浙江省绍兴市2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题-含解析

浙江省绍兴市第一中学2016-2017学年高一下学期期末考试
物理试题
选项一．单项选择题（本题12小题，每小题3分，共36分。

每小题只有一个
．．．．
符合题意。

）
1. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（）
A. 开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律
B. 伽利略指出物体的运动需要力维持
C. 牛顿测出了引力常量G的数值
D. 海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的行星
【答案】D
【解析】开普勒发现了行星运动规律，即开普勒三定律，A错误；伽利略认为力是改变物体运动的原因而不是维持物体运动的原因，B错误；卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，C错误；海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的行星，D正确．
2. 一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（）
A. 速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变
B. 速度一定在不断地改变，加速度可以不变
C. 速度可以不变，加速度一定在不断地改变
D. 速度可以不变，加速度也可以不变
【答案】B
【解析】做曲线运动的物体速度方向一定变化，故速度一定在变，加速度可以不变，例如平抛运动，选项A正确，BCD错误；故选A.
3. 如图所示，小物体与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列对小物体的受力分析正确的是（）
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力、摩擦力
C. 受重力、支持力、向心力
D. 受重力、支持力、向心力、摩擦力
【答案】B
【解析】物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故B正确．
【点睛】向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力．
4. 如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。

是轮盘的一个齿，是飞轮上的一个齿。

下列说法中正确的是（）
A. 、角速度大小相等
B. 、两点向心加速度大小相等
C. 点向心加速度小于点向心加速度
D. 点向心加速度大于点向心加速度
【答案】C
【解析】试题分析：A．P、Q两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则v P=v Q，而r P＞r Q，v=rω，所以P、Q两点角速度大小不相等，故A错误；
B、根据a=及v P=v Q，而r P＞r Q，可知P点向心加速度小于Q点向心加速度，故C正确，BD错误．
故选C
5. 一人用力踢质量为0.1g的静止皮球，使球以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。

那么人对球所做的功为（）
A. 5J
B. 20J
C. 50J
D. 400J
【答案】B
【解析】在踢球的过程中，人对球所做的功等于球动能的变化，则
，故B正确．
6. 物体在合外力作用下做直线运动的v—t图象如图所示。

下列表述正确的是（）
A. 在0～2s内，合外力做正功
B. 在2～4s内，合外力不做功
C. 在0～2s内，合外力做负功
D. 在0～6s内，合外力总是做正功
【答案】A
【解析】在0～2s内，物体的速度在增大，即动能在增大，所以合外力做正功，A正确C 错误；2-6s内物体的速度在减小，动能在减小，根据动能定理可得合外力做负功，BD错误．
7. 某个行星，其半径是地球半径的2倍，质量是地球质量的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）
A. 6倍
B. 4倍
C. 25/4倍
D. 12倍
【答案】C
【解析】试题分析：此行星其半径比地球的半径大2倍即其半径是地球半径的3倍，设任意星球的质量为M，半径为R，质量为m的物体在星球表面时，星球对物体的万有引力近似等于物体的重力，则有：
解得：，该行星表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为：，故ABD错误，C正确．故选C。

考点：万有引力定律的应用
8. 小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游放水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（）
A. 小船要用更长的时间才能到达对岸
B. 小船到达对岸的时间不变，但位移将变大
C. 因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化
D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化
【答案】B
故选B．
9. “套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上的同一目标。

设铁丝圈在空中运动时间分别为t1、t2，则（）
A. v1=v2
B. v1>v2
C. t1>t2
D. t1=t2
【答案】C
【解析】试题分析：圈圈做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析．
圈圈做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据，有，故，水平分位移相同，由于，根据，有，C正确．
10. 一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，则力F所做的功为（）
A. Fl sinθ
B. Fl cos θ
C. mgl cos θ
D.
【答案】D
【解析】试题分析：小球在水平拉力F 的作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点，动能不变，根据动能定理求出水平力F 所做的功．
小球在缓慢移动的过程中，水平力F 是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得，
，解得水平力F 所做的功
，故D 正确．
11. 在同一高度将质量相等．．．．的三个小球以相同的速率．．．．．分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力。

从抛出到落地过程中，三球（ ） A. 运动时间相同 B. 落地时的速度相同 C. 落地时重力的瞬时功率相同 D. 落地时的动能相同 【答案】D
..................
考点：考查平抛运动
点评：本题难度较小，注意结合斜上抛运动、平抛运动特点判断运动时间
12. 质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为，在物体下落的过程中，下列说法不正确．．．的是( ) A. 物体动能增加了
B. 物体的重力势能减少了
C. 物体克服阻力所做的功为
D. 物体的机械能减少了
【答案】D
【解析】根据牛顿第二定律可得合力，合力方向向下，位移方向向下，合力
做正功，大小为
，根据动能定理可得则物体的动能增量为
，A 正确；
物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减小为mgh，B正确；物体下落过程中
，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功，故机械能减小了，故C正确D错误．
二．多项选择题（本题4小题，每小题3分，共12分。

在每小题给出的四个选选项符合题意。

全部选对得3分，漏选得2分，错选、不选项中，至少有两个
．．
得0分）
13. 下列说法正确的是（）
A. 曲线运动一定有加速度
B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动
C. 物体受到的合外力是恒力时不会做曲线运动
D. 匀速圆周运动是一种变加速曲线运动
【答案】ABD
【解析】由于曲线运动的速度时时刻刻在变化，故一定存在加速度，A正确；平抛运动过程中只受重力作用，合力恒定，为匀变速曲线运动，B正确C错误；匀速圆周运动的加速度大小不变，但方向时刻在变化，所以加速度时刻在变化，为变加速曲线运动，D正确．14. 把质量为m的石块从离地h高度处以与水平面成的仰角斜向上方抛出，初速度为v 0，不计空气阻力，则石块落地时的速率与下列哪些物理量有关( )
A. 石块的质量m
B. 石块初速度v0的大小
C. 石块抛出时的仰角
D. 石块抛出时的离地高度h
【答案】BD
【解析】
15. 一轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）
A. 小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零
B. 小球过最高点时最小速度为
C. 小球过最高点时，杆对球的作用力方向可以与球所受重力方向相反
D. 小球过最高点时，杆对球的作用力方向一定与小球所受重力方向相同
【答案】AC
【解析】试题分析：小球过最高点时，当球的速度为时，杆所受的弹力为零，选项A正确；因为轻杆在最高点时对小球能够提供支持力，股小球过最高点时的最小速度是零，选项B错误；小球过最高点时，杆对球的作用力方向可以是竖直向上的支持力，与球所受重力方向相反，选项C正确；小球过最高点时，杆对球的作用力可以是向上的支持力，也可以是向下的拉力，故不一定与小球所受重力方向相同，选项D错误；故选AC。

考点：圆周运动
【名师点睛】此题是关于竖直面内的圆周问题的考查；关键是区别轻杆和细绳的不同，在小球经过最高点时，轻杆即可以给球提供支持力，也可以提供拉力；而细绳只能给小球提供拉力，故轻杆和细绳连接的小球经过最高点时的最小速度是不同的.
16. 同步卫星离地心的距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则（）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】试题分析：同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比，根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度与同步卫星的速度之比．
因为同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以角速度相等，根据得．根据万有引力提供向心力有，解得，则，AD正确．
三．填空、实验题
17. 用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。

实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。

小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录其运动情况。

观察发现纸带前面部分点迹疏密不均匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：
（1）适当垫高木板是为了_________________；
（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的_____________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)
（3）若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……v n，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是_____________。

【答案】(1). 平衡摩擦力(2). 后面部分(3). W与v2成正比（或W∝v2）
【解析】试题分析：（1）适当垫高木板是为了平衡摩擦力．
（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面匀速部分．
（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．考点：探究功与物体速度变化的关系
【名师点睛】本题考查了探究功与速度变化的关系实验的实验原理、实验操作规范、误差，通过选取几条完全相同的橡皮筋是功成倍增加化解变力做功的测量难点．
18. 用如图所示的装置完成“研究平抛运动”的实验：
（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_________ A．打点计时器B．秒表C．重垂线D．天平E．弹簧秤
（2）下列关于本实验的说法中正确的是____________
A．斜槽末端可以不水平
B．建立坐标系时，应该用重垂线确定y轴
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
D．在描绘小球运动的轨迹时，应该用一条折线把所有的点都连接起
（3）某同学根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的一段运动轨迹，图中水平
方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，小球在运动过程中的几个位置如图中的a、b、c所示，则小球从a运动到b所用的时间为t=______s，小球做平抛运动的初速度
v0=_______m/s。

(g取10m/s2) (结果保留两位有效数字
)
．．．．．．．．．．
【答案】(1). C (2). BC (3). 0.10 (4). 2.0
【解析】（1）还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，C正确
（2）斜槽末端保持水平，使得小球初速度沿水平方向，做平抛运动．故A错误；建立坐标系时，应该用重垂线确定y轴，B正确；应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下，使得到达底端时的初速度相等，平抛运动的轨迹相同，C正确；在描绘小球运动的轨迹时，用平滑曲线连接，D错误．
（3）根据，解得，则初速度
19. 如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在最高点的机械能为___________；小球落地前瞬间的机械能为____________。

【答案】(1). mgH(2). mgH
【解析】由于整个过程中机械能守恒，所以任意点的机械能都相当，等于最高点的机械能，在最高点重力势能为mgH，动能为零，故机械能为mgH，落地瞬间的机械能为mgH，20. 在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电的频率为f，查得当地重力加速度g，测出所用重物的质量m，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为1、2、3、4，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为
）
___________，动能的增加量为_________________。

（要求写出表达式
．．．．．．．
【答案】(1). (2).
【解析】试题分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功
能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
物体下落，故重力势能减小量为，根据匀变速直线运动的平均速度推论可得在C点物体的速度为，故动能增加量为
四.计算题（本题5小题，解答时应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。

）
21. 在距地面h=10m高处，以v0=10m/s的速度抛出一质量为m=1g的物体，已知物体落地时的速度为v=16m/s，求：（g取10m/s2）
（1）抛出时人对物体做的功；
（2）自抛出到落地，重力对物体做的功；
（3）飞行过程中物体克服阻力做的功。

【答案】（1）50J（2）100J （3）22J
【解析】（1）在抛出过程中由动能定理可得
故抛出时人对物体做功为50J．
（2）重力做功为
故重力对物体做功为100J．
（3）根据动能定理得，
故克服摩擦力做功为22J
22. 额定功率为P额=80 W的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为v m=20 m/s。

已知汽车的质量为m=2×103 g，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a=2 m/s2。

假定汽车在整个运动过程中阻力不变。

求：
（1）汽车受到的阻力F f ；
（2）汽车在3 s末的瞬时功率。

【答案】（1）4000N（2）48000W
【解析】（1）当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，根据得：。

(2)根据牛顿第二定律，得
根据瞬时功率计算式，得
联立以上两式得：。

点睛：解决本题的关键掌握机车的启动方式，知道机车在整个过程中的运动规律，知道当牵引力与阻力相等时，速度最大。

23. 我国已成功发射了探月卫星“嫦娥二号”，未我国航天员可登月。

若航天员在月球表面附近某处以初速度v0水平抛出一小物块，测得小物块下落高度为h时，水平距离为s。

（1）求月球表面的重力加速度g；
（2）设月球半径为R，求月球的第一宇宙速度v1。

【答案】（1）（2）
【解析】试题分析：1、根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动、竖直方向上做自由落体运动，列式计算月球表面的重力加速度．2、卫星贴近月球表面飞行时的速度为第一宇宙速度，此时重力等于向心力，列式计算即可．
（1）设小物块做平抛运动的时间为t，由运动学公式有
水平方向做匀速运动，有
竖直方向做自由落体运动，有
解得
（2）当卫星贴近月球表面飞行时，重力提供向心力
解得．
24. 以20m／s的速度将质量是m的物体从地面竖直向上抛出，若忽略空气阻力，取地面为零势能面，g取10m/s2，则：
（1）物体上升的最大高度是多少？
（2）上升过程中在何处重力势能和动能相等？
【答案】（1）20m（2）6m/s
【解析】（1）以地面为参考平面，设物体上升高度为h，由机械能守恒定律得：，即，所以
（2）在地面：，在高处，
由机械能守恒定律得，即
解得.
25. 半径R=1m的1/4圆弧轨道下端与一水平轨道连接，水平轨道离地面高度h=1m，如图所示，有一质量m=1.0g的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下，经过水平轨迹末端B时速度为4m/s，滑块最终落在地面上，试求：（g取10m/s2）
（1）不计空气阻力，滑块落在地面上时的速度大小；
（2）滑块在轨道上滑行时克服摩擦力所做的功。

【答案】（1）-2J（2）2J
【解析】试题分析：（1）因滑块经过水平轨迹末端B后下落时只有重力做功,所以取滑块经过水平轨迹末端B时为初状态, 落在地面上时为末状态,根据机械能定律可得：
解得：
（2）取滑块在圆轨道最高点A时为初状态, 落在地面上时为末状态,根据动能定理可得
解得：
即滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功2J
考点：机械能守恒定律；动能定理.。