广东省揭阳一中2017-2018学年高一下学期期末物理试卷 Word版含解析

广东省揭阳一中2017-2018学年高一下学期期末物理试卷一、单项选择题（有6小题，每小题4分，共24分）1．（4分）如图，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是（）A．重力B．弹力C．静摩擦力D．滑动摩擦力2．（4分）如图所示，小物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速运动，下列说法中正确的是（）A．物块处于平衡状态B．物块受四个力作用C．角速度一定时，物块到转轴的距离越近，物块越容易脱离圆盘D．物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越容易脱离圆盘3．（4分）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T，若要使它的周期变为2T，可能的方法是（）A．r不变，使线速度变为2v B．v不变，使轨道半径变为2rC．轨道半径变为r D．无法实现4．（4分）一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去力F，其v﹣t图象如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F的大小和力F 做的功W的大小关系式，正确的是（）A．F=2μmg B．F=3μmg C．W=μmgv0t0D．W=μmgv0t05．（4分）物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是（）A．B．C．D．6．（4分）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．他的动能减少了Fh B．他的重力势能增加了mghC．他的机械能减少了（F﹣mg）h D．他的机械能减少了Fh二、双项选择题（有6小题，每小题4分，共24分）7．（4分）西班牙小镇布纽尔今年8月24日举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离地L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙前，有（）A．运动时间之比是1：2B．下落的高度之比是2：1C．运动的加速度之比是1：1D．西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动8．（4分）如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A．线速度突然增大为原来的2倍B．角速度突然增大为原来的2倍C．向心加速度突然增大为原来的2倍D．悬线拉力突然增大为原来的2倍9．（4分）万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一（“地上物理学”和“天上物理学”的统一）．它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律．牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有（）A．牛顿第一定律B．牛顿第三定律C．开普勒行星运动第三定律D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数10．（4分）随着我国登月计划的实施，我国航天员登上月球已不是梦想．假如我国航天员登上月球并在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到发出点．已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．航天员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．航天员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行线速度为11．（4分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到40kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有（）A．先做匀减速运动再做匀加速运动B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．最后的速度大小是8m/s12．（4分）质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h 的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S．下列说法正确的是（）A．小车克服重力所做的功是mghB．合力对小车做的功是mv2C．推力对小车做的功是Fs﹣mghD．小车克服阻力做的功是mv2+mgh﹣Fs三、实验题（有9个空，每空2分，共18分）13．（10分）实验时如图1所示装置，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力．（1）根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度v A= m/s，v B= m/s．（计算结果保留两位有效数字）（2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W AB，还需要的实验器材是，还应测量的物理量是（填入所选实验器材和物理量前的字母）A．木板的长度l B．木块的质量m1C．木板的质量m2D．重物质量m3E．木块运动的时间tF．AB段的距离l AB G．天平H．秒表J．弹簧秤（3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W AB=．（用v A、v B和第（2）问中测得的物理量的字母表示）14．（8分）在《验证机械能守恒定律》实验中，打出的纸带如图所示，其中A、B为打点计时器打下的第1、2个点，AB=2mm，D、E、F为点迹清晰时连续打出的计时点，测得D、E、F到A的距离分别为S1、S2、S3（图中未画出）．设打点计时器的打点频率为f，重物质量为m，实验地点重力加速度为g．一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中，重物的机械能守恒．（1）实验中，如下哪些操作是必要的．A．用秒表测量时间B．重物的质量应尽可能大些C．先开电源后放纸带D．先放纸带后开电源（2）重物重力势能减少量△E P=，动能增量△E K=．（3）比较△E P和△E K发现，重物重力势能的减少量△E P大于动能的增加量△E K，造成这一误差的原因．四、计算题（共34分）15．（10分）如图所示，一个人用一根长1m，只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动．已知圆心O离地面h=6m，转动中小球在最低点时绳子断了．求：（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．16．（10分）如图甲所示，一质量为m=1kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为0，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平间的动摩擦因数μ=0.2（g取10m/s2），求：（1）AB间的距离；（2）水平力F在5s时间内对物块的冲量．17．（14分）如图所示，在竖直平面内，由斜面和圆形轨道分别与水平面相切连接而成的光滑轨道，圆形轨道的半径为R．质量为m的小物块从斜面上距水平面高为h=2.5R的A点由静止开始下滑，物块通过轨道连接处的B、C点时，无机械能损失．求：（1）小物块通过B点时速度v B的大小；（2）小物块通过圆形轨道最低点C时轨道对物块的支持力F的大小；（3）小物块能否通过圆形轨道的最高点D．广东省揭阳一中2017-2018学年高一下学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（有6小题，每小题4分，共24分）1．（4分）如图，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是（）A．重力B．弹力C．静摩擦力D．滑动摩擦力考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：做匀速圆周运动的物体合力等于向心力，向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供，也可以由几种力的合力提供，还可以由某一种力的分力提供；本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力．解答：解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图其中重力G与静摩擦力f平衡，支持力N提供向心力故选B．点评：本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能大于最大静摩擦力！2．（4分）如图所示，小物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速运动，下列说法中正确的是（）A．物块处于平衡状态B．物块受四个力作用C．角速度一定时，物块到转轴的距离越近，物块越容易脱离圆盘D．物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越容易脱离圆盘考点：向心力；物体的弹性和弹力．专题：匀速圆周运动专题．分析：物块饶轴做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析．解答：解：A、B、物块饶轴做匀速圆周运动，对其受力分析可知，物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的摩擦力共三个力作用，合力提供向心力，故AB错误；C、根据向心力公式F=mrω2可知，当ω一定时，半径越小，所需的向心力越小，越不容易脱离圆盘，故C错误；D、根据向心力公式F=mr可知，当物块到转轴距离一定时，周期越小，所需向心力越大，越容易脱离圆盘，故D正确；故选：D．点评：本题关键是滑块做匀速圆周运动，合力不为零，提供向心力，然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式分析求解．3．（4分）人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速度为v，周期为T，若要使它的周期变为2T，可能的方法是（）A．r不变，使线速度变为2v B．v不变，使轨道半径变为2rC．轨道半径变为r D．无法实现考点：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．专题：人造卫星问题．分析：卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律求出卫星的周期，根据周期的变化求出卫星的轨道半径如何变化，然后应用牛顿第二定律求出线速度，再分析答题．解答：解：卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m r，解得：T=2π，卫星的周期变为原来的2倍，则卫星的轨道半径：r′=r，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=，则：==，故ABD错误，C正确；故选：C．点评：卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，卫星周期变化，卫星的轨道半径与线速度都发生变化，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题．4．（4分）一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去力F，其v﹣t图象如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F的大小和力F 做的功W的大小关系式，正确的是（）A．F=2μmg B．F=3μmg C．W=μmgv0t0D．W=μmgv0t0考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：根据动量定理求解恒力F的大小．由速度图象的“面积”求出位移，再根据功的计算公式求解力F做功W的大小．解答：解：取初速度方向为正方向．根据动量定理得：对全过程：Ft0﹣μmg•3t0=0，得F=3μmg在0﹣t0时间内物体的位移为：x=，力F做功大小为：W=Fx=3μmg•=μmgv0t0．故选：BD点评：本题涉及力在时间上的累积效应，可优先考虑运用动量定理研究F的大小，当然也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．5．（4分）物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是（）A．B．C．D．考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：由于重力做功和重力势能变化关系可得：E P=E﹣mgh，进而判定势能与h的图象解答：解：由于重力做功和重力势能变化关系可得：E P=E﹣mgh，由数学知识可知势能与h的图象为倾斜向下的直线，故B正确，ACD错误．故选：B点评：让判定什么图象，就列出关于两个坐标轴所表示的物理量的关系，由数学知识可分析那个是正确的图象6．（4分）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．他的动能减少了Fh B．他的重力势能增加了mghC．他的机械能减少了（F﹣mg）h D．他的机械能减少了Fh考点：功能关系．分析：能够运用动能定理求出动能的变化量．能够通过重力做功量度重力势能的变化．知道除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化．解答：解：A、在运动员减速下降高度为h的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得：（mg﹣F）h=△E k由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少（F﹣mg）h，故A错误．B、根据重力做功与重力势能变化的关系得：w G=﹣△E p=mgh，他的重力势能减少了mgh，故B错误．C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出：w外=△E运动员除了重力还有阻力做功，w外=w F=﹣Fh，他的机械能减少了Fh，故C错误．D、根据C选项分析，故D正确．故选：D．点评：解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系．我们要正确的对物体进行受力分析，能够求出某个力做的功．二、双项选择题（有6小题，每小题4分，共24分）7．（4分）西班牙小镇布纽尔今年8月24日举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离地L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到墙前，有（）A．运动时间之比是1：2B．下落的高度之比是2：1C．运动的加速度之比是1：1D．西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：抛出的西红柿做平抛运动，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，运动的时间由高度决定，根据平抛运动规律解题．解答：解：两次抛出的竖直高度相同，均做平抛运动，西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动．AB、下落高度相同，根据h=，下落时间相同，故AB错误；C、平抛运动在竖直方向上自由落体运动，故加速度均为重力加速度，故C正确；D、由上面分析知，D正确．故选：CD点评：本题考查平抛运动规律，知道平抛运动在竖直方向上自由落体运动，水平方向匀速直线运动．8．（4分）如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC距离为，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A．线速度突然增大为原来的2倍B．角速度突然增大为原来的2倍C．向心加速度突然增大为原来的2倍D．悬线拉力突然增大为原来的2倍考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：速度瞬间不变，根据ω=、由a n=、F﹣mg=m进行分析．解答：解：A、悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变．故A错误；B、当半径减小时，由ω=知ω变为原来的2倍，B正确；C、再由a n=知向心加速度突然增大为原来的2倍，C正确；D、而在最低点F﹣mg=m，故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，D错误．故选：BC．点评：此题考查圆周运动各物理量之间的关系式，注意瞬时速度不变．9．（4分）万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一（“地上物理学”和“天上物理学”的统一）．它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同的规律．牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有（）A．牛顿第一定律B．牛顿第三定律C．开普勒行星运动第三定律D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．专题：万有引力定律的应用专题．分析：牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动，行星运动的向心力是太阳的万有引力提供的，运用到牛顿第二定律、牛顿第三定律和开普勒行星运动第三定律推导出万有引力定律．解答：解：牛顿将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动，行星运动的向心力是太阳的万有引力提供的，根据牛顿第二定律得出与万有引力与行星运动太阳和行星的质量、周期和半径的关系，又根据开普勒行星运动第三定律得，联立得到，万有引力与行星太阳的质量、轨道半径的关系．根据牛顿第三定律，研究行星对太阳的引力与太阳的引力大小相等，得到万有引力与行星质量、轨道半径的关系，再联立得到万有引力定律．故选BC点评：对于牛顿在发现万有引力定律的过程中，要建立物理模型：行星绕太阳做匀速圆周运动，根据太阳的引力提供行星的向心力．10．（4分）随着我国登月计划的实施，我国航天员登上月球已不是梦想．假如我国航天员登上月球并在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到发出点．已知月球的半径为R，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．月球表面的重力加速度为B．月球的质量为C．航天员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D．航天员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行线速度为考点：万有引力定律及其应用；向心力．专题：万有引力定律的应用专题．分析：小球在月球表面做竖直上抛运动，由t=求出月球表面的重力加速度，物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力求出月球的质量．宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小．解答：解：A、小球在月球表面做竖直上抛运动，根据匀变速运动规律得：t=，解得：g=，故A正确；B、物体在月球表面上时，由重力等于地月球的万有引力得：G=mg，解得：M=，故B正确；CD、宇航员离开月球表面围绕月球做圆周运动至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，则：G=m，解得：v=，故CD错误；故选：AB．点评：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力．重力加速度g是联系物体运动和天体运动的桥梁．11．（4分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t．汽车在水平面上行驶时，阻力与车重成正比，g=10m/s2，当汽车以额定功率匀速行驶时速度达12m/s．突然减小油门，使发动机功率减小到40kW，对接下去汽车的运动情况的描述正确的有（）A．先做匀减速运动再做匀加速运动B．先做加速度增大的减速运动再做匀速运动C．先做加速度减小的减速运动再做匀速运动D．最后的速度大小是8m/s考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：发动机功率减小，根据P=Fv，判断牵引力的变化，根据牛顿第二定律判断加速度的变化，根据加速度方向和速度方向的关系得出物体的运动情况．解答：解：A、根据P=Fv知，功率减小，则牵引力减小，开始牵引力等于阻力，根据牛顿第二定律知，物体产生加速度，加速度的方向与速度方向相反，汽车做减速运动，速度减小，则牵引力增大，知汽车做加速度减小的减速运动，当牵引力再次等于阻力时，汽车做匀速运动．故A、B错误，C正确．D、当额定功率为60kW时，做匀速直线运动的速度为12m/s，则f=．当牵引力再次等于阻力时，又做匀速直线运动，v=．故D正确．故选CD．点评：解决本题的关键会根据P=Fv判断牵引力的变化，会根据牛顿第二定律判断加速度的变化，以及会根据加速度方向与速度的方向关系判断汽车做加速运动还是减速运动．12．（4分）质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h 的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S．下列说法正确的是（）A．小车克服重力所做的功是mghB．合力对小车做的功是mv2C．推力对小车做的功是Fs﹣mghD．小车克服阻力做的功是mv2+mgh﹣Fs考点：动能定理的应用．专题：动能定理的应用专题．分析：本题中小车受四个力作用，根据功的计算公式可计算恒力的功，由动能定理计算变力的功（1）重力做功只与物体的初末位移的高度差有关，与其它因素没有关系，W G=mg△h；（2）推力是恒力，可以根据W=FLcosθ求解；（3）合外力对物体所做的功可根据动能定理求解；（4）摩擦阻力所做的功我们不好直接求解，但可以通过动能定理求得合外力所做的功，总共有三个力对物体做功，即推力和摩擦阻力还有重力对小车做功，这样就可以求得推力和摩擦阻力对小车做的解答：解：A、W G=mg△h=mg（h A﹣h B）=﹣mgh，故小车克服重力所做的功是mgh，故A正确B、对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得，W合=mv2，故B正确C、由于推力为恒力，推力方向的分位移为s，故推力对小车做功为W推=Fs，故C错误．D、阻力做的是负功，设小车克服阻力做功为W f，则由动能定理得：Fs﹣mgh﹣W f=mv2，则得小车克服阻力做的功是W f=Fs﹣mgh﹣mv2，故D错误故选AB点评：本题主要考查了求功常用的几种方法：恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外力对物体做的功可根据动能定理求解．三、实验题（有9个空，每空2分，共18分）13．（10分）实验时如图1所示装置，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右做匀减速运动，如图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．打点计时器所用交流电频率为50Hz，不计纸带与木块间的拉力．（1）根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度v A=0.72 m/s，v B=0.97 m/s．（计算结果保留两位有效数字）（2）要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W AB，还需要的实验器材是G，还应测量的物理量是B（填入所选实验器材和物理量前的字母）A．木板的长度l B．木块的质量m1C．木板的质量m2D．重物质量m3E．木块运动的时间tF．AB段的距离l AB G．天平H．秒表J．弹簧秤（3）在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式W AB=mv A2﹣mv B2；．（用v A、v B和第（2）问中测得的物理量的字母表示）考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题．分析：（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小；纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度；（2）克服摩擦力做的功等于动能的减小量，故需要天平测量质量．（3）根据动能定理可得出对应的表达式．解答：解：（1）重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离逐渐减小，故纸带向右运动，故其右端连着小木块；纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，故v A==0.72 m/s，v B==0.97 m/s．故答案为：右端，0.72，0.97．（2）克服摩擦力做的功等于动能的减小量，故克服摩擦力做的功为W AB=mv A2﹣mv B2；。