福建省莆田高一下学期期末考试物理试题Word版含答案.docx

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福建省莆田高一下学期期末考试物理试题Word版含答案

莆田第六中学2015-2016学年下学期期末测试（A卷）

高一物理（命题范围:

必修2全册）（总分100分）

命题：

高一物理备课组2016-06-26

一、选择题（本小题有12小题，3×12=36分，其中1-8小题每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，多选或选错得0分；9-12小题每个小题有多个选项是正确的，选对得3分，少选得1分，有一个选项选错得0分）

1．如图所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体（可视为质点）放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动。

已知物体和木板之间的摩擦力为f，当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中：

（）

A．物体到达木板最右端时具有的动能为F（L＋x）

B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为fx

C．物体克服摩擦力所做的功为fL

D．物体和木板系统增加的机械能为Fx

2．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台的边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则各俯视图哪幅图中的篮球可能被投入球筐（图中箭头指向表示投篮方向）（）

A．B．C．D．

3．如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O竖直平面内匀速转动，角速度为ω，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）

A．B．

C．D．

4.我国于2008年9月25日实施了“神舟七号”载人航天飞行任务，实现航天员首次空间出舱活动．设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T，离地面的高度为H，地球半径为R.则根据T、H、R和万有引力常量，不能计算出的量是（　　）

A．地球的质量B．地球的平均密度

C．飞船所需的向心力D．飞船线速度的大小

5.如图所示为“嫦娥三号”登月轨迹示意图。

图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点。

a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是（　　）

A．“嫦娥三号”在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s

B．“嫦娥三号”在M点进入地月转移轨道时应点火加速

C．设“嫦娥三号”在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1＞a2

D．“嫦娥三号”在圆轨道a上的机械能等于在椭圆轨道b上的机械能

6．如图有两个围绕各自固定轴匀速转动的圆盘A、B，A盘上固定信号发射器P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定带窗口的红外线接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度相同，都是4πm/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q窗口，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（　　）

A．0.56sB．0.28sC．0.16sD．0.07s

7．如图所示，用一根轻绳系一质量为m的小球（可视为质点），另一端固定在圆锥顶上，圆锥的顶角为2θ=60°．当圆锥和小球一起绕竖直轴以ω=2匀速转动时，轻绳对小球的拉力大小为（不计空气阻力，g为重力加速度）（　　）

A．4mg

B．2mg

C．

D．mg

8.如下图所示，一个质量为M的人，站在台秤上，一根长为R的悬线一端系一个质量为m小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确是（　　）

A．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态

B．小球运动到最高点时，台秤的示数最小且为Mg

C．小球在a、b、c三个位置台秤的示数相同

D．小球运动到最低点时，台秤的示数最大且为（M＋6m）g

9．如右图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是（　　）

A．F减小B．F增大C．P不变D．P减小

10．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：

用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，现在最低点处给小球一初速度，使其绕O点在竖直平面内做圆周运动，通过传感器记录下绳中拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示，已知F1的大小等于7F2，引力常量为G，各种阻力不计，则（　　）

A．该星球表面的重力加速度为

B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为

C．该星球的质量为

D．小球通过最高点的最小速度为零

11.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑的距离也为d时，（图中B处），下列说法正确的是（　　）

A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg

B.小环到达B处时，重物上升的高度也为d

C.小环在B处的速度与重物上的速度大小之比等于

D.小环在B处的速度与重物上的速度大小之比等于

12．水平面上一质量为m的物体，在水平力F作用下从静止开始加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到稳定值vm，F作用过程物体的速度v的倒数与加速度a的关系图象如图所示，仅在已知功率P的情况下，根据图象所给的信息可求出（　　）

A．m 

B．vm 

C．加速运动时间

D．f

二、实验填空题（共18分）

13.（12分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO'＝h（h＞L）。

（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：

____________。

（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O'C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0为________。

（用s、g、h、L表示）

（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O'点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标，得到如图（b）所示图像。

则当θ＝60°时，s为________m；若悬线长L＝1.0m，悬点到木板间的距离OO'为________m。

（取g=10m/s2）

（4）在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录运动轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动中的几个位置如下图中的a、b、c、d所示，则小球的初速度的计算公式为v0=____（用L，g表示），其值是___．（取g=9.8m/s2）

14．（6分）右下图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的装置图，图中O点为释放小球的初始位置，A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置，A、B、C、D、O各点在同一竖直线上．

（1）已知当地的重力加速度为g，则要完成实验，还需要测量的物理量是________．

A.小球的质量m

B.小球下落到每一个速度传感器时的速度v

C.各速度传感器与O点之间的竖直距离h

D．小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t

（2）作出v2h图像，由图像算出其斜率k，当k＝______时，可以认为小球在下落过程中机械能守恒．

（3）写出对减小本实验误差有益的一条建议：

___________________________________.

三、分析计算题（本题共4小题，共46分。

解答应画出运动过程示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15．（9分）人造地球卫星P绕地球球心作匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力恒量为G，求：

（1）卫星P与地球间的万有引力的大小；

（2）卫星P的运动周期；

（3）现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最近时的距离多大．

16．（10分）如图所示，一根跨过一固定水平光滑细杆O的轻绳，两端各系一小球，球a置于地面，球b被拉到与细杆等高的位置，在绳刚被拉直时（无张力）释放b球，使b球由静止下摆，设两球质量相等，则a球刚要离开地面时，跨越细杆的两段绳之间的夹角为多少？

（可用反三角函数表示）

17．（12分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。

现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。

AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。

物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。

用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后释放，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。

（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；

（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。

18.（15分）一个半径为R的圆周的轨道，O点为圆心，B为轨道上的一点，OB与水平方向的夹角为37°．轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在A点．现用一质量为m的小球（与弹簧不连接）压缩弹簧至P点后释放．已知重力加速度为g，不计空气阻力．

（1）若小球恰能击中B点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；

（2）试通过计算判断小球落到轨道时速度会否与圆弧垂直；

（3）改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值．

莆田第六中学2015-2016学年下学期期末测试参考答案（A卷）

高一物理（命题范围:

必修2全册）（总分100分）

命题：

高一物理备课组2016-6-26

一、选择题（共36分）

1．B2．A　3．B4．C5．B6．A7．A8．D

9．BC10．AC11．AC12．ABD

二、填空实验题（共18分）

13.（12分）

（1）以保证小球速度水平（或保证小球做平抛运动）

（2）（3）1.0m1.5m（4）0.7m/s

14．（6分）

（1）BC　

（2）2g　（3）相邻速度传感器之间的距离适当大些（选质量大、体积小的小球做实验）

三、计算题（本题共4小题，共46分。

解答应画出运动过程示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15．（9分）解：

（1）卫星P与地球间的万有引力F=；

（2）根据得，卫星P的运动周期T=；

（3）卫星Q的周期是卫星P周期的8倍，根据T=知，卫星Q的轨道半径是卫星P轨道半径的4倍，即r′=4r，

当P、Q、地球共线且P、Q位于地球同侧时最近，最近距离d=4r﹣r=3r．

答：

（1）卫星P与地球间的万有引力为；

（2）卫星P的运动周期为；

（3）卫星P、Q在绕地球运行过程中，两星间相距最近时的距离为3r．

16．（10分）解：

设a球刚要离开地面时，两段绳间夹角为θ，a,b球质量均为m,b球摆下过程。

mglcosθ=①

∵mV2=2mglcosθ②

b摆到C点：

③

T=mg④

由①②③④式得cosθ=1/3θ=arccos

17.（12分）解：

（1）依题意，当弹簧竖直放置，长度被压缩至l时，质量为5m的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹