抚顺市2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题 含解析

辽宁省抚顺市2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题
一、选择题：1—8题为单选，9—12题为多选，每题4分,共48分(少选2分,多选错选均不得分。

1. 下列物理事件中说法错误的是（）
A。

人们根据日常的观察和经验提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说.
B。

17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律.
C。

牛顿于1687年正式发表万有引力定律并且比较准确地测出了引力常量。

D。

1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶应用万有引力定律，计算并观测到海王星.
【答案】C
【解析】古希腊科学家托勒密提出了“地心说”，波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，A正确；德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律，B正确；卡文迪许测出了引力常量，C错误;1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶应用万有引力定律，计算并观测到海王星，D正确．
2。

下列关于运动的说法正确的是（）
A。

物体做曲线运动，其合外力可能为恒力。

B。

决定平抛运动物体飞行时间的因素是初速度。

C. 做匀速圆周运动的物体,线速度和角速度都保持不变.
D. 地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小在地球上各处都一样大.
【答案】A
3。

明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图)，记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B、C三齿轮半径的大小关系如图，则（）
A. 齿轮A的角速度比C的大
B. 齿轮A与B角速度大小相等
C。

齿轮B与C边缘的线速度大小相等
D。

齿轮A边缘的线速度比C边缘的大
【答案】D
【解析】齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等,根据公式v=ωr可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度．而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故AB错误;BC两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式v=ωr可知，半径比较大的齿轮B比C边缘的线速度大．故C错误；齿轮A、B边缘的线速度相等，根齿轮B比C边缘的线速度大，所以齿
轮A边缘的线速度比C边缘的大，故D正确;故选D.
点睛：本题考查同缘传动和同轴传动的特点，以及灵活选择物理规律的能力．明确同缘传动边缘点线速度相等；同轴传动角速度相等是解答的关键．
4。

游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程产生的影响是（)
A. 路程变大，时间延长.
B. 路程变大，时间缩短。

C。

路程变大，时间不变。

D. 路程和时间均不变。

【答案】C
【解析】试题分析: 船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间；水流的速度突然变大时,对垂直河岸的运动没有影响，又船速是恒定的，所以渡河的时间是不变的．沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大,故C正确，选项A、B、D错误．故选C．
考点：考查运动的合成和分解．
【名师点睛】本题考查合运动和分运动的等时性和独立性这两个特点，当合运动不好分析时，可单独分析某一个分运动解决问题．5。

如图一物体以速度v0冲向光滑斜面AB，并刚好能沿斜面升高h，下列说法正确的是（）
A。

若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知物体冲出C点后仍能升高h.
B. 若把斜面弯成如图所示的半圆弧状，物体仍能沿AB升高h。

C。

若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不能升高h，因为机械能不守恒。

D. 若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不能升高h，但机械能仍守恒。

【答案】D
【解析】试题分析：若把斜面从C点锯断，物体冲过C点后做斜抛运动,由于物体机械能守恒,同时斜抛运动运动最高点，速度不为零，故不能到达h高处，故A错误；若把斜面弯成圆弧形,如果能到圆弧最高点,即h处，由于合力充当向心力，速度不为零，根据机械能守恒知，物体沿AB′升高的高度小于h，故B错误,
由上知，若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不能升高h,但物体的机械能仍守恒，故D正确,C错误；故选D．考点：机械能守恒定律；向心力
6。

如图所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高,质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q 时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为( ）
A. 1
mgR B。

13mgR C。

12mgR D. π4mgR
4
【答案】C
【解析】质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：
,由题有:N=2mg,可得：v Q=√gR
N−mg=m v Q2
R
质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得：mgR−W f=1
mv Q2
2
得克服摩擦力所做的功为W f=1
mgR，故选项C正确。

2
点睛：本题考查动能定理的应用及向心力公式,要注意正确受力分析，明确指向圆心的合力提供圆周运动的向心力，知道动能定理是求解变力做功常用的方法。

7. 对于力的冲量,下列说法正确的是（）
A. 力越大，力的冲量就越大。

B. 作用在物体上的力大,力的冲量不一定大.
C。

竖直上抛运动中，上升和下降过程时间相等,则重力在整个过程中的冲量等于零。

D。

竖直上抛运动中，上升和下降过程时间相等，则上升和下降过程中重力的冲量等大、反向。

【答案】B
【解析】由冲量公式I=Ft，作用在物体上的力大，时间不一定相等，故冲量不一定大,故A错误B正确；冲量是矢量，竖直上抛运动中，上升和下降过程时间相等,受力相同，所以上升和下降过程中重力的冲量相同，CD错误．
8。

如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m,停放在光滑水平面上.有一质量也为m的速度为v的铁球,沿轨道水平部分射入,并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离车后球的运动情况是( )
A。

做自由落体运动
B. 小球跟车有相同的速度
C。

做平抛运动,速度方向跟车运动方向相反
D。

做平抛运动,速度方向与车运动方向相同
【答案】A
【解析】试题分析:小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒,当小球上升的最高点时，竖直方向上的速度为零，水平方向上与小车具有相同的速度，根据动量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端时的速度，从而得出小球的运动规律．
设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，由动量守恒定律得mv0=mv1+mv2①,由动能守恒得：
1 2mv02=1
2
mv12+1
2
mv22②，联立①②，解得：v1=0，v2=v0，即小球与小车分
离后二者交换速度，所以小球与小车分离后做自由落体运动，A正确．
9。

“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏,游戏规则是：游戏者站在界外从手中水平抛出一个圆形圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得.如图所示，小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体,若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体，则（）
A。

大人站在小孩同样的位置，以小点的速度抛出圈圈.
B. 大人站在小孩同样的位置,以大点的速度抛出圈圈。

C。

大人退后并下蹲至与小孩等高，以大点的速度抛出圈圈。

D。

大人退后并下蹲至与小孩等高，以小点的速度抛出圈圈。

【答案】AC
【解析】试题分析:根据题意可知，圈圈被抛出后做平抛运动，设圈圈在空中运动的时间为t，被水平抛出的速度为v0，下落的高度为h，所套物品与人站立位置的水平距离为x，根据平抛运动规律有：x＝v0t，h＝1
gt2，解得：v0＝x√g2ℎ，由于大人的身高比小孩的
2
高，所以当大人站在小孩同样的位置，要使圈圈套中同一物品，抛出圈圈的速度应比小孩的小，故选项A正确；选项B错误；当大人退后并下蹲至与小孩等高时，圈圈运动的水平距离比小孩的要大，因此抛出的速度也应大些，故选项C正确；选项D错误。

考点：本题主要考查了平抛运动规律的应用，以及控制变量法的运用、建立理想模型解决现实生活问题的能力问题,属于中档题. 10. 如图，卫星在月球引力作用下，先在轨道A绕月球做匀速圆周运动，轨道A距月球表面的高度为h A，运动的周期为T A，在P和Q处两次变轨后最终进入绕月球做匀速圆周运动的轨道B，轨道B 距月球表面的高度为h B,运动的周期为T B，已知引力常量为G．下列说法正确的是（）
A. 卫星沿椭圆轨道经Q处加速度大于沿圆轨道B经Q处加速度B。

仅利用以上条件可求出月球的质量
C. 卫星在轨道P处变轨时需减速
D. 卫星在轨道A上运动的速率大于在轨道B上运动的速率
【答案】BC
【解析】卫星在椭圆轨道Q处和圆轨道Q处所受的万有引力大小相等，结合牛顿第二定律知,加速度大小相等，故A错误;在轨道
A，根据万有引力提供向心力有G Mm
(R+ℎA)2=m4π2
T A2
(R+ℎA)，在轨道B,有
G Mm
(R+ℎB)2=m4π2
T B2
(R+ℎB)，联立可以得出月球的质量和月球的半径，故B正
确；卫星在轨道P处变轨时,需减速,使得万有引力大于向心力,做近
心运动，故C正确；根据G Mm
r2=m v2
r
得，v=√GM
r
，由于卫星在轨道A上
的轨道半径大于卫星在轨道B上的轨道半径，则在轨道A上的速率小于在轨道B上运动的速率，故D错误．
11。

半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形碗固定在水平面上，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形碗左边缘的最高点无初速地释放,在下滑过程中两物体( ）
A。

机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等
C. 均能到达半圆形槽右边缘最高点D。

机械能总是相等的【答案】CD
【解析】试题分析：A、圆形槽光滑，两小球下滑过程中,均只有重力做功，机械能均守恒．故A错误．
B、根据机械能守恒定律，得
mgr=mv12E K1=”mgr" 同理E K2=mgR
由于R＞r，则E K1＜E K2故B错误;
C、根据机械能守恒可知，均能到达半圆形槽右边缘最高点．故C 正确．
D、取圆形槽圆心所在水平面为参考平面，则在最高点时，两球机械能均为零，相等，下滑过程中机械能均守恒,机械能总是相等的．故D正确．
故选：CD
12。

如图所示，三小球a、b、c的质量都是m，都放于光滑的水平面上，小球b、c与轻弹簧相连且静止，小球a以速度v0冲向小球b，碰后与小球b黏在一起运动。

则在整个运动过程中，下列说法中正确的是（）
A。

三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒。

B。

三球与弹簧组成的系统总动量守恒,总机械能也守恒。

C。

当小球b、c速度相等时，弹簧弹性势能最大。

D。

当弹簧恢复原长时，小球c的动能一定最大，小球b的动能一定不为零。

【答案】ACD
【解析】试题分析:在整个运动过程中，系统的合外力为零，总动量守恒，a与b碰撞过程机械能减小．故A正确,B错误．当小球b、c 速度相等时，弹簧的压缩量或伸长量最大,弹性势能最大．故C正确．当弹簧恢复原长时，小球c的动能一定最大，根据动量守恒和机械能守恒分析可知，小球b的动能不为零．故D正确．故选ACD．
考点：动量守恒和机械能守恒
【名师点睛】本题是含有弹簧的问题,难点是对物体运动过程的分析，得到弹簧势能最大的临界条件．
二、实验填空题：本题共2小题，共18分（每空3分，少选2分,错选多选均不得分）
13。

如图所示的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系．
（1）实验中,小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦力，下面操作正确的是__________
A、放开小车，小车能够自由下滑即可。

B、放开小车，小车能够匀速下滑即可。

C、放开拖着纸带的小车，小车能够自由下滑即可。

D、放开拖着纸带的小车，小车能够匀速下滑即可。

（2）利用如图甲所示的实验装置，让小车在橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行.然后通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加。

在正确操作情况下，得到一条较为理想的纸带如图乙所示，为了测量小车获得的速度,应选用纸带的某部分进行测量，你认为下列选项中可能合理的是__________
A、BD
B、GI
C、HK
D、AK
(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置（小车的大小忽略），下列说法正确的是__________
A、橡皮筋处于原长状态。

B、橡皮筋仍处于伸长状态.
C、小车在两个铁钉的连线处。

D、小车未过两个铁钉的连线．。

【答案】(1)。

D （2)。

BC (3). BD
【解析】试题分析：(1）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动；（2）应选择橡皮筋做功完毕时小车的速度,此时小车做匀速直线运动．（3）平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大，若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大
（1）实验中可以适当抬高木板的一侧来平衡摩擦阻力．受力平衡时，小车应做匀速直线运动，所以正确的做法是:轻轻推一下拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可,故ABC错误,D正确．
(2）要测量最大速度,应该选用点迹恒定的部分．即应选用纸带的G-K部分进行测量．故BC正确，AD错误．
（3）平衡摩擦力后,橡皮筋的拉力等于合力，橡皮条做功完毕，小车的速度最大,若不进行平衡摩擦力操作，则当橡皮筋的拉力等于摩擦力时，速度最大，本题中木板水平放置,显然没有进行平衡摩擦力的操作，因此当小车的速度最大时，橡皮筋仍处于伸长状态,所以没有过两个铁钉的连线，故AC错误，BD正确．
14. 用如图所示的装置做“验证动量守恒定律"的实验
（1）下列哪些措施可以减小实验误差______
A、将斜槽末端调成水平。

B、在斜槽上涂润滑油。

C、使入射球A每次都从同一高度由静止滚下.
D、从P点附近多个落点中选取最清晰的一个点做为P的标记.（2）图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，以下选项中哪些是实验中必须进行测量的______
A、水平槽上未放被碰小球B球时，测量A球落点位置到O点的距离。

B、测量抛出点距地面的高度H.
C、测量A球或B球的直径d.
D、测量A球和B球的质量分别为m1和m2。

（3）实验中小球的质量m1＞m2,若其表达式满足
________________________，则可验证相碰前后的动量守恒．（用相关的物理量符号：H、d、m1、m2、OP、OM、ON、PM等表示）
【答案】(1)。

AC （2）。

AD （3)。

m1 OM=m1 OP+m2 ON
【解析】试题分析:(1）在验证动量守恒定律的实验中,为了使小球水平抛出,则斜槽的末端需水平，小球之间需发生对心碰撞，即球心在同一高度,通过多次实验确定小球所落的平均位置．（2)根据实验原理可明确实验中应测量的物理量；(3）根据平抛运动的规律以及动量守恒定律的内容进行分析,从而明确对应的表达式．
（1）为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平，A正确;小球每次从斜槽的同一位置滚下，不需要减小摩擦．故不需要涂润
滑油,B错误；为了让入射球每次到达碰撞位置的速度相同，应让小球每次从同一位置开始下滑，C正确；通过多次实验确定小球所落的平均位置，不是找最清晰的位置．故D错误．
（2)据动量守恒得,m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2，AD正确．
（3)为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度，OM是A球不与B球碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表A球碰撞前的速度,OP是A球碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移,该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON,说明两球碰撞遵守动量守恒定律．
三、计算题：本题共3小题，共34分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
15. 2012年6月16日,“神舟九号”宇宙飞船搭载3名航天员飞天,并于6月18日14∶00与“天宫一号"成功对接。

在发射时，“神舟九号”宇宙飞船首先要发射到离地面很近的圆轨道，然后经过多次变轨后，最终与在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行的“天宫一号”完成对接。

之后，整体保持在距地面高度仍为h的圆形轨道上绕地球继续运行。

已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g。

求:
(1)地球的第一宇宙速度；
（2）“神舟九号”宇宙飞船在近地圆轨道运行的速度与对接后整
体的运行速度之比。

【答案】（1)√gR（2)√R+ℎ
R
【解析】试题分析：(1）设地球第一宇宙速度为v，在近地轨道上
运行的卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故有：G Mm
R2
＝m v2
R
①
又因为在地面附近卫星受到的万有引力等于卫星的重力
即：G Mm
R2
＝mg②
由①和②得地球的第一宇宙速度v＝√gR
(2）根据题意可知，设飞船在近地圆轨道运行的速度为v1＝v＝√gR③神舟八号对接后,整体的运行速度为v2根据万有引力提供整体圆周
运动的向心力得：G Mm
(R+ℎ)2＝m v22
R+ℎ
④
由②、③和④可得，对接后整体运动的速度v2＝√gR2
R+ℎ
所以:v1：v2＝√R+ℎ
R
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】着重注意万有引力应用中的两点关系:1、星球表面的重力和万有引力相等；2、绕星球做圆周运动时万有引力提供向心力；熟练掌握这两点关系是解决此类题型的关键。

16. 如图所示，半径R=0。

9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内，直径AC竖直,下端A与光滑的水平轨道相切。

一个质量m=1kg 的小球沿水平轨道从A端以V A=3m/s的速度进入竖直圆轨道，并能通过最高点C.（不计空气阻力，g取10m/s2）求:
（1）小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?（2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少？【答案】（1）60N（2）1。

8m
【解析】（1)在A点，根据向心力公式得：N−mg=m v A2
R
解得：N=60N
据牛顿第三定律得:小球对轨道的压力为60N
（2）小球从A到C由动能定理有-2mgR=1
2mv C2−1
2
mv A2
解得：v C=3m/s
小球从C点抛出后做平抛运动,则t=√2ℎ
g =√2×1.8
10
s=0.6s
所以x=v C t=1.8m
17. 如图所示，一不可伸长的轻质细绳，静止地悬挂着质量为M的木块，一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块.已知M=9m,不计空气阻力。

求:
（1）如果子弹击中木块后未穿出（子弹进入木块时间极短),在木块上升的最高点比悬点O低的情况下，木块能上升的最大高度是多少？(设重力加速度为g)
（2）如果子弹在极短时间内以水平速度v0
4
穿出木块，则在这一过程中子弹、木块组成的系统损失的机械能是多少？
【答案】（1）v02/200g（2）7mv02/16
【解析】试题分析：（1)因为子弹与木块作用时间极短，子弹与木
块间的相互作用力远大于它们的重力,所以子弹与木块组成的系统
水平方向动量守恒，
设子弹与木块开始上升时的速度为v1，设向右为正方向，则mv0=(m+ M)v1
因不计空气阻力，所以系统上升过程中机械能守恒,设木块上升的最大高度为h，
则1
2
(m+M)v12=(m+M)gℎ，得ℎ=v02200g
（2）子弹射穿木块前后,子弹与木块组成的系统水平方向动量守
恒，设子弹穿出时木块速度为v2,设向右为正方向：mv0=m(v0
4
)+Mv2
在这一过程中子弹、木块系统损失的机械能为ΔE=1
2mv02−1
2
m(v0
4
)2−
1 2Mv22=7
16
mv02
考点：考查了动量守恒,机械能守恒。

.。

....。

.。

.。

.。