 则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为A．30 m，40 m B．30 m，37.5 mC．12.5 m，40 m D．12.5 m，37.5 m3．如图所示，质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在细杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为A.35mg B.233mg C.33mg D．2mg4．下列说法正确的是A．物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变B．做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动D．做曲线运动的物体，加速度可能不变5．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹．质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等．下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动不是匀变速运动6．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标．设铁丝圈在空中运动的时间分别为t1、t2, 则A．v1＝v2B．v1＞v2C．t1＝t2D．t1＞t27．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为v A＞v BC．周期大小关系为T A＝T C＞T BD．B、C的线速度大小关系为v C＞v B8．“神舟”六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430 km的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次“轨道维持”．所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是A．动能、重力势能和机械能逐渐减少B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小9．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．重力做功大小相等B．它们的末动能相同C．运动过程中重力的平均功率相等D．它们落地时重力的瞬时功率相等10．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1B．t2C．t3D．t411．假设列车从静止开始做匀加速运动，经过500 m的路程后，速度达到360 km/h.整个列车的质量为1.00×105 kg，如果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最大功率是A．4.67×106 kW B．1.0×105 kWC．1.0×108 kW D．4.67×109 kW12．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动．当速度达到v m后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v－t图线如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2. 全过程中，牵引力做的功为W1, 克服摩擦阻力做功为W2. 以下是F1、F2及W1、W2间关系的说法，其中正确的是①F1∶F2＝1∶3②F1∶F2＝4∶3③W1∶W2＝1∶1④W1∶W2＝1∶3A．②③B．②④C．①③D．①④第Ⅰ卷选择题答题卡二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分)13．用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A后由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量__________．A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示的时间t将__________．A．增大B．减小C．不变14．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 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图1所示为选取的一条符合实验要求的纸带，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0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2. 那么：(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量E p＝________J，该所取点的速度大小为________m/s；(结果取3位有效数字)(4)如图2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v2－h图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据________．(填“正确”或“不正确)三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分)15．一辆载货的汽车，总质量是4.0×103 kg，牵引力是4.8×103 N，从静止开始做匀加速直线运动，经过10 s前进了40 m．求：(1)汽车运动的加速度；(2)汽车所受到的阻力(设阻力恒定)．16．如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从偏角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：(1)重力对小球做的功；(2)小球到最低点时的速度大小；(3)小球在最低点时，对细绳的拉力大小．第Ⅱ卷(选做题，共50分)四、多项选择题(共5小题，每小题全选对记6分，部分对记3分，有选错的记0分，共30分)17．18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50 kg；地球表面处重力加速度g取10 m/s2；地球半径R＝6.4×106m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×109JD．当人下落经过距地心12R瞬间，人的瞬时速度大小为43×103m/s18．如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于32mgB．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于32mgC．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为32mgL19．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置．如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小C ．地面对小球B 的弹力一定不变D ．两个小球之间的距离增大20．如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为a A 、a B, 电势能分别为E p A 、E p B . 下列说法正确的是A ．电子一定从A 向B 运动B ．若a A ＞a B, 则Q 靠近M 端且为正电荷C ．无论Q 为正电荷还是负电荷，一定有E p A ＜E p BD ．B 点电势可能高于A 点电势21．如图，同一平面内的a ，b ，c ，d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qL C ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22D ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差第Ⅱ卷选择题答题卡五、综合应用题(本题共2小题，共20分．第22题12分，第23题8分)22．如图所示为一皮带传送装置，其中AB段水平，长度L AB＝4 m，BC段倾斜，长度足够长，倾角为θ＝37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧)．传送带以v＝4 m/s的恒定速率顺时针运转．现将一质量m＝1 kg的工件(可看做质点)无初速度地放在A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.g取10 m/s2，求：(1)工件从A点开始至第一次到达B点所用的时间t；(2)工件从第一次到达B点至第二次到达B点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q.23．如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道在A点相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量为m的带正电、电量q＝3mg3E的小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？湖南师大附中2018－2019学年度高一第二学期期末考试物理参考答案第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题5分，共60分)1.D是用比值法定义的，与速度的变化量无关，是伽利略首先建立起来的．故A正确；在共点力的合成实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法．故B正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值．故C正确；牛顿在伽利略的理想斜面实验的基础上，利用逻辑思维对事实进行分析得出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证．故D错误．2．C【解析】汽车减速到0需要的时间为：t＝v0a＝205＝4 s，刹车后1 s内的位移x1＝(20×1－12×5×12) m＝17.5 m，2 s内的位移为：x2＝v0t＋12at21＝(20×2－12×5×22) m＝30 m，∴刹车后第2 s内的位移Δx＝x2－x1＝12.5 m．汽车运动4 s就停止运动，则刹车后5 s内的位移为：x＝v202a＝2022×5＝40 m，故答案为：C.3．C【解析】由题得知，A、B间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析如图所示．因为杆的长度等于碗的半径，根据几何知识得知OA、OB与竖直方向的夹角为30°.如图，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为：F＝mg tan 30°＝33mg，故C正确，ABD错误．4．D【解析】当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化，答案为：D.5．B【解析】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变，从M 到N 过程中，根据一段路程中的平均速率v ＝st ，可知，速度大小变化，A 不符合题意；因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，B 符合题意，C 不符合题意；在MN 间的运动是匀变速曲线运动，故答案为：B .6．D 【解析】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h ＝12gt 2，有：t ＝2hg ，故t 1＞t 2, 故C 错误，D 正确；水平分位移相同，由于t 1＞t 2，根据x ＝v 0t ，有：v 1＜v 2；故A 、B 均错误．7．C 【解析】第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大的线速度，由于卫星B 的轨道半径大于地球的半径，则卫星B 的速度小于地球的第一宇宙速度，A 不符合题意．对B 、C ，根据G Mm r 2＝m v 2r 知，v ＝GMr ，C 的轨道半径大于B 的轨道半径，则v B ＞v C, 对于A 、C ，A 、C 的角速度相等，根据v ＝rω知，v C ＞v A, 所以vB ＞v A, B 不符合题意，D 不符合题意．A 、C 的角速度相等，则A 、C 的周期相等，根据T ＝4π2r 3GM 知，C 的周期大于B 的周期，故答案为：C .8．D 【解析】轨道高度逐渐降低，即飞船的高度降低、重力势能减少，速度将增大、动能增大，重力势能一部分转化为动能；由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，飞船要克服空气阻力做功，飞船的机械能减少，转化为内能．故答案为：D .9．A 【解析】a 、b 、c 三个小球的初位置相同，它们的末位置在同一水平线上，由于重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，所以三个球的重力做功相等，A 符合题意．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，B 不符合题意．由A 的分析可知，三个球的重力做功相等，三个球中b 、c 的运动时间相同，a 的运动的时间要比b 、c 的长，所以a 的平均功率最小，所以运动过程中重力的平均功率不相等，C 不符合题意．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，故答案为：A .10．B 【解析】由力的图象分析可知：在0～t 1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．在t 1～t 2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．在t 2～t 3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．在t 3～t 4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t 4时刻速度为零．则t 2时刻质点的速度最大，动能最大．故选B .11．B 【解析】由v 2＝2ax 得，a ＝v 22x ＝10022×500m /s 2＝10 m /s 2.则牵引力F ＝ma ＝1×105×10 N ＝1×106 N ．所以牵引力最大功率P ＝Fv ＝1×106×100 W ＝1×108 W ．故B 正确，A 、C 、D 错误．故答案为：B .12．A 【解析】对全过程由动能定理可知W 1－W 2＝0，故W 1∶W 2＝1∶1，③符合题意，④不符合题意；W 1＝Fs W 2＝fs′由图可知：s ∶s′＝3∶4所以F 1∶F 2＝4∶3，②符合题意，①不符合题意；故答案为：A .二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分) 13．(1)st (2)C (3)B【解析】(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC 段的平均速度表示离开时的速度；则有：v ＝st ；(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C .(3)增大AO 间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小．14．(1)左 (2)B (3)1.88 1.92 (4)不正确【解析】(1)下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；(2)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔE p ＝mgh 和增加的动能ΔE k ＝12mv 2之间的关系，所以我们要选择能够测h 和v 的数据．因为B 点的速度可以根据A 、C 两点间的平均速度计算出来，h 对应O 、B 两点间的距离，故答案为：B 点．(3)减少的重力势能为：ΔE p ＝mgh ＝1×9.8×19.2×10－2 J ＝1.88 J ，B 点的速度为：v B ＝x AC2T ＝23.23＋15.550.04×10－2m /s ＝1.92 m /s ；④该同学的判断依据不正确．在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定，根据a ＝mg －fm ，可得v 2＝2ah ，则此时v 2－h 图象也是过原点的一条直线．所以要想通过v 2－h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g.三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分) 15．【解析】(1)汽车从静止开始做匀加速运动，则有s＝12at23分则得：加速度a＝2st2＝2×40102＝0.8 m/s22分答：汽车运动的加速度是0.8 m/s2；(2)由牛顿第二定律F－f＝ma3分代入得4800－f＝4000×0.8解得阻力f＝1600 N2分答：汽车所受到的阻力是1600 N.16．【解析】(1)小球由静止运动到最低点的过程中，重力所做的功为W＝mgh＝mgl(1－cos θ)2分(2)小球从静止开始运动到最低点的过程中，根据动能定理得：解得：mgl(1－cosθ)＝12mv2－02分∴v＝2gl（1－cosθ）2分(3)小球在最低点时，根据牛顿第二定律有T－mg＝m v2l2分解得T＝3mg－2mg cosθ2分根据牛顿第三定律，小球对细绳的拉力大小为T′＝3mg－2mg cosθ1分第Ⅱ卷四、多项选择题(共5小题，共30分)17.BD 【解析】，故A 错误；与球心的距离为r 时，万有引力为：F ＝G M′mr 2＝G ρ·43πr 3mr 2＝4G πρm 3r ∝r ；故B 正确；人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功：W ＝F·R其中：F ＝F 2＝12mg联立解得：W ＝12mgR ＝12×50×10×6.4×106＝1.6×109 J 故C 错误；D ．人从下落到距地心R2过程，万有引力的平均值为： F ＝mg ＋12mg2＝34mg ＝34×50×10 N ＝375 N 根据动能定理，有：F·R 2＝12mv 2解得：v ＝FR m ＝375×6.4×10650＝43×103m /s故D 正确．18．AB 【解析】A 的动能最大时，设B 和C 受到地面的支持力大小均为F ，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F ＝3mg ，所以F ＝32mg ；在A 的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B 受到地面的支持力小于32mg ，故A 、B 正确；当A 达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A 的加速度方向向上，故C 错误；A 下落的高度为：h ＝L sin 60°－L sin 30°，根据功能关系可知，小球A 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为E p ＝mgh ＝(32－12)mgL ，故D 错误．19．BCD 【解析】以A 球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．设B 对A 的库仑力F 库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A 的弹力为：N 1＝m A g tan θ，将小球B 向左推动少许时θ减小，则N 1减小．再以AB 整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F ＝N 1N 2＝(m A ＋m B )g则F 减小，地面对小球B 的弹力一定不变．故A 错误，BC 正确．由上分析得到库仑力F 库＝m A gcos θ，θ减小，cos θ增大，F 库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D 正确．20．BC 【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A 错误；若a A ＞a B, 则A 点离点电荷Q 更近即Q 靠近M 端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN 上电场方向向右，那么Q 靠近M 端且为正电荷，故B 正确；点电荷Q 若是正电荷，只能放在M 左侧；若是负电荷，只能放在N 右侧，不论哪种情况，都是φA >φB ，∴C 对，D 错．故C 正确．21．CD 【解析】A .选项根据题意无法判断，故A 项错误．因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是W 2qL ，故B 错误；由于电场为匀强电场，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点，所以φN ＝φb ＋φd 2，φM ＝φa ＋φc 2，∴φM －φN ＝（φa －φb ）＋（φc －φd ）2，若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22，故C 正确；若W 1＝W 2, 说明U cd＝U ab ，由φa －φb ＝φc －φd ，∴φa －φc ＝φb －φd ，φa －φM ＝φa －φc 2，φb －φN ＝φb －φd2；解得：U aM ＝U bN ，故D 正确．五、综合应用题(本题共2小题，共20分．第22题12分，第23题8分)22．【解析】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1, 由牛顿第二定律得：μmg ＝ma 11分解得：a 1＝μg ＝5 m /s 21分设经t 1时间工件与传送带的速度相同，则有：t 1＝v a 1＝45s ＝0.8 s 1分工件前进的位移为：x ＝12a 1t 21＝12×5×0.82m ＝1.6 m 1分此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点，用时：t 2＝l AB －x 0v ＝0.6 s 1分所以工件第一次到达B 点所用的时间为：t ＝t 1＋t 2＝1.4 s 1分答：工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t 是1.4 s ； (2)工件上升过程中受到摩擦力大小为：f ＝mg cos θ1分由牛顿第二定律可得：工件上升的加速度大小为：a 2＝mg sin θ－fm＝g sin θ－μg cos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m /s 2＝2 m /s 2，方向沿斜面向下1分由运动学公式可得：工件上升的时间为：t 3＝va 2＝2 s 1分下降过程加速度不变 a 3＝a 2 由运动学公式可得：t 4＝va 3＝2 s 1分工件与传送带的相对路程为：Δx ＝v(t 3＋t 4)＝4×(2＋2) m ＝16 m 1分摩擦生热为：Q ＝f Δx ＝μmg cos θΔx ＝0.5×1×10×0.8×16 J ＝64 J 1分23．【解析】小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道的作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝（qE ）2＋（mg ）2＝233mg ，1分tan θ＝qE mg ＝33，解得θ＝30°，1分等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，1分因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效最高点(D)点满足等效重力提供向心力，有：mg′＝m v 2DR ，1分因θ＝30°，与斜面倾角相等，由几何关系可知AD ＝2R.1分令小球以最小初速度v 0运动，由动能定理知：－mg′·2R＝12mv2D－12mv21分解得v0＝103gR3，1分因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为v0≥103gR3.1分。

湖南师范大学附属中学2016-2017学年高一下学期第一次阶段性测试物理试题含答案

一、选择题(本题共12小题,每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，1—9题为单项选择，10—12题为多项选择.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1。

公路急转弯处通常是交通事故多发地带。

如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v c时，汽车恰好没有向公路内、外两侧滑动的趋势.则在该弯道处A。

路面外侧低内侧高B。

车速只要低于v c，车辆便会向内侧滑动C。

车速虽然高于v，但只要不超出某一限度值,车辆便不会向外侧滑动D。

当路面结冰时,与未结冰时相比，v c的值变小2. 关于平抛运动，下列说法正确的是A。

平抛运动是加速度大小不变、方向不断改变的曲线运动B. 做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的增量都是不等的C. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D。

落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关3. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是A。

匀速圆周运动的线速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B. 做匀速圆周运动的物体，速度的方向时刻都在改变，所以必有加速度C。

做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变,所以是匀变速曲线运动D。

做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，是恒力作用下的曲线运动4. 如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看做是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的A。

线速度 B. 角速度 C.加速度 D.轨道半径5、图中，杂技演演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为A.水处于失重状态，不受重力的作用B. 水受的合力为零C。

水受的竖直方向合力提供向心力，使水做圆周运动D。

杯子特殊,杯底对水有吸引力6。

已知河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是A。

湖南省师范大学附属中学2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题(含解析)

2017-2018学年湖南师大附中高一（下）期末物理试卷一、单选题1.在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A. 加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B. 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C. 牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证【答案】D【解析】加速度、速度都是采取比值法定义的物理量，选项A正确；在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法，选项B正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项C正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，选项D错误；此题选项不正确的选项，故选D.2.汽车以的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为，则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为A. 30 m，40 mB. 30 m，mC. m，40 mD. m，m【答案】C【解析】汽车减速到0需要的时间为：，知2s末汽车未停止，则第2s内的位移，汽车运动4s就停止运动，则刹车后5s内的位移与4s内的位移相等，即：，故选C。

【点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到停止所需的时间，判断汽车是否停止，从而根据位移公式求出汽车的位移。

3.如图所示，质量为m的两个小球A、可视为质点固定在细杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为A. B. C. D. 2mg【答案】C【解析】试题分析：对A受力分析，水平向左的杆对A的弹力，沿AO方向的碗对球的弹力以及小球的重力，由平衡条件可知，，解得，故选B.考点：物体的平衡4.下列说法正确的是A. 物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变B. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动D. 做曲线运动的物体，加速度可能不变【答案】D【解析】A、曲线运动的速方向一定变化，故是变速运动，而合外力可以是恒力，加速度不变，故A错误。

湖南省师范大学附属中学最新高一物理下学期期末考试试题含解析

一、单选题１．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A. 加速度、速度都是采取比值法定义的物理量Ｂ. 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C．牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值Ｄ. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证【答案】D【解析】加速度、速度都是采取比值法定义的物理量,选项Ａ正确；在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法,选项Ｂ正确;牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项C正确；牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可以用实验直接验证，选项D错误；此题选项不正确的选项,故选Ｄ．２.汽车以的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车,刹车的加速度大小为,则汽车刹车后第2ｓ内的位移和刹车后5s内的位移为A.　30 ｍ,40 ｍ B。

30 m，mＣ．ｍ,40 m D。

m,ｍ【答案】Ｃ【解析】汽车减速到0需要的时间为:，知2s末汽车未停止，则第2s内的位移，汽车运动4ｓ就停止运动,则刹车后5s内的位移与4s内的位移相等，即：,故选Ｃ.【点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到停止所需的时间,判断汽车是否停止，从而根据位移公式求出汽车的位移。

３.如图所示，质量为ｍ的两个小球Ａ、可视为质点固定在细杆的两端,将其放入光滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力为A. B. C. D. 2mg【答案】Ｃ【解析】试题分析:对A受力分析,水平向左的杆对A的弹力，沿AO方向的碗对球的弹力以及小球的重力，由平衡条件可知,，解得，故选B.考点：物体的平衡4.下列说法正确的是A。

物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变Ｂ. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C。

物体在恒力作用下不可能做曲线运动D．做曲线运动的物体,加速度可能不变【答案】D【解析】A、曲线运动的速方向一定变化，故是变速运动,而合外力可以是恒力，加速度不变，故Ａ错误.Ｂ、物体所受合外力为零时,做匀速直线运动或静止,不可能做曲线运动，B错误。

湖南省长沙市2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题 pdf版含答案

恒定律 '从4 点到所取点重物重力势能减少量 (92:
动能增加量 (52:!结果取'位有效数字
物理长郡版!%
三计算题 "3!"$分神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第0圈进行变轨由原来的椭
圆轨道变为距地面高度5的圆形轨道!已知地球半径为6地面处的重力加速度为/试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期* 的公式!用56 / 表示
假设在某时刻它向后喷气做加速运动后进入新轨道做匀速圆周运动运
动的线速度是)&周期是 *&则
())")&*"*&
*))")&*"*&
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4!如图所示质量为+ 的物体在水平外力" 的作用下沿
水平面做匀速运动速度大小为)当物体运动到 , 点
,)速度)越大摩擦力对物体的冲量越小摩擦力做功越多
#!两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上有
一人静止在小车 , 上两车静止如图所示!当
这个人从, 车跳到- 车上接着又从- 车跳回, 车并与, 车保持相对静
止则, 车的速率
()等于零
*)小于- 车的速率
+)大于- 车的速率
,)等于- 车的速率
速度 +)%是赤道周长&是地球自转的周期'是同步卫星的加速度 ,)%是地球半径&是同步卫星绕地心运动的周期'是地球表面处的重
力加速度 "'!如图所示空间有一水平匀强电场竖直平面内的初速
度为)$ 的微粒沿着图中虚线由, 运动到-其能量变化情况是 ()微粒只能带负电 *)动能减少重力势能增加电势能增加 +)动能不变重力势能增加电势能增加 ,)动能增加重力势能增加电势能减少

湖南省师范大学附属中学2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题-含解析

南省师范大学附属中学2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题一、单项选择题1. 关于能量和能，下列说法正确的是A. 由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能B. 在利用能的过程中，能量在总量上逐渐减少C. 能量耗散说明能量在转化过程中有方向性D. 人类在不断地开发和利用新能，所以能量可以被创造【答案】C【解析】A、自然界的能量守恒，但能需要节约，同时为了提高生活质量，故A错误；B、在利用与节约能的过程中，能量在数量并没有减少，故B错误；C、能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，比如一杯热水过段时间，热量跑走啦，水冷了，所以转化具有方向性，故C正确；D、人类在不断地开发和利用新能，但能量不能被创造，也不会消失，故D错误。

点睛：能量是守恒的，但能需要节约；能量耗散具有方向性；能量不能被创造，也不会消失。

2. 如图是我国著名网球运动员李娜精彩的比赛瞬间，如果网球离开球拍后，沿图中虚线做曲线运动，则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是A. v1B. v2C. v3D. v4【答案】B【解析】依据曲线运动特征可知：物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上，所以图中能正确表示网球在相应点速度方向的是，故B正确。

点睛：掌握物体做曲线运动的速度方向，知道速度方向是曲线上该点的切线方向上。

3. 电脑中用的光盘驱动器，采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凹凸不平的小坑是存贮的数据，请问激光头在何处时，电脑读取数据的速率比较大A. 内圈B. 外圈C. 中间位置D. 与位置无关【答案】B【解析】试题分析：同一光盘，由于共轴，则角速度相等，当半径越大时，转动的速度也越大．即外圈半径大，线速度就大，读取数据速率就大．故B正确，ACD错误；故选B4. 关于功，下列说法正确的是A. 功只有大小而无方向，所以功是标量B. 力和位移都是矢量，所以功也是矢量C. 功的大小仅由力决定，力越大，做功越多D. 功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多【答案】A【解析】试题分析：功是标量，只有大小没有方向，所以A正确，B错误；力和力方向上的位移的乘积表示力对物体做的功的大小，所以C、D错误。

湖南师大附中2017-2018学年高一下学期期末考试物理有答案

湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理时量：90分钟(第Ⅰ卷60分钟，第Ⅱ卷30分钟)满分：150分(第Ⅰ卷100分，第Ⅱ卷50分)得分：____________第Ⅰ卷(必做题，共100分)一、单项选择题(共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1．在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A．加速度、速度都是采取比值法定义的物理量B．在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法C．牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出万有引力常量的数值D．牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证2．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5 m/s2, 则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为A．30 m，40 m B．30 m，37.5 mC．12.5 m，40 m D．12.5 m，37.5 m3．如图所示，质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在细杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为A.35mg B.233mg C.33mg D．2mg4．下列说法正确的是A．物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变B．做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C．物体在恒力作用下不可能做曲线运动D．做曲线运动的物体，加速度可能不变5．如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹．质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等．下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同D．质点在MN间的运动不是匀变速运动6．“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标．设铁丝圈在空中运动的时间分别为t1、t2, 则A．v1＝v2B．v1＞v2C．t1＝t2D．t1＞t27．如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为v A＞v BC．周期大小关系为T A＝T C＞T BD．B、C的线速度大小关系为v C＞v B8．“神舟”六号载人飞船顺利发射升空后，经过115小时32分的太空飞行，在离地面约为430 km的圆轨道上运行了77圈，运动中需要多次“轨道维持”．所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小和方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定飞行，如果不进行“轨道维持”，由于飞船受到轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能的变化情况是A．动能、重力势能和机械能逐渐减少B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小9．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．重力做功大小相等B．它们的末动能相同C．运动过程中重力的平均功率相等D．它们落地时重力的瞬时功率相等10．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大A．t1B．t2C．t3D．t411．假设列车从静止开始做匀加速运动，经过500 m的路程后，速度达到360 km/h.整个列车的质量为1.00×105 kg，如果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最大功率是A．4.67×106 kW B．1.0×105 kWC．1.0×108 kW D．4.67×109 kW12．在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动．当速度达到v m后，立即关闭发动机而滑行直到停止．v－t图线如图所示，汽车的牵引力大小为F1，摩擦力大小为F2. 全过程中，牵引力做的功为W1, 克服摩擦阻力做功为W2. 以下是F1、F2及W1、W2间关系的说法，其中正确的是①F1∶F2＝1∶3②F1∶F2＝4∶3③W1∶W2＝1∶1④W1∶W2＝1∶3A．②③B．②④C．①③D．①④第Ⅰ13．用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A后由静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量__________．A．弹簧原长B．当地重力加速度C．滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x，计时器显示的时间t将__________．A．增大B．减小C．不变14．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 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图1所示为选取的一条符合实验要求的纸带，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0.02 s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2. 那么：(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量E p＝________J，该所取点的速度大小为________m/s；(结果取3位有效数字)(4)如图2，一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O 的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v2－h图象，若图象是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据________．(填“正确”或“不正确)三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分)15．一辆载货的汽车，总质量是4.0×103 kg，牵引力是4.8×103 N，从静止开始做匀加速直线运动，经过10 s前进了40 m．求：(1)汽车运动的加速度；(2)汽车所受到的阻力(设阻力恒定)．16．如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从偏角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：(1)重力对小球做的功；(2)小球到最低点时的速度大小；(3)小球在最低点时，对细绳的拉力大小．第Ⅱ卷 (选做题，共50分)四、多项选择题(共5小题，每小题全选对记6分，部分对记3分，有选错的记0分，共30分)17．18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m ＝50 kg ；地球表面处重力加速度g 取10 m /s 2；地球半径R ＝6.4×106 m ；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是A ．人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒B ．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比C ．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W ＝3.2×109 JD ．当人下落经过距地心12R 瞬间，人的瞬时速度大小为43×103 m /s18．如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L ，B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则在此过程中A ．A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mgB ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mgC ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D ．弹簧的弹性势能最大值为32mgL19．如图所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A 、B 分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F 作用于小球B ，则两球静止于图示位置．如果将小球B 向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比A ．推力F 将增大B ．竖直墙面对小球A 的弹力减小C ．地面对小球B 的弹力一定不变D ．两个小球之间的距离增大20．如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为a A 、a B, 电势能分别为E p A 、E p B . 下列说法正确的是A ．电子一定从A 向B 运动B ．若a A ＞a B, 则Q 靠近M 端且为正电荷C ．无论Q 为正电荷还是负电荷，一定有E p A ＜E p BD ．B 点电势可能高于A 点电势21．如图，同一平面内的a ，b ，c ，d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qLC ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22D ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差第Ⅱ卷选择题答题卡题号 17 18 19 20 21 得分答案五、综合应用题(22．如图所示为一皮带传送装置，其中AB 段水平，长度L AB ＝4 m ，BC 段倾斜，长度足够长，倾角为θ＝37°，AB 和BC 在B 点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧)．传送带以v ＝4 m /s 的恒定速率顺时针运转．现将一质量m ＝1 kg 的工件(可看做质点)无初速度地放在A 点，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.g 取10 m /s 2，求：(1)工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t ；(2)工件从第一次到达B 点至第二次到达B 点的过程中，工件与传送带间因摩擦而产生的热量Q.23．如图所示，绝缘光滑轨道AB 部分为倾角为30°的斜面，AC 部分为竖直平面上半径为R 的圆轨道，斜面与圆轨道在A 点相切．整个装置处于场强为E 、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量为m 的带正电、电量q ＝3mg3E的小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O 点的初速度应为多大？湖南师大附中2017－2018学年度高一第二学期期末考试物理参考答案第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题5分，共60分)题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案D C C D B D C D A B B A 1.D 的，与速度的变化量无关，是伽利略首先建立起来的．故A 正确；在共点力的合成实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同，故实验采用了等效替代的方法．故B 正确；牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值．故C 正确；牛顿在伽利略的理想斜面实验的基础上，利用逻辑思维对事实进行分析得出了牛顿第一定律，该定律不能用实验直接验证．故D 错误．2．C 【解析】汽车减速到0需要的时间为：t ＝v 0a ＝205＝4 s ，刹车后1 s 内的位移x 1＝(20×1－12×5×12)m ＝17.5 m ，2 s 内的位移为：x 2＝v 0t ＋12at 21＝(20×2－12×5×22) m ＝30 m ，∴刹车后第2 s 内的位移Δx ＝x 2－x 1＝12.5 m ．汽车运动4 s 就停止运动，则刹车后5 s 内的位移为：x ＝v 202a ＝2022×5＝40 m ，故答案为：C .3．C 【解析】由题得知，A 、B 间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析如图所示．因为杆的长度等于碗的半径，根据几何知识得知OA 、OB 与竖直方向的夹角为30°. 如图，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为：F ＝mg tan 30°＝33mg ，故C 正确，ABD 错误．4．D 【解析】当合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化，答案为：D .5．B 【解析】因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，由于加速度不变，从M 到N 过程中，根据一段路程中的平均速率v ＝st，可知，速度大小变化，A 不符合题意；因加速度不变，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，B 符合题意，C 不符合题意；在MN 间的运动是匀变速曲线运动，故答案为：B .6．D 【解析】圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h ＝12gt 2，有：t ＝2hg，故t 1＞t 2, 故C 错误，D 正确；水平分位移相同，由于t 1＞t 2，根据x ＝v 0t ，有：v 1＜v 2；故A 、B 均错误．7．C 【解析】第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大的线速度，由于卫星B 的轨道半径大于地球的半径，则卫星B 的速度小于地球的第一宇宙速度，A 不符合题意．对B 、C ，根据G Mm r 2＝m v 2r 知，v ＝GMr，C 的轨道半径大于B 的轨道半径，则v B ＞v C, 对于A 、C ，A 、C 的角速度相等，根据v ＝rω知，v C ＞v A, 所以v B ＞v A, B 不符合题意，D 不符合题意．A 、C 的角速度相等，则A 、C 的周期相等，根据T ＝4π2r 3GM知，C的周期大于B 的周期，故答案为：C .8．D 【解析】轨道高度逐渐降低，即飞船的高度降低、重力势能减少，速度将增大、动能增大，重力势能一部分转化为动能；由于飞船受轨道上稀薄空气的影响，飞船要克服空气阻力做功，飞船的机械能减少，转化为内能．故答案为：D .9．A 【解析】a 、b 、c 三个小球的初位置相同，它们的末位置在同一水平线上，由于重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，所以三个球的重力做功相等，A 符合题意．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，B 不符合题意．由A 的分析可知，三个球的重力做功相等，三个球中b 、c 的运动时间相同，a 的运动的时间要比b 、c 的长，所以a 的平均功率最小，所以运动过程中重力的平均功率不相等，C 不符合题意．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，故答案为：A .10．B 【解析】由力的图象分析可知：在0～t 1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．在t 1～t 2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．在t 2～t 3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．在t 3～t 4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t 4时刻速度为零．则t 2时刻质点的速度最大，动能最大．故选B .11．B 【解析】由v 2＝2ax 得，a ＝v 22x ＝10022×500m /s 2＝10 m /s 2.则牵引力F ＝ma ＝1×105×10 N ＝1×106 N ．所以牵引力最大功率P ＝Fv ＝1×106×100 W ＝1×108 W ．故B 正确，A 、C 、D 错误．故答案为：B .12．A 【解析】对全过程由动能定理可知W 1－W 2＝0，故W 1∶W 2＝1∶1，③符合题意，④不符合题意； W 1＝Fs W 2＝fs′由图可知：s ∶s′＝3∶4所以F 1∶F 2＝4∶3，②符合题意，①不符合题意；故答案为：A .二、实验题(共2题，共19分，13题每空3分，14题每空2分)13．(1)st(2)C (3)B【解析】(1)滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC 段的平均速度表示离开时的速度；则有：v ＝st；(2)弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块的质量；故答案为：C .(3)增大AO 间的距离时，滑块被弹出后的速度将增大，故通过两光电门的时间将减小．14．(1)左 (2)B (3)1.88 1.92 (4)不正确【解析】(1)下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；(2)验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔE p ＝mgh 和增加的动能ΔE k ＝12mv 2之间的关系，所以我们要选择能够测h 和v 的数据．因为B 点的速度可以根据A 、C 两点间的平均速度计算出来，h 对应O 、B 两点间的距离，故答案为：B 点．(3)减少的重力势能为：ΔE p ＝mgh ＝1×9.8×19.2×10－2 J ＝1.88 J ，B 点的速度为：v B ＝x AC 2T ＝23.23＋15.550.04×10－2 m /s ＝1.92 m /s ；④该同学的判断依据不正确．在重物下落h 的过程中，若阻力f 恒定，根据a ＝mg －f m，可得v 2＝2ah ，则此时v 2－h 图象也是过原点的一条直线．所以要想通过v 2－h 图象的方法验证机械能是否守恒，还必须看图象的斜率是否接近2g.三、计算题(共2题，共21分.15题10分，16题11分) 15．【解析】(1)汽车从静止开始做匀加速运动，则有 s ＝12at 23分则得：加速度a ＝2s t 2＝2×40102＝0.8 m /s 22分答：汽车运动的加速度是0.8 m /s 2； (2)由牛顿第二定律F －f ＝ma3分代入得4800－f ＝4000×0.8 解得阻力f ＝1600 N 2分答：汽车所受到的阻力是1600 N . 16．【解析】(1)小球由静止运动到最低点的过程中，重力所做的功为W ＝mgh ＝mgl(1－cos θ)2分 (2)小球从静止开始运动到最低点的过程中，根据动能定理得：解得：mgl(1－cos θ)＝12mv 2－02分∴v ＝2gl （1－cos θ）2分(3)小球在最低点时，根据牛顿第二定律有T －mg ＝m v 2l2分解得 T ＝3mg －2mg cos θ2分根据牛顿第三定律，小球对细绳的拉力大小为 T ′＝3mg －2mg cos θ1分第Ⅱ卷四、多项选择题(共517.BD 【解析】，故A 错误；与球心的距离为r 时，万有引力为：F ＝G M′mr 2＝G ρ·43πr 3m r 2＝4G πρm 3r ∝r ；故B 正确；人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功：W ＝F·R其中：F ＝F 2＝12mg联立解得：W ＝12mgR ＝12×50×10×6.4×106＝1.6×109 J故C 错误；D ．人从下落到距地心R2过程，万有引力的平均值为：F ＝mg ＋12mg2＝34mg ＝34×50×10 N ＝375 N根据动能定理，有：F·R 2＝12mv 2解得：v ＝FRm ＝375×6.4×10650＝43×103 m /s故D 正确．18．AB 【解析】A 的动能最大时，设B 和C 受到地面的支持力大小均为F ，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F ＝3mg ，所以F ＝32mg ；在A 的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B 受到地面的支持力小于32mg ，故A 、B 正确；当A 达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A 的加速度方向向上，故C 错误；A 下落的高度为：h ＝L sin 60°－L sin 30°，根据功能关系可知，小球A 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为E p ＝mgh ＝(32－12)mgL ，故D 错误．19．BCD 【解析】以A 球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示．设B 对A 的库仑力F 库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A 的弹力为：N 1＝m A g tan θ，将小球B 向左推动少许时θ减小，则N 1减小．再以AB 整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F ＝N 1N 2＝(m A ＋m B )g则F 减小，地面对小球B 的弹力一定不变．故A 错误，BC 正确．由上分析得到库仑力F 库＝m A gcos θ，θ减小，cos θ增大，F 库减小，根据库仑定律分析得知，两个小球之间的距离增大，故D 正确．20．BC 【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A 错误；若a A ＞a B, 则A 点离点电荷Q 更近即Q 靠近M 端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹的一侧即左侧，所以，在MN 上电场方向向右，那么Q 靠近M 端且为正电荷，故B 正确；点电荷Q 若是正电荷，只能放在M 左侧；若是负电荷，只能放在N 右侧，不论哪种情况，都是φA >φB ，∴C 对，D 错．故C 正确．21．CD 【解析】A .选项根据题意无法判断，故A 项错误．因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是W 2qL ，故B 错误；由于电场为匀强电场，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点，所以φN ＝φb ＋φd 2，φM ＝φa ＋φc 2，∴φM －φN ＝（φa －φb ）＋（φc －φd ）2，若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22，故C 正确；若W 1＝W 2, 说明U cd ＝U ab ，由φa －φb ＝φc －φd ，∴φa －φc ＝φb －φd ，φa －φM ＝φa －φc 2，φb －φN ＝φb －φd 2；解得：U aM ＝U bN ，故D 正确．五、综合应用题(本题共2小题，共20分．第22题12分，第23题8分)22．【解析】(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a 1, 由牛顿第二定律得：μmg ＝ma 11分解得：a 1＝μg ＝5 m /s 21分设经t 1时间工件与传送带的速度相同，则有：t 1＝v a 1＝45s ＝0.8 s 1分工件前进的位移为：x ＝12a 1t 21＝12×5×0.82 m ＝1.6 m 1分此后工件将与传送带一起匀速运动至B 点，用时：t 2＝l AB －x 0v＝0.6 s 1分所以工件第一次到达B 点所用的时间为：t ＝t 1＋t 2＝1.4 s 1分答：工件从A 点开始至第一次到达B 点所用的时间t 是1.4 s ；(2)工件上升过程中受到摩擦力大小为：f ＝mg cos θ1分由牛顿第二定律可得：工件上升的加速度大小为：a 2＝mg sin θ－f m＝g sin θ－μg cos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m /s 2＝2 m /s 2，方向沿斜面向下1分由运动学公式可得：工件上升的时间为：t 3＝v a 2＝2 s 1分下降过程加速度不变 a 3＝a 2由运动学公式可得：t 4＝v a 3＝2 s 1分工件与传送带的相对路程为：Δx ＝v(t 3＋t 4)＝4×(2＋2) m ＝16 m 1分摩擦生热为：Q ＝f Δx ＝μmg cos θΔx ＝0.5×1×10×0.8×16 J ＝64 J 1分23．【解析】小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道的作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝（qE ）2＋（mg ）2＝233mg ，1分tan θ＝qE mg ＝33，解得θ＝30°，1分等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，1分因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效最高点(D)点满足等效重力提供向心力，有：mg′＝m v 2D R，1分因θ＝30°，与斜面倾角相等，由几何关系可知AD ＝2R.1分令小球以最小初速度v 0运动，由动能定理知：－mg′·2R ＝12mv 2D －12mv 201分解得v 0＝103gR 3，1分因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为v 0≥103gR 3.1分。