【全国校级联考】天津市静海县第一中学、宝坻区第一中学等四校2015-2016学年高一下学期期末联

一、单项选择题（每题只有一个答案正确，每题3分。

）
1.对于平抛运动的物体，若g 已知，再给出下列哪组条件，可确定其初速度大小（ ）
A.物体的水平位移
B.物体运动位移的大小和方向
C.物体落地时速度的大小
D.物体下落的高度 【答案】B
考点：考查平抛运动的规律．
【名师点睛】解决本题关键掌握平抛运动的研究方法和基本规律，知道两个分运动的时间，灵活选择运动的规律解题．
2.若有一星球密度与地球密度相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，则该星球质量是地球质量的（ ）
A.0.5倍
B.3倍
C.27倍
D.9倍 【答案】C 【解析】
试题分析: 根据万有引力等于重力，列出等式：2Mm G
mg r =，得：2
M
g G
r =，其中M 是任一星球的质量，r 应该是物体在某位置到星球球心的距离．根据密度与质量关系得3
4
3
M r ρπ=⋅，则得：43
g r ρπ=⋅，星球的密度跟地球密度相同，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的3倍，所以星球的半径也是地球的3倍，所以再根据3
43
M r ρπ=⋅得：星球质量是地球质量的27倍．故选C ． 考点：考查万有引力定律及其应用．
【名师点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．
3.有三个质量都是m 的小球a 、b 、c ，以大小相同的速度v 0在空中同一点分别竖直向上、水平和斜向上抛出，三球运动描述正确的是（不计空气阻力）（ ）
A.三球落地时动能相同
B.三球落地时间相同
C.三球落地时速度相同
D.三球落地时机械能不同 【答案】A
考点：考查平抛运动；竖直上抛运动．
【名师点睛】抛体运动的加速度相等，都等于重力加速度，熟练掌握抛体运动规律、动能定理即可正确解题．
4.如图所示，一个物体由静止开始，从A 点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C 1、C 2、C 3处。

已知三个斜面的动摩擦因数相同，则下列说法正确的是（ ）
A.物体在C 1、C 2、C 3处的动能相等
B.物体到达C 3处的动能最大
C.物体在三个斜面上克服摩擦力做功都相同
D.物体沿AC 3斜面下滑时克服摩擦力做功最多 【答案】B 【解析】
试题分析: C 、D 、设斜面的高度为h ，倾角为α，物理沿三个斜面下滑时克服摩擦力做功
cos cot sin f h
W mg mgh μαμαα
=⋅
=⋅，等效为比较水平长度cot x h α=⋅，可知AC 1的水平长度最长，摩擦力做功最多，选项C 、D 均错误.A 、B 、物体由静止下滑由动能定理：2
102
f mgh W mv -=
-，因重力做功相同，摩擦力做功越小，到达底端的动能越大，选项A 错误、选项B 正确。

故选B. 考点：考查动能定理、力做功.
【名师点睛】本题关键是斜面模型上的摩擦力做功的等效：cos mg L mg x μαμ⋅=⋅．
5.如图所示，质量为m 的小球A 沿高度为h 倾角为θ的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A 相同的小球B 自相同高度由静止落下。

下列说法正确的是（ ）
A ．从释放至落地瞬间，重力对两球做的功相同
B ．落地前的瞬间A 球的速度大于B 球的速度
C ．落地前的瞬间A 球重力的瞬时功率大于B 球重力的瞬时功率
D ．从释放至落地瞬间，两球重力的平均功率相同 【答案】A
考点：考查功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．
【名师点睛】解决本题的关键掌握重力做功的特点，以及掌握瞬时功率和平均功率的表达式．
6.北京时间2012年10月，我国第16颗北斗导航卫星发射成功，它是一颗地球静止轨道卫星（即地球同步卫星），现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力。

在这l 6颗北斗导航卫星中，有多颗地球静止轨道卫星，下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是（ ）
A ．它们的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度
B ．它们运行周期的大小可能不同
C ．它们离地心的距离可能不同
D ．它们的运行速度都小于7.9km/s 【答案】D 【解析】
试题分析: A 、根据向心加速度2
24a r T
π=，地球静止轨道卫星与静止在赤道上物体具有相同的周期，所以
它们的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故A 错误.B 、地球静止轨道卫星的周期等于地球的自转周期，为1天，故B 错误; C 、地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km ，高度一定，相对地面
静止，故C 错误.D 、根据万有引力提供向心力2
2GMm v m r r
=，得v =径等于地球的半径，所以卫星的速度小于第一宇宙速度．即它们的运行速度都小于7.9km/s ．故D 正确;故选D ．
考点：考查同步卫星的运动规律．
【名师点睛】解决本题的关键知道同步卫星的特点，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用．
7.某研究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究。

他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图象，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末到达最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=0.5kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变．则以下说法正确的是（）
A.小车匀加速直线运动时牵引力大小为3N
B.小车匀加速直线运动的时间t1=2s
C.小车所受阻力f的大小为2N
D.t1～10s内小车牵引力的功率P为6W
【答案】D
考点：考查功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．
【名师点睛】本题关键分析求出物体的运动规律，然后根据牛顿第二定律和运动学规律列式求解，能根据图象得出有效信息．
8.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，则小球在上升过程中
①小球的动能先增大后减小②小球离开弹簧时动能最大③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大，以上说法正确的是（）
A.①②④
B.①④
C.②③
D.①②③④ 【答案】B
考点：考查功能关系；重力势能；弹性势能．
【名师点睛】本题关键分析小球的受力情况，确定小球的运动情况，其中，重力和弹力相等时是一个分界点．
9.质量为60 kg 的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力，g =10m/s 2）（ ）
A ．600N
B ．2400N
C ．3000N
D ．3600N 【答案】C 【解析】
试题分析: 设人的长度为l ，人的重心在人体的中间．最高点的最小速度为零，根据动能定理得：2
12
mgl mv =
.
解得最低点人的速度为v =2
v F mg m l
-=，解得：F =5mg =3000N ．故C 正
确．故选C ．
考点：考查向心力；牛顿第二定律．
【名师点睛】解决本题的关键知道最高点的最小速度为零，综合牛顿第二定律和动能定理进行求解． 二、多项选择题（每题都有两个或两个以上答案正确，每题4分。

）
10.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，下列说法正确的是（ ）
A ．物体受到4个力的作用，分别是重力，弹力，摩擦力和向心力
B ．物体受到3个力的作用，分别是重力，弹力，摩擦力
C ．当圆筒的角速度w 增大以后，物体会相对于圆筒发生滑动
D ．当圆筒的角速度w 增大以后，弹力增大，摩擦力不变 【答案】BD
考点：考查向心力；物体的弹性和弹力．
【名师点睛】解决本题的关键知道物体做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。

11.人造地球卫星A 和B,它们的质量之比为m A ：m B =1:2，它们的轨道半径之比为2:1，则下面的结论中正确的是（ ）
A.它们受到地球的引力比为F A ：F B =1:1
B.它们运行速度大小之比为:1:A B v v =
B.它们运行角速度之比为::1A B w w = D. 它们运行周期之比为:A B T T = 【答案】BD 【解析】
试题分析: 人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得
222
224Mm v F G m mw r m r r r T π====，M 是地球的质量，m 、r 、T 、ω分别为卫星质量、轨道半径、周期
和角速度．则得 v =T =w =由题卫星A 和B 的质量之比为m A ：m B =1：2，
轨道半径之比为2：1，则由上式可得，F A ：F B =1：8，它们的运行速度大小之比为 :A B v v =
的运行的角速度之比为:1:A B w w =，它们的周期之比为::1A B T T =，故A 、C 、错误，B 、D 正确．故选BD ．
考点：考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．
【名师点睛】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，卫星的线速度、角速度、周期都与半径有关，讨论这些物理量时要找准向心力公式形式．
12.如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v 匀速运动，现将质量为m 的某物块由静止释放在传送带上的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A ．摩擦力对物块做的功为0.5mv 2
B ．物块对传送带做功为0.5mv 2
C ．系统摩擦生热为0.5mv 2
D ．电动机因传送物体多做的功为mv 2 【答案】ACD
考点：考查功能关系；功的计算．
【名师点睛】解决本题的关键知道物块先受滑动摩擦力后不受摩擦力．系统摩擦生热应根据相对位移△x 求解．
13.如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s ，速度达到最大值v m ，设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么（ ）
A ．这段时间内电动机所做的功为Pt
B ．这段时间内小车先匀加速运动，然后匀速运动
C ．这段时间内电动机所做的功为212m mv Fs
D ．这段时间内电动机所做的功为2
12
m
mv 【答案】AC 【解析】
试题分析: A 、这一过程中电动机的功率恒为P ，所以W 电=Pt ，所以这段时间内电动机所做的功为Pt ．故A 正确．B 、小车电动机的功率恒定，速度不断变大，根据功率与速度关系公式P =F 0·v 可知，牵引力不断减小，根据牛顿第二定律，有
P
F ma v
-=故小车的运动是加速度不断减小的加速运动，故B 错误；C 、D 、对小车启动过程，根据动能定理，有2102W FS mv -=-电，这段时间内电动机所做的功为212
m mv Fs +，故C 正确，D 错误．故选AC ．
考点：考查动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率．
【名师点睛】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉．小车的恒定功率启动方式是一种最快的启动方式，是加速度不断减小的加速运动，运动学公式不再适用，但可以根据动能定理列式求解． 三、填空题（每空2分，共22分）
14.如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力．已知AP =2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中，克服摩擦力做功为 .
【答案】mgR /2
考点：考查功能关系．
【名师点睛】本题解题的突破口是小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力，重力提供向心力，求出临界速度．要掌握各种功和能的对应关系，不能搞错．
15.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车，通过不可伸长的绳与一个质量为m 的钩码相连，起初m 距地高为h ，从静止释放。

则当砝码着地的瞬间（小车未与滑轮相碰）小车的速度大小为 ，在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为 （重力加速度为g .）
【答案】
m M mgh +2,m
M Mmgh
+
考点：考查动能定理的应用．
【名师点睛】考查机械能守恒定律与动能定理的应用，同时比较这两规律的优缺点：机械能守恒定律解决系统问题比动能定理优越，而单个物体动能定理比较方便． 16.为验证机械能守恒，某同学完成实验如下：
该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V 的频率为50Hz 的交流电荷直流电两种.重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①他进行了下面几个操作步骤： A ．按图a 示安装器件；
B ．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C ．用天平测出重锤的质量；
D ．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E ．测量纸带上某些点间的距离；
F ．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的步骤是 ，操作不当的步骤是 .
②设重锤质量为m 、打点计时器的打点周期为T 、重力加速度为g ．图b 是实验得到的一条纸带，A 、B 、C 、D 、E 为相邻的连续点．根据测得的s 1、s 2、s 3、s 4写出重物由B 点到D 点重力势能减少量的表达式 ，动能增量的表达式 ．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是 （填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．
③该同学根据纸带算出各点的速度v ，量出下落距离h ，并以22
v 纵轴、以h 为横轴画出图象，应是图中的
【答案】(1) C, B (2))(13
s s mg -，4422
(2)
8ms s s T
-，小于 (3)C
考点：考查验证机械能守恒定律．
【名师点睛】解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力，注意图象斜率的含义，及有效数字的认识．
17.在“探究功与物体速度变化的关系”实验中。

某实验探究小组的实验装置如图甲所示。

木块从A 点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿水平长木板运动到B 1点停下，O 点为弹簧原长时所处的位置，测得OB 1的距离为L 1，并将此过程中弹簧对木块做的功记为W ．用完全相同的弹簧2根、3根……并在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A 点释放，木块分别运动到B 2、B 3……停下，测得OB 2、OB 3……的距离分别为L 2、L 3……，弹簧对木块做的功分别记为2W 、3W ……，做出弹簧对木块做功W 与木块停下的位置距O 点的距离L 的W -L 图象，如图乙所示．
①根据图线分析，弹簧对木块做功W 与木块在O 点的速度v 0之间的关系为 ．
A ．W 与v 0成正比
B ．W 与v 0成线性关系
C ．W 与v 0的二次方成正比
D ．W 与v 0的二次方成线性关系
②图线与纵轴交点的物理意义是 .
【答案】①D ②A 到O 克服摩擦力所做的功
考点：考查探究功与速度变化的关系．
【名师点睛】本题考查了创新方法探究功与速度的关系，关键是列出两个动能定理方程然后结合数学函数进行分析出截距与斜率的物理意义，
四、计算题（ 写出必要的过程和公式，只有最终结果不给分.）
18.(8分)已知某星球的半径为R ，在该星球表面航天员以速度v 0水平抛出的小球经过时间t 落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，不计一切阻力，忽略星球的自转，引力常量为G ．求：
(1)该星球的质量.(2)该星球的第一宇宙速度.
【答案】(1)θ
tan 2
0Gt R v M = (2)θtan 0t R v v = 【解析】
考点：考查万有引力定律及其应用、平抛运动.
【名师点睛】本题考查了万有引力定律和平抛运动的综合，通过平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度是解决本题的关键，掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力等于重力，2、万有引力提供向心力，并能灵活运用．
19.(11分)如图所示，粗糙水平地面AB 与半径R =1.6m 的光滑半圆轨道BCD 相连接，且在同一竖直平面内，O 是BCD 的圆心，BOD 在同一竖直线上．质量m =2kg 的小物体在14N 的水平恒力F 的作用下，从A 点由静止开始做匀加速直线运动．已知AB =10m ，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2．当小物块运动到B 点时撤去力F ．取重力加速度g =10m/s 2．求：
(1)小物块到达B 点时速度的大小；
(2)小物块运动到D 点时，轨道对小物块作用力的大小；
(3)小物块离开D 点落到水平地面上的点与B 点之间的距离．
【答案】(1) v B =10m/s (2)25N F = (3) x =4.8m
【解析】
试题分析: （1）从A 到B ，根据动能定理有 212B F mg x mv μ=
（﹣） 得 v B =10m/s
（2）从B 到D ，根据机械能守恒定律有：
2211222
B D mv mv mg R =+⋅ 解得：v D =6m/s
考点：考查动能定理的应用；平抛运动；机械能守恒定律．
【名师点睛】本题是动能定理、牛顿第二定律和平抛运动规律的综合应用，关键是确定运动过程，分析运动规律．
20.如图所示，一质量为M =5.0kg 的平板车静止在光滑水平地面上，其右侧足够远处有一固定障碍物A ，障碍物A 与平板车的上表面等高．不计A 的厚度。

另一质量为m =1.0kg 可视为质点的滑块，以v 0=8m/s 的水平初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右、大小为10N 的恒力F ．当滑块运动到平板车的最右端时，两者恰好相对静止．此时撤去恒力F ．当平板车碰到障碍物A 时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B 点切入光滑竖直圆弧轨道，B 、D 与地面等高，并沿轨道下滑．已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5，圆弧半径为R =1.0m ，圆弧所对的圆心角∠BOD =θ=106°，取g =10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
(1)障碍物A 与圆弧左端B 的水平距离.
(2)滑块运动圆弧轨道最低点C 时对轨道压力的大小．
(3)滑块与平板车因摩擦产生的热量.
【答案】(1) 1.2m x = (2) 43N （3）20J Q =
【解析】
试题分析: （1）对滑块：215m/s mg a g m μμ=
== 对平板车：223m/s F mg a M
μ+== 经过时间t ，两者共速：t a t a v v 2101=-=
解得：t=1s, v 1=3m/s
从A 点平抛：0
11tan 534m/s y v v gt =⋅==
t 1=0.4s
水平距离：11 1.2m x v t ==
考点：考查动能定理；向心力、牛顿第二定律、牛顿第三定律、匀变速直线运动．
【名师点睛】分析清楚滑块在每个过程的运动状态，根据物体的运动的过程来逐个求解，本题中用到了匀变速直线运动、平抛运动和圆周运动的规律，涉及的知识点较多，要求学生要熟练的应用每一部分的知识.。