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湖南省衡阳市第一中学2015-2016学年高一物理下学期期末考试试题


衡阳市一中 2016 年上学期高一期末考试 物理试卷
总分:100 分+20 分 时量:90 分钟 命题人: 审题人: 一、选择题。(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.1~8 题为单项选择题,所列的 四个选项中,只有一项符合题意;9~12 题为多项选择题,所列四个选项中至少有二项符合 题意,漏选得 2 分,错选或不选不得分) 1.关于运动物体的轨迹与所受合外力的关系,下列叙述正确的是( A、受恒力作用的物体一定做直线运动 B、受变力作用的物体,一定做曲线运动 C、做曲线运动的物体一定受变力作用 D、做曲线运动的物体,所受合外力必不为零 2.关于功和功率,下列说法正确的是( ) W P? t 可知,力做功越多,其功率越大 A.根据 B.根据 P ? Fv 可知,汽车的功率一定时牵引力大小与速率成反比 )

C.滑动摩擦力总是对物体做负功 D.静摩擦力对物体一定不做功 3.行星绕太阳的运动轨道是圆形,那么它运行周期 T 的平方与轨道半径 r 的立方比为常数 这就是著名的开普勒第三定律.该定律中常数的大小( ) A.只与行星的质量有关 B.只与太阳的质量有关 C.与太阳和行星的质量有关 D.与太阳的质量及行星的速度有关 4.在下列所述实例中,若不计空气阻力,机械能守恒的是( ) A.木块匀速下落的过程 B.电梯加速上升的过程 C.抛出的铅球在空中运动的过程 D.木箱沿粗糙斜面匀 速下滑的过程 5.如图所示,在光滑水平面上,一质量为 m 的小球在绳的拉力作用下做半径为 r 的匀速圆 周运动,小球运动的线速度为 υ ,则绳的拉力大小为( )

m

A.

m

υ r

2

B.

m

υ r

r

C.mω r

D.mω r

2

6.2016 年 6 月 25 日 20 时 00 分,我国载人航天工程为发射货运飞船 而全新研制的长征七号运载火箭,在海南文昌航天发射场点火升空,约 603 秒后,载荷组合 体与火箭成功分离,进入近地点 200 千米、远地点 394 千米的椭圆轨道,长征七号运载火箭 首次发射圆满成功。海南文昌航天发射场是我国继甘肃酒泉、四川西昌、山西太原之后兴建 的第四个航天发射场。对于航天发射而言,文昌与上述三地相比,由地理位置因素决定的最 大优势是( ) A.地球自转周期大 B.地球自转角速度大 C. 纬度低,地球自转线速度大 D. 海拔高度低,气流速度大 7.某人乘小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,关于它过河所需要的时 间、发生的位移与水速的关系正确的是( ) A.水速越小,时间越短;水速越小,位移越小 B.水速越大,时间越短;水速越大,位移越大 C. 位移、时间与水速无关
1

D.时间与水速无关;水速越大,位移越大 8.如图所示,可看成质点的 a、b、c 是在地球大气层外圆轨道上运动的 3 颗卫星,下列说 法正确的是 A.b、c 的线速度大小相等,且大于 a 的线速度 地球 B.b、c 的向心加速度大小相等,且小于 a 的向心加速度 b a C.b、c 的角速度大小相等,且大于 a 的角速度 D.c 只 要加速就可以追上 b c 9.如图所示,A、B 两点分别是斜面的顶端、底端,C、D 是斜面上的两个点,LAC:LCD:LDB=1: 3:3,E 点在 B 点正上方并与 A 点等高.从 E 点水平抛出质量相等的两个小球,球 a 落在 C 点,球 b 落在 D 点,球 a 和球 b 从抛出到落在斜面上的过程中(不计空气阻力) ( ) A.两球运动时间之比为 l:2 B.两球抛出时初速度之比为 2:1 C.两球动能增加量之比为 1:4 D.两球重力做功之比为 l:3 10.如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上.其正上 方 A 位置有一只小球.小球从静止开始下落,在 B 位置接触弹簧的上端,在 C 位置小球所受 弹力大小等于重力,在 D 位置小球速度减小到零.关于小球下降阶段下列说法中正确的是 ( ) A.在 B 位置小球动能最大 B.在 C 位置小球动能最大 C.从 A→C 位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加 D.从 A→D 位置小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加 11.质量为 m 的物体,在距地面 h 高处以 g/4 的加速度由静止竖直下落到地面.在此过程中 下列说法中正确的是 1 A.重力势能减少 mgh B.物体的动能增加 mgh 4 C.物体的机械能减少

1 mgh 4

D.物体克服阻力做功

3 mgh 4

12.如图所示,半径为 R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球,现给小球一个冲 击使它在瞬间得到一个水平初速度 v0,v0 大小不同则小球能够上升到的最大高度(距离 底 部)H 也不同。下列说法中正确的是 R 3R H? H? v ? gR v ? 3 gR 2 2 A. 0 时, B. 0 时, C. v0 ? 4gR 时, H ? 2R D. v0 ? 5gR 时, H ? 2R

二、实验题(本大题共 2 小题,共 15 分.把答案填写在答题卡中的横线上. ) 13. (6 分)某实验小组用如图 1 所示的实验装置和 实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验,在实 验中,该小组同 学把砂和砂桶的总重力当作小车受到 的 合外力. (1) 为了保证实验结果的误差尽量小, 在实验操作中, 下面做法必要的是 . A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
2

B.实验操作时要先放小车,后接通电源 C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个研究点离得越近越好 D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总 质 量远小于小车的质量 (2)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有 , 14.(9 分)某实验小组使用如图所示的装置来验证“机械能 守恒定律”。 (1)关于本实验的叙述,正确的有________。 A.打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安 装稳定,以减小纸带下落过程中受到的阻力 B.需用天平测出重锤的质量 C.打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源 D.用手托着重锤,先闭合打点计时器的电源开关,然后释 放重锤 E.打出的纸带中,只要点迹清晰,就可以运用公式 1 mg ?h ? mv 2 2 来验证机械能是否守恒



F.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面 (2)如下图是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中 N 点速度时,几位同学分别用下列 不同的方法进行,其中正确的是( ) A.vN=gnT C. vN ? B. vN ?

d n ?1 ? d n ?1 2T

xn ? xn ?1 2T

D.vN=g(n-1)T

(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差,下列说法正 确的是________。 A.该误差属于偶然误差 B.该误差属于系统误差 C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

三、计算题。 (本题共 3 小题,共 37 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得分. ) 15.(10 分)右端连有光滑弧形槽的水平桌面 AB 长 L=1.5 m,如图所示.将一个质量为 m= 0.5 kg 的木块在 F=1.5 N 的水平拉力作用下,从桌面上的 A 端由静止开始向右运动,木块 2 到达 B 端时撤去拉力 F,木块与水平桌面间的动摩擦因数 μ =0.2,取 g=10 m/s .求: (1)木块沿弧形槽上升的最大高度; (2)木块沿弧形槽滑回 B 端后,在水平桌面上滑动的 距离.

16. (12 分)目前上海有若干辆超级电容车试运行,其特点是充电快、运行远,只需在乘客 3 上车间隙充电 30s~1min,就能行驶 3km ~5km。假设有一辆超级电容车,质量 m=2×10 kg,
3

额定功率 P=60kW,当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力 f 是车重的 k=0.1 倍,取 g=10m/s2。求: (1)超级电容车在此路面上能达到的最大速度 vm; 2 (2)超级电容车从静止开始以 a=0.5m/s 的加速度做匀加速直线运动所能维持的时间 t; (3)超级电容车以额定功率从静止开始运动经过 t′=50s 达到最大速度过程中的位移 x。

17. (15)如图所示,光滑轨道固定在竖直平面内,其中 BCD 为细管,AB 只有外轨道,AB 段和 BC 段均为半径为 R 的四分之一圆弧.一小球从距离水 平地面高为 H(未知)的管口 D 处静止释放,最后到达 A 点 对轨道的压力大小为 mg,并水平抛出落到地面上.求: (1)小球到达 A 点速度 vA; (2)平抛运动的水平位移 x; (3)D 点到水平地面的竖直高度 H.

四、选做题 18.(20 分)如图所示为一传送带装置模型,固定斜面的倾角为 θ =37°,底端经一长度可忽 略的 光滑圆弧与足够长的水平传送带相连接,可视为质点的物体质量 m=3kg,从高 h=1.2m 的斜面上由静止开始下滑,它与斜面的动摩擦因数 μ1 =0.25,与水平传送带的动摩擦因数
μ 2 =0.4,已知传送带以 υ =5m/s 的速度逆时针匀速转动,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取

10 m/s 2 ,不计空气阻力.求:

h 37° ?物体第一次下滑到斜面底端时的速度大小;

υ

?物体从滑上传送带到第一次离开传送带的过程中与传送带间的摩擦生热值; ?从物体开始下滑到最终停止,物体在斜面上通过的总路程;(提示:物体第一次滑到 传送带上运动一段时间以后又回到了斜面上,如此反复多次后最终停在斜面底端.)

4

高一期末考试物理答案 1、D 2、B 13 13、(1)AD (2)天平 直尺 14、 (1)A (2)BC (3)BD 15. 【解析】 (1)由动能定理得:FL-FfL-mgh=0 其中 Ff=μ FN=μ mg=0.2×0.5×10 N=1.0 N 所以 h= 3、B 4、C 5、A 6、C 7、D 8、B 9、AC 10、BC 11、ABD 12、AD

FL-FfL 1.5×?1.5-1.0? = m=0.15 m mg 0.5×10

(2)由动能定理得:mgh-Ffx=0 所以 x=

mgh 0.5×10×0.15 = m=0.75 m Ff 1.0
(2)0.75 m

【答案】 (1)0.15 m

16. (12 分)解: (1)由题意,当超级电容车知当时,速度达到时有:
F牵 ? f ? 0
f ? kmg

?????? ① ??????② ??????③ ??????④

P ? F牵 vm

联解①②③得: vm ? 30m/s (2)车在匀加速阶段:
P ? F牵?v
F牵? ? f ? ma

??????⑤ ??????⑥ ??????⑦ ??????⑧ ??????⑨

v ? at 联解⑤⑥⑦得: t ? 40s (3)由动能定理得:
Pt ? ? fx ? 1 mvm 2 ? 0 2

解⑧得: x ? 1050m ??????⑩ 17【解答】解: (1)小球恰能够到达 A 点,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律得: FN+mg=m

解得小球到达 A 点速度为:vA= 2 gR . (2)从 A 点抛出后做平抛运动,则有:

5

x=vAt,2R= 联立解得:x= 2 2 R . (3)从 D 到 A 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,则得: mgH=2mgR+ 解得:H=3R 18.(20 分) 解:?设物体第一次滑到底端的速度为 υ 0 ,根据动能定理有:

mgh ? μ1mg cos 37? ?
解得: υ 0 =4m/s

h 1 2 ? mυ0 sin 37? 2

(4 分) (2 分)

(2)在传送带上物体的加速度大小为: a ?

μ 2 mg ? μ 2 g ? 4m / s 2 m υ0 ? 1s a

(1 分) (1 分)

物体运动到传送带最右端时的时间为: t1 ?

依题意物体会返回到传送带左端, 由运动的对称性知返回时间为 t 1 , 则从滑上传送带到 第一次离开传送带经历的时间为:t=2 t 1 物体的位移为 0,物体相对传送带的位移即传送带的位移为:
x ? υt ? υ ? 2t1 ? 10m

(1 分)

(2 分) (2 分)

则摩擦产生的热量为: Q ? μ 2 mgx ? 120J ?物体会最终停在斜面的底端.对全过程应用动能定理得:
mgh ? μ1mg cos 37? ? s

(4 分) (2 分)

代入数据解得物体在斜面上通过的总路程为:s=6m

6


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