安徽省舒城干汊河中学2016-2017学年高一下学期期末考

安徽省舒城干汊河中学2016－2017学年第二学期期末考试
高一物理试卷
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，选错或不选的得0分。

1. 研究下列情况中的运动物体，哪些可看做质点（）
A. 研究花样滑冰的运动员的动作
B. 汽车运动时研究车轮上的一点如何运动
C. 绕地球飞行的天宫一号空间站，研究天宫一号绕地球飞行的周期
D. 研究绕地轴自转的地球
【答案】C
【解析】只要是研究物体的姿势，动作时，一般都不能将物体看做质点，故ABC错误；研究天宫一号的飞行周期，与天宫一号的大小和形状无关，所以能看做质点，C正确．
2. 下列各种运动的描述中，不可能
．．．存在的是（）
A. 运动物体的速度很大，但加速度为零
B. 运动物体的速度很小，但加速度很大
C. 运动物体的加速度减小，速度却增大
D. 运动物体的速率不变，加速度一定为零
【答案】D
【解析】高速匀速运动的物体速度很大，但加速度为零，由可能存在，AC不符合题意；火箭刚发射的瞬间，速度很小，但是加速度很大，有可能存在，B不符合题意；速率不变，有可能方向在变，速度变化量不为零，加速度一定不为零，D符合题意．
3. 物体受到几个共点力作用做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，其它力不变，下列说法中正确的是（）
A. 物体可能做匀变速曲线运动
B. 物体可能做匀速直线运动
C. 物体一定做匀加速直线运动
D. 物体可能做匀速圆周运动
【答案】A
【解析】物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，若撤去的力与原速度方向不在同一直线
上，物体的合力与速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，且是匀变速曲线运动，故A正确；若撤去的力与原速度方向相反，物体的合力恒定，而且与速度方向相同，则物体做匀加速直线运动．若撤去的力与原速度方向相同，物体的合力恒定，而且与速度方向相反，则物体做匀减速直线运动．故匀变速直线运动是可能的，但不可能做匀速运动，故BC错误；做匀速圆周运动的得物体需要大小不变方向不断变化的向心力作用，而恒力不能提供这样的向心力，则物体不可能做匀速圆周运动，选项D错误；故选A.
点睛：本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力．物体在几个力作用下匀速直线运动时，其中任何一个力与速度方向可以成任意夹角，要考虑所有可能的情况，不能遗漏．
4. 如图所示，某公园有喷水装置，若水从小鱼模型口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，则（）
A. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越长
B. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短
C. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远
D. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近
【答案】C
【解析】据题可将光的运动看作平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，则有：竖直方向有：h=gt2，t=，可知水从喷出到落入池中的时间由喷水口高度决定，与喷水速度无关，所以喷水口高度一定，运动时间一定；故AB错误．水平方向有：
x=v0t=v0，则知喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远，故C正确，D错误．故选
C.
5. 我国古代神话传说中有：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天，如果把看到一次日出就当做一天。

已知“神舟”十号飞船绕地球做圆周运动时轨道距离地面高度为H，已知
地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法中错误
．．的是（）
A. 能计算“神舟”十号飞船绕地球飞行的周期
B. 能估算航天员24h内在太空中度过的“天”数
C. 能计算“神舟”十号飞船绕地球飞行的速率
D. 能计算地球对“神舟”十号飞船的万有引力
【答案】D
【解析】因已给出地表的g，则由黃金代换GM=gR2与其中（r=R+H），可求得周期．故A正确；因可计算出其周期，则可估算出24H内的“天数”，故B正确；因已给出地
表的g，则由黃金代换与其中（r=R+H），则可求出速度．故C正确；因不知道飞船的质量，则不能求出所受万有引力．故D错误；此题选项错误的选项，故选D.
6. 在课间休息时间，张明同学将一个小球斜向上抛出，图中曲线为小球在空中运动的轨迹的一部分，小球在上升过程中依次通过三个相同的窗户a、b、c。

若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（）
A. 小球通过窗户a时竖直方向平均速度最小
B. 小球通过窗户b时速度变化量最大
C. 小球通过窗户c时克服重力做的功最多
D. 小球通过窗户c时重力的平均功率最小
【答案】D
【解析】小球做斜上抛运动，竖直速度逐渐减小，则通过窗户a时竖直方向平均速度最大，选项A错误；小球在水平方向做匀速运动，由图可知小球经过窗户c时水平位移最大，则时间最长，根据可知通过窗户c时速度变化量最大，选项B错误；通过3个窗户时在竖直方向上的位移相等，所以重力做功相等．故C错误．根据，重力功相等，通过c窗户的时间最长，所以平均功率最小．故D正确．故选D．
点睛：解答本题抓住小球通过三个窗户时的高度一样，运用运动分解的思想知竖直方向做匀减速直线运动，判断出通过的时间是关键．
7. 在山区某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成右图的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离L＝80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离
H＝8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m＝52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度v＝10m/s，g＝10m/s2。

那么（）
A. 人在整个绳索上的运动可看成是匀速圆周运动
B. 可求得绳索的圆弧半径为100m
C. 人滑到最低点时，滑轮对绳索的压力为570N
D. 滑到到最低点时人处于失重状态
【答案】C
..................
8. 如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动。

关于小球过最高点的速度v，下列说法中正确的是（）
A. v的最小值为
B. v由零逐渐增大到时，杆对球的弹力逐渐增大
C. v由逐渐增大时，杆对球的弹力逐渐减小
D. 是球所受弹力方向发生变化的临界速度
【答案】D
【解析】通过轻杆既可以提供拉力，也可以提供支持力，由此可知运动到最高点时速度可以为零，故A错误；当速度小于时，轻杆对球间支持力作用，根据牛顿第二定律有：
，可得：，可知当速度由零逐渐增大到时，杆对球的弹力逐渐减小，故B错误；当速度大于时，轻杆对球间有拉力作用，根据牛顿第二定律有：，可得，所以当速度由逐渐增大时，杆对小球的拉力逐渐最大，故C错误；由上可知速度是球所受弹力方向发生变化的临界速度，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

9. 如图所示，蹦极是一项有趣的极限运动。

轻质弹性绳的一端固定，另一端和运动员相连，运动员经一段自由下落后绳被拉直。

整个过程中空气阻力不计，绳的形变是弹性形变，绳处于原长时的弹性势能为零。

则在运动员从静止开始自由下落，直至最低点的过程中，下列表述正确的是（）
A. 运动员的机械能守恒
B. 弹性绳的弹性势能先增大后减小
C. 运动员与弹性绳的总机械能守恒
D. 运动员动能最大时绳的弹性势能仍为零
【答案】C
【解析】运动员下落过程中，当弹性绳有弹力后，随着人的下落，弹力做负功，则人的机械能减小，选项A错误；随人的下落，弹性绳的长度逐渐变大，弹性势能一直增大，选项B错误；运动员下落过程中，只有重力和弹力做功，则运动员与弹性绳的总机械能守恒，选项C
正确；运动员动能最大时，弹性绳的弹力等于重力，此时绳的弹性势能不为零，选项D错误；故选C.
10. 如图甲所示，紧绷的水平传送带始终以恒定速率v1运行，初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带。

若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示。

已知v2＞v1，则（）
A. t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
考点：考查了摩擦力，速度时间图像
【名师点睛】本题的关键是通过图象得出小物块的运动规律，再由运动规律得出小物块的受力和运动情况．
二、实验题：本大题共2小题，共12分。

11. 在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如下图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处。

使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。

若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝4.78 cm，B、C间距离y2＝14.58 cm，g＝9.80 m/s2。

（1）根据以上测量的物理量得小球初速度为v0＝___________（用题中所给字母表示）；
（2）小球初速度的测量值为___________m/s（保留两位有效数字）。

【答案】 (1). (2). 1.0
【解析】试题分析：①因三个点在水平方向的位移相等，则运动时间相等为，竖直方向小球
做匀加速直线运动，根据推论，即，得：，再由水平方向，有。

②x=10．00cm=0．1m，A、B间距离y1=4．78cm，B、C间距离y2=14．58cm；将数据代入公式解得。

考点：研究平抛运动的规律。

【名师点睛】小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．根据匀变速直线运动的推论，由y1、y2求出A到B或B到C的时间，再求出初速度。

12. 某实验小组采用如下图所示的装置来探究“功与速度变化的关系”实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面. 实验的部分步骤如下：
①将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；
②把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；
③把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；
④关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系。

下图是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带上的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如下图所示，已知所用交变电源的频率为50 Hz，问：
（1）打B点时刻，小车的瞬时速度v B＝___________m/s。

（结果保留两位有效数字）（2）本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功为W1，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为___________。

（用h1、h2、W1表示）
【答案】 (1). v B＝0.40m/s (2). ）
【解析】（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，故。

（2）根据功的定义，有：W0=mgh1，W=mgh2，联立解得：。

三、计算题：本大题共4小题，计48分。

解答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能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。

某足球场长90m、宽60m。

攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2。

试求：（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？
（2）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球。

他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8m/s。

该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？
【答案】36 6.5
【解析】试题分析：由速度时间公式求出足球匀减速直线运动的时间，从而根据平均速度公式求出足球的位移．根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移，然后运动员做匀速直线运动，结合位移关系求出追及的时间。

(1)已知足球的初速度为v1＝12 m/s，加速度大小为a1＝2 m/s2
足球做匀减速运动的时间为：位移为：
(2)已知前锋队员的加速度为a2＝2 m/s2，最大速度为v2＝8 m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为：位移为：
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为：
x3＝v2(t1－t2)＝16 m
由于x2＋x3＜x1，故足球停止运动时，前锋队员没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，利用公式x1－(x2＋x3)＝v2t3，得：t3＝0.5 s
前锋队员追上足球的时间t＝t1＋t3＝6.5 s.
点睛：解决本题的关键要注意分析运动过程，理清足球和运动员的位移关系，再结合运动学公式灵活求解即可解答。

14. 开心麻花团队打造的创意形体秀《魔幻三兄弟》给观众留下了很深的印象。

该剧采用了“斜躺”的表演方式，三位演员躺在倾角θ＝30º的斜面上完成一系列动作，摄像机垂直于斜面拍摄，让观众产生演员在竖直墙面前表演的错觉。

如图所示，演员甲被演员乙和演员丙“竖直向上”抛出，到最高点后恰好悬停在“空中”。

已知演员甲的质量m＝60kg，该过程中观众看到演员甲上升的“高度”为0.8m。

设演员甲和斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力。

求：
（1）演员甲被抛出的初速度v0；
（2）演员甲上升过程运动的时间t；
（3）演员甲上升过程运动外力做的总功W；
【答案】4m/s 0.4s -480J
【解析】（1）已知演员甲到最高点后恰好悬停在“空中”，所以有
mg sinθ＝μmg cosθ
演员甲上升过程，根据牛顿第二定律有mg sinθ＋μmg cosθ＝ma
解得：a＝10m/s2
根据运动学公式有
解得：v0＝4m/s
（2）根据运动学公式有0＝v0－at
解得：t＝0.4s
（3）演员甲上升过程运动外力做的总功为
W＝W G＋W F＝－mgx sinθ＋（μmgx cosθ）＝－480J
15. 宇航员乘坐宇宙飞船靠近某星球，首先在距离该星球球心r的圆轨道上观察星球表面，他发现宇宙飞船无动力绕星球的周期为T；安全降落到星球表面后，他做了一个实验：如图所示，在倾角θ＝30º的斜面上，以一定的初速度v0沿水平方向抛出一个小物体，测得落点与抛出点间的距离为L，已知引力常量为G。

求：
（1）该星球的质量M；
（2）该星球的半径R。

【答案】
【解析】（1）在半径为r的圆轨道运动时，对宇宙飞船，根据向心力公式有
解得：
（2）设星球表面的加速度为g，平抛时间为t，有：
解得：
对星球表面物体有：
解得：。

点睛：此题是万有引力定律和平抛运动的结合题目，解题的关键是通过平抛运动问题求解星球表面的重力加速度，然后结合万有引力求解.
16. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知O点到斜面底边的距离为L，求：
（1）小球通过最高点A时的速度v A；
（2）小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T；
（3）若小球运动到B点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时到C点（C点为AB连线与底边的交点）的距离。

【答案】 6mg sinθ
【解析】试题分析：小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，在A点时重力的下滑分量恰好提供向心力，运动过程机械能守恒，最后结合类似平抛运动的知识列式即可求解。

（1）小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有：
解得：
（2）小球从A点运动到B点，根据机械能守恒定律有：
解得：
小球在B点时根据向心力公式有：
解得：T＝6mg sinθ
（3）小球运动到B点时细线断裂，小球在平行底边方向做匀速运动，在垂直底边方向做初速为零的匀加速度运动，有：
x＝v B t
解得：x＝。

点睛：本题主要考查了明确小球的运动规律，找到圆周运动时的向心力来源，对于类似平抛运动，根据分位移公式列式求解。

参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题4分，共40分。

二、实验题：本大题共2小题，共12分。

11．（6分）（1）；（2）1.0。

（每空3分）
12．（6分）（1）v B＝0.40m/s。

（3分）（2）。

（3分）
三、计算题：本大题共4小题，计48分。

解答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能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．（10分）解析：（1）已知足球的初速度为v1＝12m/s，加速度大小为a1＝2m/s2，足球做匀减速运动的时间为：t1＝＝6s
运动位移为：x1＝＝36m
（2）已知前锋队员的加速度为a2＝2m/s2，最大速度为v2＝8m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为：t2＝＝4s，x2＝＝16m
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为：x3＝v2(t1－t2)＝16m
由于x2＋x3＜x1，故足球停止运动时，前锋队员没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度
匀速运动追上足球，有x1－(x2＋x3)＝v2t3
解得：t3＝0.5s
故前锋队员追上足球的时间为t＝t1＋t3＝6.5s
评分标准：第（1）问4分；第（2）问6分。

14．（12分）解析：（1）已知演员甲到最高点后恰好悬停在“空中”，所以有
mg sinθ＝μmg cosθ
演员甲上升过程，根据牛顿第二定律有mg sinθ＋μmg cosθ＝ma
解得：a＝10m/s2
根据运动学公式有
解得：v0＝4m/s
（2）根据运动学公式有0＝v0－at
解得：t＝0.4s
（3）演员甲上升过程运动外力做的总功为
W＝W G＋W F＝－mgx sinθ＋（μmgx cosθ）＝－480J
评分标准：第（1）问5分；第（2）问3分；第（2）问4分。

15．（12分）解析：（1）在半径为r的圆轨道运动时，对宇宙飞船，根据向心力公式有
解得：
（2）设星球表面的加速度为g，平抛时间为t，有：
解得：
对星球表面物体有：
解得：。

评分标准：第（1）问5分；第（2）问7分。

16．（14分）解析：（1）小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有：
解得：
（2）小球从A点运动到B点，根据机械能守恒定律有：
解得：
小球在B点时根据向心力公式有：
解得：T＝6mg sinθ
（3）小球运动到B点时细线断裂，小球在平行底边方向做匀速运动，在垂直底边方向做初速为零的匀加速度运动，有：
x＝v B t
解得：x＝。

评分标准：第（1）问4分；第（2）问6分；第（3）问4分。