湖南省湖南师大附中2015-2016学年下学期高一期末考试物理试卷带答案

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6．在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度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．①③B．②③C．①④D．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题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14得分答案三、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卷选择题答题卡题号 1 2 3 4 得分答案二、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分，共16分)三、实验题(每空3分，共12分) 15．0.90 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 v 2r (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 G Mm′R 2＝m′g (2分) 求出卫星的线速度v ＝RgR ＋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 ＋h g(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 ）v 22(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－mv 22(3分) 得：s ＝0.4 m(3分)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)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＝P v 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。