2016-2017学年广西玉林市北流市高一(下)期末物理试卷

2016-2017学年广西玉林市北流市高一（下）期末物理试卷一.选择题1. 一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用由静止开始沿直线运动，已知在第秒内合力对物体做的功为，在第秒末撤去拉力，其图象如图所示，取，则（）A.物体的质量为B.物体与水平面间的动摩擦因数为C.第内拉力对物体做的功为D.第内摩擦力对物体做的功为2. 一小球从静止开始做匀加速直线运动，在第内的位移比前内的位移多，则下列说法正确的是（）A.小球加速度为B.小球前内的平均速度为C.小球第的初速度为D.第内的平均速度为3. 用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图所示，已知拉绳的速度不变，则船速（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.不变D.先增大后减小4. 一质量为的滑块，以的速度在光滑水平面上向右滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一个向左的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向左，大小仍为，在这段时间里水平力做的功为（）A.B.C.D.5. 质量为的物体以的初速度竖直向上抛出，经时间，达到最高点，速度变为，以竖直向上为正方向，在这个过程中，物体的动量变化量和重力的冲量分别是（）A.和B.和C.和D.和6. 如图所示的一种蹦床运动，图中水平虚线是弹性蹦床的原始位置，为运动员抵达的最高点，为运动员刚抵达蹦床时刻时刻的位置，为运动员的最低点，不考虑空气阻力，运动员从下落到的过程中速度最大的位置为（）A.点B.点C.点D.、之间7. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为，转动半径之比为，角速度之比为．则它们的向心力之比为（）A.B.C.D.8. 如图所示，物块与间的滑动摩擦力为，与地面间的滑动摩擦力为，为定滑轮，其质量及摩擦均可忽略不计，现用一水平拉力作用于上并使、发生运动，则至少为（）A.B.C.D.9. 如图，一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块．外力向右方拉，整个系统处于静止状态．若方向不变，大小在一定范围内变化，物块仍始终保持静止，则（）A.绳的张力也在一定范围内变化B.物块所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接和的绳的张力也在一定范围内变化D.物块与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化10. 如图是自行车传动机构的示意图，其中是半径为的大链轮，是半径为的小飞轮，是半径为的后轮，假设脚踏板的转速为（单位：），则自行车后轮边缘的线速度为（）A. B.C. D.11. 如图所示，在水平光滑地面上有、两个木块，、之间用一轻弹簧连接．靠在墙壁上，用力向左推使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力，则下列说法中正确的是（）A.木块离开墙壁前，、和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒B.木块离开墙壁前，、和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒C.木块离开墙壁后，、和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒D.木块离开墙壁后，、和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒12. 如图，一质量为的足球，以速度由地面踢起，当它到达离地面高度为的点处（取重力势能在处为零势能参考平面）时，下列说法正确的是（）A.在点处重力势能为B.在点处的动能为C.在点处的机械能为D.在点处的机械能为13. 如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，沿固定在地面上的光滑斜面下滑，自由下落，最后到达同一水平面，则（）A.重力对两物体做功相同B.重力的平均功率相同C.到达底端时，重力的瞬时功率D.到达底端时，两物体的速度相同14. 如图所示，足够长的水平直轨道上左端有一点，过的竖直平面上有两点、，点在点的正上方，点与点在一条水平线上，不计轨道阻力和空气阻力，下面判断正确的是（）A.在、两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，两球一定会相遇B.在、两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，两球一定不会相遇C.在点水平向右抛出一小球，同时在点由静止释放一小球，两球一定会相遇D.在、两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，并同时在点由静止释放一小球，三个球有可能在水平轨道上相遇15. 如图所示，用手通过弹簧拉着物体沿光滑斜面上滑，下列说法正确的是（）A.物体只受重力和弹簧的弹力作用，物体和弹簧组成的系统机械能守恒B.手的拉力做的功，等于物体和弹簧组成的系统机械能的增加量C.弹簧弹力对物体做的功，等于物体机械能的增加量D.手的拉力和物体重力做的总功等于物体动能的增加量二、实验题1. 实验中得到的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，若把第一个点记作，另选连续的三个点、、作为测量点，经测量、、各点到点的距离分别为、、．根据以上数据，可知重物由点运动到点，重力势能的减少量为________，动能的增加量等于________．所有重物的质量为（，计算结果保留三位有效数字）2. 气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板和的气垫导轨以及滑块和来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：．用天平分别测出滑块、的质量、．．调整气垫导轨，使导轨处于水平．．在和间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．．用刻度尺测出的左端至板的距离．．按下电钮放开卡销，同时使记录滑块、运动时间的计时器开始工作．当、滑块分别碰撞、挡板时停止计时，记下、分别到达、的运动时间和．①实验中还应测量的物理量及其符号是________．②作用前、两滑块质量与速度乘积之和为________；作用后、两滑块质量与速度乘积之和为________．③作用前、后、两滑块质量与速度乘积之和并不完全此昂等，产生误差的原因有（1）________，（2）________（至少答出两点）3. 在用如图所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验时，下列说法正确的是（）A.为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值C.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值D.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源E.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度三.计算题1. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为，手与球之间的绳长为，重力加速度为．忽略手的运动半径和空气阻力．求：（1）绳断时球的速度大小；（2）球落地时的速度大小；（3）绳能承受的最大拉力多大？2. 火星（如图所示）是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在今年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展．若火星可视为均匀球体，火星表面的重力加速度为火星半径为，火星自转周期为，万有引力常量为．求：火星的平均密度；火星的同步卫星距火星表面的高度．3. 甲、乙两个玩具小车在光滑水平面上沿着同一直线相向运动，它们的质量和速度大小分别为，，，．两小车相碰后，乙车的速度减小为，方向不变，求甲车的速度．4. 在距地面高处，以初速度水平向右抛出抛出一物体，求（1）物体落地时的水平位移的大小；（2）落地时速度的大小．5. 如图所示，时，质量为物体从光滑斜面上的点由静止开始下滑，经过点后进入水平面（设经过点前后速度大小不变），最后停在点，测得四个时刻物体的瞬时速度记录在下表中，取．求：物体经过点时的速度；物体从开始运动到点所需时间；6. 英国某媒体推测：在年之前人类有望登上火星，而登上火星的第一人很可能是中国人．假如你有幸成为人类登陆火星的第一人，乘坐我国自行研制的代表世界领先水平的神舟号宇宙飞船，通过长途旅行终于亲眼目睹了美丽的火星．为了熟悉火星的环境，你乘坐的号宇宙飞船绕火星做匀速圆周运动，离火星表面高度为，飞行了圈，测得所用的时间为，已知火星半径，试求火星表面重力加速度．参考答案与试题解析2016-2017学年广西玉林市北流市高一（下）期末物理试卷一.选择题1.【答案】C【考点】动能定理的应用【解析】根据速度图象与坐标轴所围“面积”表示位移求出加减速运动阶段的位移，再根据动能定理列式求摩擦力；根据功的定义求摩擦力和拉力做的功．【解答】解：、由图知，第内的位移为：，则由动能定理可得合外力做功为：合得：合由图知，解得：；故错误．、从第末到，由动能定理得摩擦力做功为：，位移为：又由则得，故错误、第内摩擦力做功为：，由动能定理可知：解得，拉力对物体做的功为：，故正确，错误；故选：2.【答案】A【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【解析】根据匀变速直线运动的推论求解加速度，根据速度时间公式求出初、末、末的速度，根据求解平均速度．【解答】解：、根据匀变速直线运动的推论得：，故正确；、小球末的速度，则小球前内的平均速度，故错误；、小球第的初速度等于末的速度，则，故错误；、小球第末的速度，则第内的平均速度为，故错误．故选：3.【答案】A【考点】运动的合成和分解【解析】将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，拉绳子的速度等于船沿绳子收缩方向的分速度，再对绳子收缩方向的分速度的表达式进行讨论，即可以求出船速的变化情况．【解答】解：将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解，如图拉绳子的速度等于船沿绳子收缩方向的分速度，由几何关系，得到船在小船靠岸的过程中，由于拉绳的速度保持不变，也不断变大，故船不断变大，故正确，错误；故选：．4.【答案】A【考点】功的计算【解析】物体在光滑的水平面上运动，整个过程中只有外力做功，根据动能定理的求的拉力做的功的大小．【解答】解：对问题受力分析可知，全过程中只有拉力做功，由动能定理可得，，由于物体在前后的速度的大小相等，所以物体的动能的变化为零，所以水平力做的功为零，所以正确．故选．5.【答案】A【考点】动量定理【解析】明确题设条件，根据动量的定义式与冲量的定义式分析答题．【解答】解：以竖直向上为正方向，物体动量的变化：，重力的冲量：，故正确；故选：．6.【答案】D【考点】牛顿第二定律匀变速直线运动的位移与时间的关系【解析】运动员从到是自由落体运动；从到过程，弹力逐渐增加，当弹力小于重力时，加速度向下，是加速；当弹力与重力平衡时，加速度为零，速度达到最大值；当弹力大于重力时，加速度向上，是减小．【解答】解：从到的过程中，运动员做自由落体运动，速度逐渐增大，从到的过程中，重力先大于弹力，向下加速，然后弹力大于重力，向下减速，到达点的速度为零；故速度最大的点在之间的某个位置；故错误，正确；故选：．7.【答案】A【考点】向心力【解析】根据向心力与角速度的关系公式，结合质量之比、转动半径之比、角速度之比求出向心力之比．【解答】解：根据向心力的大小公式，知：甲、乙两个物体质量之比为，转动半径之比为，角速度之比为，代入公式得向心力大小之比为．故选：8.【答案】D【考点】滑动摩擦力力的合成与分解的运用共点力平衡的条件及其应用【解析】物体与刚好不发生相对滑动的临界条件是、间的静摩擦力达到最大值，可以先对或受力分析，然后根据平衡条件列式求解．【解答】解：设即将要使、发生运动时，滑轮上绳子的拉力为，受到向右的拉力，向左的摩擦力，向右的拉力受到向左的拉力，上表面向右的摩擦力，下表面向右的摩擦力，根据平衡条件得：即至少故选．9.【答案】D【考点】共点力平衡的条件及其应用物体的弹性和弹力【解析】本题抓住整个系统处于静止状态，由平衡可知，绳子拉力保持不变，再根据平衡条件由的大小变化求得物块所受各力的变化情况．【解答】解：、由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接和的绳子的夹角不变；物块只受重力以及绳子的拉力，由于物体平衡，则连接和的绳子张力保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以中的张力保持不变，故均错误；、处于静止即平衡状态，对受力分析，如图所示：根据平衡条件，力与力与轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：，，由此可得：，由于的大小不变，故支持力的大小也不变，故错误；，由于的大小不变，当大小发生变化时，静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化，故正确．故选：．10.【答案】D【考点】线速度、角速度和周期、转速【解析】大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为，所以，因为要测量自行车车轮边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮和轮边缘上的线速度的大小相等，据可知：，已知，则轮的角速度，因为轮和轮共轴，所以转动的相等即，根据可知，，所以选项正确．故选：．11.【答案】B,C【考点】机械能守恒定律【解析】根据系统动量守恒的条件：系统不受外力或所受合外力为零，分析系统所受的外力情况，判断动量是否守恒．根据是否是只有弹簧的弹力做功，判断系统的机械能是否守恒．【解答】解：、撤去后，木块离开竖直墙前，竖直方向两物体所受的重力与水平面的支持力平衡，合力为零；而墙对有向右的弹力，所以系统的合外力不为零，系统的动量不守恒．这个过程中，只有弹簧的弹力对做功，系统的机械能守恒．故错误，正确．、离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，所以系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，系统机械能也守恒．故正确、错误．故选：．12.【答案】B,C【考点】机械能守恒定律功能关系动能和势能的相互转化【解析】足球在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒．根据机械能守恒定律列式分析．根据动能定理，足球动能的初始量等于小明做的功．【解答】解：．由于设处为零势能面，故处的重力势能为零，故错误；．从到过程，由机械能守恒定律得：，则在处的动能：，故正确；．在点处的机械能，故正确，错误．故选：．13.【答案】A,C 【考点】功率、平均功率和瞬时功率【解析】重力做功的大小与路径无关，与首末位置的高度差有关，结合运动的时间，根据平均功率的公式比较重力的平均功率．根据瞬时速度的大小，结合瞬时功率公式比较瞬时功率的大小．【解答】解：、两物体下降的高度相同，则重力做功相等，故正确．、设斜面的倾角为，高度为，自由落体运动的时间，沿斜面匀加速运动过程有：，解得，可知两物体运动的时间不同，根据，平均功率不同，故错误．、根据动能定理知，自由落体运动和沿斜面匀加速到达底端的速度大小相等，方向不同，设该速度为，对于，有：，，则，故正确，错误．故选：．14.【答案】A,D【考点】平抛运动【解析】要使两球相遇，两球应同时出现在同一位置；而平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由两球的位置关系可知正确结果．【解答】解：、在、两点以相同的速度同时水平向右抛出两小球，做平抛运动，做匀速直线运动，水平方向速度相等，所以两小球一定会在上相遇，故正确，错误；、在点水平向右抛出一小球做平抛运动，点由静止释放一小球做自由落体运动，由于不知道水平抛出时速度，所以不能保证在下落的时间内水平方向能运动距离，故错误；、设到的距离为，的距离为，则运动的时间为，若能保证抛出时的速度，则三个球在水平轨道上相遇，故正确．故选15.【答案】B,C【考点】动能和势能的相互转化动能定理【解析】按照力学的解题思路，灵活应用功能关系即可求解．【解答】解：、物体受重力、弹簧的弹力和垂直斜面向上的弹力，由于人做功，不满足机械能守恒的条件，所以物体和弹簧组成的系统机械能不守恒，故错误．、据机械能守恒的条件和功能关系知：手的拉力做正功，等于物体和弹簧组成的系统机械能的增加量，故正确．、由于斜面光滑和斜面对物体的弹力与运动方向垂直，所以只有弹簧和重力对物体做功，而重力做功不改变物体的机械能，所以弹簧弹力对物体做的功，等于物体机械能的增加量，故正确．、据动能定理知，弹簧的拉力和物体的重力所做的功等于物体动能的增量，故错误．故选：．二、实验题1.【答案】,【考点】验证机械能守恒定律【解析】根据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点的速度，从而得出动能的增加量．【解答】解：重物由点运动到点，重力势能的减少量．点的瞬时速度，则动能的增加量．故答案为：，．2.【答案】测量、、、、、时带来的误差气垫导轨不水平【考点】验证动量守恒定律【解析】①要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度，而速度可以用位移与时间的比值代替，故要测的位移；②根据给出的条件测出速度，从而求出作用前后的质量与速度乘积的和；③分析实验原理和表达式，从而找出产生误差的原因．【解答】解：①因系统水平方向动量守恒，即：由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有：，即为．所以还要测量的物理量是：的右端至板的距离．②作用前两滑块均保持静止，故、两滑块质量与速度乘积之和为；作用后，根据（1）中表达式可知，、两滑块质量与速度乘积之和为；③由①分析可知验证动量守恒定律的表达式是．．产生误差的原因是测量、、、、、时带来的误差；气垫导轨不水平；滑块与气垫导轨间有摩擦等．3. 【答案】A,B,E【考点】探究功与速度变化的关系【解析】小车在水平的平面上被橡皮筋拉动做功，导致小车的动能发生变化．小车的速度由纸带上打点来计算，从而能求出小车的动能变化．每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为，两根则为，然后通过列表描点作图探究出功与动能变化的关系．【解答】解：、小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功．故正确；、本实验是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故正确；、改变小车的质量不会改变橡皮筋所做的功，故错误；、只要使用打点计时器的实验，都是先接通电源后释放纸带，故错误；、由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，因此应通过纸带测量小车获得的最大速度，故正确，错误．故选：．三.计算题1.【答案】（1）绳断时球的速度大小为．（2）球落地时的速度大小为．（3）绳能承受的最大拉力为．【考点】向心力平抛运动【解析】（1）根据平抛运动的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出绳断时球的速度．（2）根据动能定理求出球落地的速度大小．（3）在最低点，根据牛顿第二定律求出最大拉力的大小．【解答】解：（1）根据得，，则绳断时，球的速度．（2）根据动能定理得，解得．（3）根据牛顿第二定律得，，解得．答：（1）绳断时球的速度大小为．（2）球落地时的速度大小为．（3）绳能承受的最大拉力为．2.【答案】火星的平均密度为；火星的同步卫星距火星表面的高度为．【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系万有引力定律及其应用【解析】根据万有引力等于重力求出火星的质量，结合火星的体积求出火星的密度；根据万有引力提供向心力求出火星同步卫星的轨道半径，从而得出距离火星表面的高度．【解答】解：在火星表面，对质量为的物体有①又②联立①②两式解得．同步卫星的周期等于火星的自转周期，万有引力提供向心力，有③联立解得．答：火星的平均密度为；火星的同步卫星距火星表面的高度为．3.【答案】甲车的速度为；方向与方向相同．【考点】动量守恒定律【解析】两小车相碰过程，两车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出碰后甲的速度．【解答】解：两车组成的系统动量守恒，以乙车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：；方向与方向相同．4.【答案】（1）物体落地时的水平位移的大小为；（2）落地时速度的大小为．【考点】平抛运动【解析】（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．（2）由求出落地时竖直分速度，通过平行四边形定则求出物体落地时速度的大小．【解答】解：（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据公式得则物体落地时水平位移大小为：（2）物体落地时竖直分速度大小为：落地时速度的大小为答：（1）物体落地时的水平位移的大小为；（2）落地时速度的大小为．5.【答案】物体经过点时的速度是；物体从开始运动到点所需时间是；、间的距离和、间的距离分别为和．【考点】牛顿第二定律匀变速直线运动的位移与时间的关系【解析】先根据表格中的数据求出匀加速和匀减速直线运动的加速度，结合速度时间公式，根据末的速度求出物体后再斜面上还需滑行的时间，从而得出段的时间，根据速度时间公式求出经过点时的速度．根据末的速度求出速度减为零还需的时间，从而得出物体从开始运动到点所需时间．根据速度位移公式分别求出和段的距离．【解答】解：、根据图表中的数据，可得物体下滑的加速度如果还在斜面上的话，速度应为，从而判断出末物体已越过点．所以，在水平面上的加速度为．在到之间经过点，设后再经过到达点，根据运动学公式：解出。