【物理】安徽省阜阳市太和县二职高2015-2016学年高一上学期期末试卷

2015-2016学年安徽省阜阳市太和县二职高高一（上）期末物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．）1．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是（）A．只适用于天体，不适用于地面物体B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C．只适用于质点，不适用于实际物体D．适用于自然界中任意两个物体之间2．在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是（）A．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的B．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的C．甲的质量是乙的倍，甲的速度是乙的2倍D．甲、乙质量相等，速度大小也相等，但甲向东运动，乙向西运动3．如图所示，A、B两物体叠放在一起，用一不可伸长的水平细绳子把A系于左边的墙上，B在拉力F作用下向右匀速运动，在这过程中，A、B间的摩擦力的做功情况是（）A．对A、B都做负功B．对A不做功，对B做负功C．对A做正功，对B做负功D．对A、B都不做功4．忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是（）A．电梯匀速下降B．物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端C．物体沿着粗糙斜面匀速下滑D．拉着物体沿光滑斜面匀速上升5．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（）A．飞船的轨道半径B．飞船的运行速度C．飞船的运行周期D．行星的质量6．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上匀加速提升1．m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法正确的是（）A．手对物体做功12 J B．合外力对物体做功12 JC．合外力对物体做功2 J D．物体克服重力做功10J7．把太阳系各行星的运动都近似看作匀速圆周运动，则对离太阳越远的行星说法错误的是（）A．周期越小 B．线速度越小C．角速度越小D．加速度越小8．关于功率公式P=和P=Fv的说法正确的是（）A．由P=知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C．从P=Fv知，汽车的功率与它的速度成正比D．从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比9．关于地球同步卫星下列说法正确的是（）A．地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，相对地面静止不动D．以上均不正确10．一人用力踢质量为100g的皮球，使球由静止以20m/s的速度飞出．假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N，球在水平方向运动了20m停止．则人对球所做的功为（）A．20 J B．2000J C．500 J D．4000 J二、填空题（本题共3小题，每空3分，共计18分．）11．在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）下列器材中不必要的是（只需填字母代号）．A．重物B．纸带C．天平D．电源（2）如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.78cm、70.00cm、77.58cm、85.52cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于J，动能的增加量等于J．（已知所用重物的质量为1.00kg，当地重力加速度g=9.80m/s2，取3位有效数字．）12．以30m/s的初速度由地面竖直上抛一物体，空气阻力不计，取地面为零势能面，在离地面高度为m时物体的动能和重力势能相等．（g=10m/s2）13．一名宇航员来到某一星球上，如果该星球的质量为地球的一半，它的直径也为地球的一半，那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上的重力的倍．三、计算题（本题共4小题，共计42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）14．质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在3s内对物体所做的功（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率（3）3s末力F对物体所做的功的瞬时功率．15．质量M=6.0×103 kg的客机，从静止开始沿平直的跑道滑行，当滑行距离l=7.2×102 m时，达到起飞速度v=60m/s．求：（1）起飞时飞机的动能多大？（2）若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？16．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1500N．（1）发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小为多少？（2）在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是多少？17．物体的质量为m，沿光滑的弯曲轨道滑下，轨道的形状如图所示，与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R，要使物体恰能通过圆轨道的最高点，物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下？2015-2016学年安徽省阜阳市太和县二职高高一（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共计40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．）1．【考点】万有引力定律及其应用．【专题】万有引力定律的应用专题．【分析】万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力．【解答】解：A、万有引力定律既适用于天体，也适用于地面物体．故A错误．B、万有引力定律适用于其他形状的物体．故B错误．C、万有引力定律适用于质点，也适用于实际物体．故C错误．D、万有引力定律的适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力．故D正确．故选D．【点评】本题考查对万有引力定律适用范围的理解，万有引力定律适用于任意两个物体之间的引力，但由于知识的局限，中学阶段只能用于计算两个质点之间的引力．2．【考点】动能．【专题】定量思想；推理法；动能定理的应用专题．【分析】根据动能的表达式E k=结合题目选项中的条件进行求解判断．【解答】解：根据动能的表达式E k=可知A、甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的，则甲的动能是乙的2倍，故A错误；B、甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的，则甲的动能是乙的倍，故B错误；C、甲的质量是乙的倍，甲的速度是乙的2倍，则甲的动能是乙的2倍，故C错误；D、动能是标量，和速度的方向无关，只要质量相等，速度大小也相等，则动能一定相等，故D正确；故选：D．【点评】本题考查动能的计算式，解题关键是掌握动能表达式即可解决，难度不大．3．【考点】功的计算．【专题】功率的计算专题．【分析】根据通过摩擦力方向和位移方向关系判断摩擦力是否做功及做正功还是负功．【解答】解：B向右匀速运动，B对A的摩擦力向右，由于A没有发生位移，所以摩擦力对A不做功．A对B的摩擦力方向向左，B的位移向右，两者方向相反，所以摩擦力对B做负功．故选B【点评】判断做正功还是负功．当力的方向与运动方向相同，做正功，当力的方向与运动方向相反，做负功，当力的方向与运动方向垂直，不做功．4．【考点】机械能守恒定律．【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．【解答】解：A、电梯匀速下降，说明电梯处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，所以A错误．B、物体在光滑斜面上，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物体运动的方向垂直，支持力不做功，只有重力做功，所以B正确．C、物体沿着粗糙斜面匀速下滑，物体受力平衡状态，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，所以C错误．D、拉着物体沿光滑斜面匀速上升，物体受力平衡状态，拉力力和重力都要做功，所以机械能不守恒，所以D错误．故选B．【点评】掌握住机械能守恒的条件，也就是只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒．5．【考点】万有引力定律及其应用．【专题】计算题．【分析】研究飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，根据根据万有引力提供向心力，列出等式．根据密度公式表示出密度．【解答】解：根据密度公式得：ρ==A、已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故A错误．B、已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式．，得：M=代入密度公式无法求出行星的密度，故B错误．C、根据根据万有引力提供向心力，列出等式：得：M=代入密度公式得：ρ===故C正确．D、已知行星的质量无法求出行星的密度，故D错误．故选C．【点评】运用物理规律表示出所要求解的物理量，再根据已知条件进行分析判断．6．【考点】动能定理的应用．【专题】功的计算专题．【分析】对物体受力分析，根据功的计算公式W=Fx计算出手对物体做功，运用动能定理求出合力做功的大小．根据重力做功与重力势能改变的关系判断出重力势能的变化．【解答】解：分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s，由v2﹣v02=2ax，可得加速度为：a=2m/s2由牛顿第二定律可得：F﹣mg=ma解得：F=mg+ma=12N，A、手对物体做功为：W=FL=12×1J=12J，所以A正确；B、合力的大小为F合=ma=2N，所以合力做的功为W合=F合h=2×1J=2J，所以合外力做功为2J，故B错误，C正确；D、重力做的功为：W G=﹣mgh=﹣1×10×1J=﹣10J，所以物体克服重力做功10J．故D正确；故选：ACD．【点评】该题中物体被人用手由静止向上提升1m，使物体获得的速度2m/s的速度，这种情况下，学生很容易认为人做的功等于物体动能的增加，而把重力忽略．通过这样的题目，能够进一步强化动能定理的使用情况：合力的功等于物体动能的改变！7．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【专题】人造卫星问题．【分析】根据万有引力提供向心力=ma，判断线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系．【解答】解：根据万有引力提供向心力=ma，得，v=，ω=，，，知轨道半径越大，线速度越小，角速度越小，加速度越小，周期越大．故B、C、D正确，A错误．本题选错误的，故选A．【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力=ma，知道线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系．8．【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率的计算公式由两个P=，和P=Fv，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．【解答】解：A、P=只能计算平均功率的大小，不能用来计算瞬时功率，所以A错误；B、P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度，所以B错误；C、从P=Fv知，当F不变的时候，汽车的功率和它的速度是成正比的，当F变化时就不对了，所以C错误；D、从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，所以D正确．故选：D．【点评】在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，公式P=一般用来计算平均功率，公式P=Fv既可以计算瞬时功率，又可以计算平均功率．9．【考点】同步卫星．【专题】人造卫星问题．【分析】了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量．【解答】解：A、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h）=m，其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度．由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h一定，线速度大小也为一定值．故A正确，B错误．C、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故C正确．D、由上可知．故D错误．故选：AC．【点评】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．10．【考点】动能定理的应用；功的计算．【专题】动能定理的应用专题．【分析】由于不知道踢球时的作用位移，故不能用功的公式求解；只能根据动能定理求出人对球所做的功．【解答】解：球的初状态速度为零；末状态速度为20m/s；由动能定理可知：W=mv2=×0.1×202=20J；故选：A．【点评】本题考查对功的公式的应用及动能定理的考查，要注意排除干扰项，准确应用公式．二、填空题（本题共3小题，每空3分，共计18分．）11．【考点】验证机械能守恒定律．【专题】实验题．【分析】根据实验的原理确定不需要的器材．根据重物下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量．【解答】解：（1）根据机械能守恒得，质量可以约去，所以验证机械能守恒定律不必要的器材是天平．故选：C．（2）重力势能的减小量：△E p=mgh=1×9.8×0.7J=6.86J．B点的速度为：=3.7m/s则动能的增加量为：=6.85J．故答案为：（1）C；（2）6.86，6.85．【点评】解决本题的关键掌握实验的原理，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小．12．【考点】机械能守恒定律；竖直上抛运动．【专题】定量思想；寻找守恒量法；机械能守恒定律应用专题．【分析】小球做竖直上抛运动时，只有重力做功，机械能守恒，总机械能不变，根据机械能守恒定律和相等的条件列式即可求解．【解答】解：设在离地面高度为h时物体的动能和重力势能相等，此时速度大小为v．根据机械能守恒定律得mgh+=据题有mgh=联立得h==m=22.5m故答案为：22.5．【点评】本题利用机械能守恒定律求解竖直上抛运动；利用机械能守恒定律解题的优点是：解题时只需注意初、末状态，而不必考虑物体的运动过程．13．【考点】万有引力定律及其应用．【专题】定量思想；比例法；万有引力定律的应用专题．【分析】宇航员所受的万有引力等于重力，由此列式，得出宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的倍数．【解答】解：宇航员所受的万有引力等于重力，因为星球的质量为地球的一半，它的直径也为地球的一半，根据万有引力定律F=G，可得宇航员在星球上所受的重力等于他在地球上的2倍．故答案为：2．【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律，以及能够灵活运用万有引力等于重力这一理论．三、计算题（本题共4小题，共计42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）14．【考点】功的计算；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）由物体的运动的规律，可以求得物体运动的位移的大小，再根据功的公式可以直接求得功的大小；（2）求的是平均功率，用前面求出的总功除以总的时间就可以；（3）瞬时功率要用力与瞬时速度的乘积来计算，根据运动规律可以求得瞬时速度的大小，再由瞬时功率的公式可以求得瞬时功率的大小．【解答】解：（1）物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得a==m/s2=2m/s2，3s物体运动的位移是x=at2=9m，力F在3s内对物体所做的功为W=Fx=6×9J=54J．（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率为==W=18W（3）3s末物体的速度为v=at=6m/s所以3s末力F对物体所做的功的瞬时功率为，P=Fv=6×6W=36W答：（1）力F在3s内对物体所做的功是54J；（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率是18W；（3）3s末力F对物体所做的功的瞬时功率是36W．【点评】求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择，瞬时功率只能用P=Fv来求解．15．【考点】动能定理的应用；动能．【专题】计算题；定量思想；模型法；动能定理的应用专题．【分析】（1）根据动能的表达式E k=求出飞机起飞时的动能．（2）根据动能定理求出飞机受到的牵引力．【解答】解：（1）起飞时飞机的动能为：E k==J=1.08×107J （2）根据动能定理得：Fx=E k﹣0解得：F===1.5×104N．答：（1）起飞时飞机的动能为1.08×107J．（2）飞机受到的牵引力为1.5×104N．【点评】本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题时，首先要明确研究对象和研究的过程，分析过程中有哪些力做功，根据动能定理列式求解．16．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【专题】定量思想；方程法；功率的计算专题．【分析】（1）当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由P=FV=fV可以求得最大速度．（2）将相关数据代入P=Fv即可求出．【解答】解：（1）当汽车达到最大速度时，牵引力和阻力大小相等，由P=Fv=fv可得：v==m/s=40m/s（2）如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率：P′=Fv′=fv′=1500×15=2.25×104W=22.5kW答：（1）发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小为40m/s；（2）在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是22.5kW．【点评】当汽车匀速行驶时，汽车处于受力平衡状态，牵引力和阻力大小相等，根据P=Fv=fv 分析即可得出结论．17．【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．【专题】机械能守恒定律应用专题．【分析】物体恰能通过圆轨道的最高点，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式；整个过程中只有重力做功，机械能守恒，根据守恒定律列方程；最后联立求解即可．【解答】解：方法一物体恰能通过圆轨道的最高点，有mg=m重力势能的减少量：△E p=mg（h﹣2R）动能的增加量：△E k=mv2根据机械能守恒，有△E p=△E k，即mg（h﹣2R）=mv2解得h=2.5R．方法二物体恰能通过圆轨道的最高点，有mg=m只有重力做功：W G=mg（h﹣2R）动能的改变量：△E k=mv2根据动能定理：W G=△E k即mg（h﹣2R）=mv2解得h=2.5R答：物体应从离轨道最低处2.5R的地方由静止开始滑下．【点评】本题关键是明确小球的运动规律，然后根据牛顿第二定律和机械能守恒定律列方程联立求解；突破口在于小球恰好经过最高点时重力恰好提供向心力．。