2014-2015学年四川省内江市高一(下)期末物理试卷(解析版)

2014-2015学年四川省内江市高一（下）期末物理试卷一、选择题（共7小题，共42分）1．（6分）对于经典力学理论，下列说法中正确的是（）A．经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的C．经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的意义2．（6分）一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A．速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变B．速度可以不变，但加速度一定不断改变C．质点不可能在做匀变速运动D．质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向3．（6分）如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线OO′垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内绕轴线OO′做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）A．球A的角速度大于B球的角速度B．球A的线速度大于B球的线速度C．球A的向心加速度等于球B的向心加速度D．球A对侧壁的压大于球B对侧壁的压力4．（6分）如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O同一水平面上，一个小球（视为质点）从Q正上方某一高度处自由下落，从Q点无能量损失进入圆弧轨道，到达P点时小球与轨道间的作用力大小为mg，则小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（）A．B．R C．D．2R5．（6分）某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1装满货物后的最大速度为v2，已知汽车空车的质量为m0，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车后来所装的货物的质量是（）A．B．m0C．m0D．m06．（6分）如果已知万有引力常量G，地球的自转周期T，地球同步卫星的轨道半径r，那么，利用以上这些条件，能求出的物理量是（）A．地球同步卫星的线速度B．地球的质量C．第一宇宙速度D．地球同步卫星距地面的高度7．（6分）如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括滑雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为，在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为C．运动员克服摩擦力做功为D．下滑过程中系统减少的机械能为三、非选择题（共68分）8．（17分）如图甲所示，是“研究平抛运动”的实验装置图．（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线．以保证小球抛出后的运动是平抛运动．（2）每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次平抛运动的相同．（3）如图乙所示，是通过实验描点后画出的平抛物体运动轨迹，其中O点为抛出点，A点坐标为（6，9），坐标纸每小格的边长L=5cm，则小球经过A点时的速度大小为m/s（g=10m/s2，计算结果保留根号）9．（15分）中子星是恒星演化过程中的一种可能结果，它的密度很大，现有一中子星的质量约为2.1×1030kg，它的半径只有10km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2，则：（1）中子星表面的重力加速度是多少？（2）贴近中子星表面，沿圆轨道运动的小卫星的速度是多少？（计算结果保留2位有效数字）10．（17分）如图所示，是某城市某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，坡高h=2.45m，电池进站时要上坡．出站时要下坡，电车匀速运动到坡底a点时的速度是v=43.2km/h，此后便切断电源，不考虑电车所受的摩擦力．除坡道处，其余轨道均水平，g=10m/s2．则：（1）通过计算说明，电车能否冲上站台？（2）如果能冲上，为了使电车到达坡顶B点时的速度刚好为零，需要在电车在到达坡顶A点前切断电源并制动．若制动时提供的最大制动力是车重的0.5倍，则切断电源并制动的最短时间为多少（电车在上坡时不再制动）？11．（19分）如图所示，有一个质量为m=1kg的小球，从斜面上的A点以一定的初速度水平抛出，到达圆弧B点时，恰好沿B点的切线方向，进入固定在水平地面上竖直放置的半径为R=0.4m的光滑圆弧轨道，最后小球刚好能过最高点D．B 点和圆弧圆心O的连线OB与竖直方向的半径OC的夹角θ=60°，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）小球到达D点时的速度大小；（2）小球水平抛出的初速度的大小；（3）小球在平抛运动过程中，离斜面的最远距离（计算结果保留根号）2014-2015学年四川省内江市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共7小题，共42分）1．（6分）对于经典力学理论，下列说法中正确的是（）A．经典力学在宏观低速运动中，引力不太大时适用B．经典力学在今天广泛应用，它的正确性无可怀疑，仍是普遍适用的C．经典力学在历史上起了巨大的作用，随着物理学的发展而逐渐过时，成为一种古老的理论D．由于相对论、量子论的提出，经典力学已经失去了它的意义【解答】解：AB、经典力学使用条件为：宏观，低速及引力不太大的情况下，对微观，高速度运动不再适用，故A正确，B错误。

BCD、相对论与量子力学不适用于经典力学，证明了经典力学理论的局限性；但并不能说它已失去了意义；也并没有过时；故BCD错误；故选：A。

2．（6分）一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）A．速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变B．速度可以不变，但加速度一定不断改变C．质点不可能在做匀变速运动D．质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向【解答】解：ABC、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一直线上，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动，就是匀变速运动。

故ABC均错误。

D、曲线运动的速度方向时刻改变，质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向，故D正确。

故选：D。

3．（6分）如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线OO′垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内绕轴线OO′做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）A．球A的角速度大于B球的角速度B．球A的线速度大于B球的线速度C．球A的向心加速度等于球B的向心加速度D．球A对侧壁的压大于球B对侧壁的压力【解答】解：A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图，根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=ma=mrω2=，解得a=gtanθ，，v=，A的半径大，角速度小，线速度大，向心加速度相等。

故A错误，B正确，C正确。

D、根据平行四边形定则知，N=，可知支持力大小相等，则球A对侧壁的压力与球B对侧壁的压力大小相等，故D错误。

故选：BC。

4．（6分）如图所示，在竖直平面内固定一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O同一水平面上，一个小球（视为质点）从Q正上方某一高度处自由下落，从Q点无能量损失进入圆弧轨道，到达P点时小球与轨道间的作用力大小为mg，则小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（）A．B．R C．D．2R【解答】解：根据牛顿第二定律得，mg+F=m，解得P点的速度v=，根据动能定理得，，解得h=R。

故选：B。

5．（6分）某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为v1装满货物后的最大速度为v2，已知汽车空车的质量为m0，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车后来所装的货物的质量是（）A．B．m0C．m0D．m0【解答】解：当汽车空载时，有：P=f1v1=km0gv1。

当汽车装满货物后，有：P=f2v2=k（m0+m）gv2联立两式解得：m=．故A正确，B、C、D错误。

故选：A。

6．（6分）如果已知万有引力常量G，地球的自转周期T，地球同步卫星的轨道半径r，那么，利用以上这些条件，能求出的物理量是（）A．地球同步卫星的线速度B．地球的质量C．第一宇宙速度D．地球同步卫星距地面的高度【解答】解：A、已知同步卫星的周期T，和轨道半径r，根据v=可以求得同步卫星的线速度，故A正确；B、据万有引力提供圆周运动向心力有可得地球的质量M=，故B正确；C、由B分析知可求得地球质量，但未知地球半径故不能求出第一宇宙速度的大小，故C错误；D、因为不知道地球半径，故仅由同步卫星的轨道半径不能求出同步卫星距地面的高度，故D错误。

故选：AB。

7．（6分）如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m（包括滑雪具在内）的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为，在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为C．运动员克服摩擦力做功为D．下滑过程中系统减少的机械能为【解答】解：A、若物体不受摩擦力，则加速度应为a'=gsin30°=g，而现在的加速度小于g，故运动员应受到摩擦力，故减少的重力势能有一部分转化为了内能，故A错误；B、运动员运动员下滑的距离：L==2h；由运动学公式可得：V2=2aL，得：V=；动能为：E k=mV2=，故B错误；C、由动能定理可知mgh﹣W f=mV2；解得W f=mgh；故C错误；D、机械能的减小量等于阻力所做的功，故下滑过程中系统减少的机械能为，故D正确；故选：D。

三、非选择题（共68分）8．（17分）如图甲所示，是“研究平抛运动”的实验装置图．（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．以保证小球抛出后的运动是平抛运动．（2）每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次平抛运动的初速度相同．（3）如图乙所示，是通过实验描点后画出的平抛物体运动轨迹，其中O点为抛出点，A点坐标为（6，9），坐标纸每小格的边长L=5cm，则小球经过A点时的速度大小为m/s（g=10m/s2，计算结果保留根号）【解答】解：（1）为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线水平．（2）每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同．（3）A点的水平位移x=6×0.05=0.3m，竖直位移y=9×0.05=0.45m，则t=，初速度，A点竖直方向速度v y=gt=3m/s，则A点速度v=故答案为：（1）水平；（2）初速度；（3）9．（15分）中子星是恒星演化过程中的一种可能结果，它的密度很大，现有一中子星的质量约为2.1×1030kg，它的半径只有10km，万有引力常量G=6.67×10﹣11N•m2/kg2，则：（1）中子星表面的重力加速度是多少？（2）贴近中子星表面，沿圆轨道运动的小卫星的速度是多少？（计算结果保留2位有效数字）【解答】解：由题意知中子星的半径R=10km=10000m（1）中子星表面重力与万有引力相等有：可得中子星表面的重力加速度g===1.4×1012m/s2（2）根据万有引力提供圆周运动向心力有：可得贴近中子星表面的小卫星的运行速度v===1.2×108m/s答：（1）中子星表面的重力加速度是1.4×1012m/s2；（2）贴近中子星表面，沿圆轨道运动的小卫星的速度是1.2×108m/s．10．（17分）如图所示，是某城市某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，坡高h=2.45m，电池进站时要上坡．出站时要下坡，电车匀速运动到坡底a点时的速度是v=43.2km/h，此后便切断电源，不考虑电车所受的摩擦力．除坡道处，其余轨道均水平，g=10m/s2．则：（1）通过计算说明，电车能否冲上站台？（2）如果能冲上，为了使电车到达坡顶B点时的速度刚好为零，需要在电车在到达坡顶A点前切断电源并制动．若制动时提供的最大制动力是车重的0.5倍，则切断电源并制动的最短时间为多少（电车在上坡时不再制动）？【解答】解：（1）不计摩擦，电车上坡时只有重力做功，机械能守恒，设电车能上升的最大高度为h′，由机械能守恒定律得：解得：h′=7.2m＞h=2.45m，则电车能冲上站台；（2）设电车到达坡顶时的速度恰好为零时，它在坡底的速度为v′，由机械能守恒定律得：解得：v′=7m/s，设电车制动后的最大加速度为a，由牛顿第二定律得：0.5mg=ma，解得：a=5m/s2，设电车上坡前切断电源并制动的最短时间为t，由匀变速运动的速度公式得：v′=v0﹣at，解得：t=1s；答：（1）电车能冲上站台；（2）切断电源并制动的最短时间为1s．11．（19分）如图所示，有一个质量为m=1kg的小球，从斜面上的A点以一定的初速度水平抛出，到达圆弧B点时，恰好沿B点的切线方向，进入固定在水平地面上竖直放置的半径为R=0.4m的光滑圆弧轨道，最后小球刚好能过最高点D．B 点和圆弧圆心O的连线OB与竖直方向的半径OC的夹角θ=60°，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）小球到达D点时的速度大小；（2）小球水平抛出的初速度的大小；（3）小球在平抛运动过程中，离斜面的最远距离（计算结果保留根号）【解答】解：（1）在D点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg=m则有：v D==2m/s（2）小球从B运动到D的过程，由机械能守恒定律得：mgR（1+cos60°）+=则得：v B=4m/s设小球水平抛出的初速度的大小为v0．据题，小球到达圆弧B点时恰好沿B点的切线方向，速度与水平方向的夹角为60°．则有：v0=v B cos60°=2m/s（3）小球经过B点时，竖直分速度为：v y=v B sin60°=2m/s设斜面的倾角为α，根据tanα======由数学知识得：cosα=，sinα=设小球从抛出经过时间T时离斜面最远．此时小球的速度与斜面平行．则gT=v0tanα可得T=s将小球的平抛运动分解到垂直于斜面和平行于斜面两个方向，垂直于斜面方向的分初速度为v0sinα，分加速度大小为gcosα则离斜面的最远距离为：S=v0sinαT﹣联立解得：S=m答：（1）小球到达D点时的速度大小是2m/s；（2）小球水平抛出的初速度的大小是2m/s；（3）小球在平抛运动过程中，离斜面的最远距离是m．。