甘肃临夏市高一物理下学期期末.docx

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甘肃临夏市高一物理下学期期末

2016-2017学年甘肃省临夏高一（下）期末物理试卷

一、本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，1---9题只有一个选项是符合题意的，10---12题有两个或两个以上答案，选对一个得2分错选该题不得分．（每小题4分，共48分．选择题涂到答题卡上）

1．做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（　　）

A．动能B．速度C．加速度D．合外力

2．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，小球运动线速度的大小为v，则绳的拉力F大小为（　　）

A．m

B．m

C．mvrD．mvr2

3．在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（　　）

A．N1＞mgB．N1=mgC．N2＞mgD．N2=mg

4．河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（　　）

A．140sB．105sC．84sD．100s

5．如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s．则在此过程中，拉力F对物块所做的功为（　　）

A．FsB．FscosθC．FssinθD．Fstanθ

6．图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（　　）

A．一直减小B．一直增大C．先增大后减小D．先减小后增大

7．从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体．物体在空中运动5s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（　　）

A．300WB．400WC．500WD．700W

8．如图中的圆a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，则关于同步卫星的轨道下列说法正确的是（　　）

A．可能为aB．可能为bC．可能为cD．一定为a

9．已知某天体的第一宇宙速度为8km/s，设该星球半径为R，则在距离该星球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为（　　）

A．2

km/sB．4km/sC．4

km/sD．8km/s

10．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中不正确的是（　　）

A．系统机械能守恒

B．小球动能先增大后减小

C．动能和弹性势能之和总保持不变

D．动能和重力势能之和一直减小

12．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，斜面对小物块的滑动摩擦力大小为

mg，小物块上升的最大高度为H，则小物块在此过程中（　　）

A．重力势能减少了mgHB．动能减少了2mgH

C．机械能减少了mgHD．克服摩擦力做的功为

mgH

13．如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s．则在此过程中（　　）

A．摩擦力对物块做功为﹣μmg（s+d）

B．摩擦力对木板做功为﹣μmgs

C．木板动能的增量为μmgs

D．系统由于摩擦而产生的热量为μmgd

二、实验题

14．某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．（结果保留两位小数）

①打第4个计数点时纸带的速度v4=　　m/s．

②0﹣6点间的加速度为a=　　m/s2．

15．在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．

（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：

铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平，其中不必要的是　　；缺少的是　　．

（2）用公式

=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是　　，为此目的，所选纸带的第一、二两点间距应接近　　．

（3）如果以

为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是图中的　　，其斜率等于　　的数值．

三、计算题写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案．

16．一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地心的距离为r，已知引力常量G和地球质量M，求：

（1）地球对卫星的万有引力的大小；

（2）卫星的速度大小．

17．汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求：

（g取10m/s2）

（1）汽车在路面上能达到的最大速度

（2）若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是多少？

（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间．

18．如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H=0.75m，C距水平地面高h=0.45m．一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m．不计空气阻力，取g=10m/s2．求

（1）小物块从C点运动到D点经历的时间t；

（2）小物块从C点飞出时速度的大小vC；

（3）小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf．

2016-2017学年甘肃省临夏中学高一（下）期末物理试卷

参考答案与试题解析

一、本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，1---9题只有一个选项是符合题意的，10---12题有两个或两个以上答案，选对一个得2分错选该题不得分．（每小题4分，共48分．选择题涂到答题卡上）

1．做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（　　）

A．动能B．速度C．加速度D．合外力

【考点】47：

匀速圆周运动．

【分析】利用匀速圆周运动的特点即可求解，匀速圆周运动的特点是：

线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心．

【解答】解：

匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心，动能（标量）不变．故BCD错误，A正确．

故选：

A．

2．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，小球运动线速度的大小为v，则绳的拉力F大小为（　　）

A．m

B．m

C．mvrD．mvr2

【考点】4A：

向心力；37：

牛顿第二定律．

【分析】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求出绳子的拉力大小．

【解答】解：

根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有F=m

．故B正确，A、C、D错误．

故选B．

3．在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（　　）

A．N1＞mgB．N1=mgC．N2＞mgD．N2=mg

【考点】4A：

向心力；35：

作用力和反作用力．

【分析】汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时，重力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出表达式，再来分析判断压力与重力的关系．

【解答】解：

A、B：

汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：

mg﹣N1′=m

得：

N1′＜mg，

根据牛顿第三定律得：

N1=N1′＜mg，故A、B错误．

C、D：

汽车过凹形路面的最高低时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：

N2′＞mg=m

得：

N2′＞mg，

根据牛顿第三定律得：

N2=N2′＞mg，故C正确，D错误．

故选：

C．

4．河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（　　）

A．140sB．105sC．84sD．100s

【考点】44：

运动的合成和分解．

【分析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，由于两个分运动相互独立，互不影响，故渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，与水流速度无关，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短．

【解答】解：

船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短

因而t=

=

=105s，故B正确，ACD错误；

故选：

B．

5．如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s．则在此过程中，拉力F对物块所做的功为（　　）

A．FsB．FscosθC．FssinθD．Fstanθ

【考点】62：

功的计算．

【分析】根据功的定义，力与力方向上的位移的乘积，直接计算即可．

【解答】解：

物体的位移是在水平方向上的，

把拉力F分解为水平的Fcosθ，和竖直的Fsinθ，

由于竖直的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平分力对物体做的功，

所以w=Fcosθ•s=Fscosθ

故选：

B

6．图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（　　）

A．一直减小B．一直增大C．先增大后减小D．先减小后增大

【考点】67：

重力势能．

【分析】重力势能大小的影响因素：

质量和高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．根据高度的变化，判断重力势能的变化．

【解答】解：

跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小．故ABD错误，C正确．

故选：

C．

7．从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体．物体在空中运动5s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（　　）

A．300WB．400WC．500WD．700W

【考点】63：

功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】物体做平抛运动，重力的瞬时功率只于重物的竖直方向的末速度有关，根据竖直方向的自由落体运动求得末速度的大小，由P=FV可以求得重力的瞬时功率．

【解答】解：

物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，

所以在物体落地的瞬间速度的大小为Vy=gt=10×5m/s=50m/s，

物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=FV=mgVy=10×50W=500W．

故选：

C．

8．如图中的圆a、b、c，其圆心均在地球自转轴线上，则关于同步卫星的轨道下列说法正确的是（　　）

A．可能为aB．可能为bC．可能为cD．一定为a

【考点】4H：

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】根据同步卫星的特点进行解答，所有的同步卫星都位于赤道的正上方．

【解答】解：

如图可以看到只有b位于赤道的正上方，根据所有的同步卫星都位于赤道的正上方同一轨道平面上知b可能为地球同步卫星轨道．

故选：

B．

9．已知某天体的第一宇宙速度为8km/s，设该星球半径为R，则在距离该星球表面高度为3R的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为（　　）

A．2

km/sB．4km/sC．4

km/sD．8km/s

【考点】4H：

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】由万有引力公式可知，卫星运行的线速度v=

，而第一宇宙速度为绕着地球表面运行时的线速度；同理可得距该天体表面高度为天体半径的3倍的运行速度

【解答】解：

第一宇宙速度v=

=8km/s；

而距该天体表面高度为3R的宇宙飞船的运行速度v′=

=

=4km/s．

故选：

B

10．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中不正确的是（　　）

A．系统机械能守恒

B．小球动能先增大后减小

C．动能和弹性势能之和总保持不变

D．动能和重力势能之和一直减小

【考点】6C：

机械能守恒定律．

【分析】解答本题需要掌握：

正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小．

【解答】解：

A、因小球和弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，因此系统的机械能守恒，故A正确；

B、小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故B正确；

C、根据功能关系可知小球下落过程中动能、势能以及弹簧弹性势能三者之和保持不变，即系统机械能守恒，因为小球的重力势能一直减小，因此小球动能和弹性势能之和一直增加，故C错误；

D、因系统机械能守恒，故小球下落过程中动能、势能以及弹簧弹性势能三者之和保持不变，由于弹性势能一直增大，因此动能和重力势能之和一直减小，故D正确．

本题选错误的，故选：

C．

12．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，斜面对小物块的滑动摩擦力大小为

mg，小物块上升的最大高度为H，则小物块在此过程中（　　）

A．重力势能减少了mgHB．动能减少了2mgH

C．机械能减少了mgHD．克服摩擦力做的功为

mgH

【考点】6B：

功能关系．

【分析】物体上升时重力势能增加．由动能定理可求得动能的损失；可根据功能关系求解机械能的损失．根据功的计算公式求克服摩擦力做的功．

【解答】解：

A、小物块上升的最大高度为H，克服重力做功为mgH，则重力势能增加了mgH，故A错误．

B、物块所受的合外力大小为F=mgsin30°+f=mg，位移为2H，由动能定理得：

△Ek=WF=﹣F•2H=﹣2mgH，因此动能减少了2mgH，故B正确．

C、根据功能原理，知摩擦力做的功等于物块机械能的变化量，则机械能的变化量△E=﹣f•2H=﹣mgH，所以机械能减少了mgH，故C正确．

D、物块克服摩擦力做功为Wf=f•2H=mgH，故D错误．

故选：

BC

13．如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s．则在此过程中（　　）

A．摩擦力对物块做功为﹣μmg（s+d）

B．摩擦力对木板做功为﹣μmgs

C．木板动能的增量为μmgs

D．系统由于摩擦而产生的热量为μmgd

【考点】53：

动量守恒定律；6B：

功能关系．

【分析】先求出木块相对于地面的位移，根据恒力做功公式求出摩擦力对木块做的功，分析木板受到摩擦力的方向与位移方向的关系，判断摩擦力对木板做功的正负，根据动能定理求解木板动能的增量，系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移．

【解答】解：

A、木块运动的位移x1=s+d，则摩擦力对物块做功为Wf=﹣μmg（s+d），故A正确；

B、木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为W=μmgs，故B错误；

C、根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为μmgs，故C正确；

D、系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为μmgd，故D正确．

故选：

ACD

二、实验题

14．某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz．（结果保留两位小数）

①打第4个计数点时纸带的速度v4=　1.20　m/s．

②0﹣6点间的加速度为a=　1.98　m/s2．

【考点】M5：

测定匀变速直线运动的加速度．

【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．

【解答】解：

①因为每两点之间还有四点没有画出来，所以T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，v4=

=

=1.20m/s

②设0到1之间的距离叫x1，设1到2之间的距离叫x2，设2到3之间的距离叫x3，设3到4之间的距离叫x4，设4到5之间的距离叫x5，设5到6之间的距离叫x6，

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：

x4﹣x1=3a1T2

x5﹣x2=3a2T2

x6﹣x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：

a=

（a1+a2+a3）

即小车运动的加速度计算表达式为：

a=

，

代入数据解得：

a=1.98m/s2

故答案为：

①1.20；②1.98．

15．在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法．

（1）某同学列举实验中用到的实验器材为：

铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平，其中不必要的是　秒表、天平　；缺少的是　刻度尺　．

（2）用公式

=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是　初速度为零　，为此目的，所选纸带的第一、二两点间距应接近　2mm　．

（3）如果以

为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是图中的　D　，其斜率等于　g　的数值．

【考点】MD：

验证机械能守恒定律．

【分析】书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．

利用v2﹣h图线处理数据，如果mgh=

，那么

﹣h图线的斜率就等于g．

【解答】解：

（1）其中不必要的器材是：

秒表，通过打点计时器打出的点可以计算时间．

天平，因为我们是比较mgh、

的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．

缺少的是刻度尺，我们需要刻度尺测量计数点间的距离．

（2）用公式

=mgh进行验证时，对纸带上起点的要求是初速度为零，所以所选纸带的第一、二两点间距应接近h=

．

（3）利用v2﹣h图线处理数据，如果mgh=

，那么

，知

﹣h图线是过原点的倾斜直线，图线的斜率为重力加速度g．

故答案为：

（1）秒表、天平；刻度尺

（2）初速度为零；2mm（3）D；g

三、计算题写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案．

16．一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地心的距离为r，已知引力常量G和地球质量M，求：

（1）地球对卫星的万有引力的大小；

（2）卫星的速度大小．

【考点】4F：

万有引力定律及其应用；4H：

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【分析】根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比）解决问题．

由万有引力充当向心力可得出线速度的大小．

【解答】解：

根据万有引力的大小公式得：

地球对卫星的万有引力的大小F=

由万有引力充当向心力得：

=m

v=

．

答：

（1）地球对卫星的万有引力的大小是

；

（2）卫星的速度大小是

．

17．汽车发动机的额定功率为30kW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求：

（g取10m/s2）

（1）汽车在路面上能达到的最大速度

（2）若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是多少？

（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间．

【考点】63：

功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】当汽车以额定功率行驶时，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，所以此时的汽车不可能做匀加速运动，直到最后牵引力和阻力相等，到达最大速度之后做匀速运动．

【解答】解：

（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：

P=F牵•vm=f•vm

（2）当速度v=10m/s时，则

由P=Fv得

F=

=

由F﹣f=ma得

a=

（3）若汽车从静止作匀加速直线运动，

则当P=P额时，匀加速结束

P额=F牵•vt

F牵﹣f=ma

vt=at

联立解得t=7.5s

答：

（1）汽车在路面上能达到的最大速度为15m/s；

（2）当汽车速度为10m/s时的加速度为0.5m/s2

（3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续7.5s

18．如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H=0.75m，C距水平地面高h=0.45m．一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m．不计空气阻力，取g=10m/s2．求

（1）小物块从C点运动到D点经历的时间t；

（2）小物块从C点飞出时速度的大小vC；

（3）小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf．

【考点】43：

平抛运动；66：

动能定理的应用．

【分析】

（1）物体做平抛运动，由竖直方向的自由落体运动规律可以求得运动的时间；

（2）物体做平抛运动，由水平方向的匀速直线运动运动规律可以求得运动的初速度；

（3）从A到C，根据动能定理可以求得克服摩擦力做的功．

【解答】解：

（1）从C到D，根据平抛运动规律

竖直方向h=

求出t=0.30s．

（2）从C到D，根据平抛运动规律

水平方向x=vCt

求出vC=2.0m/s．

（3）从A到C，根据动能定理

求出克服摩擦力做功Wf=0.10J．

答：

（1）小物块从C点运动到D点经历的时间t是0.30s；

（2）小物块从C点飞出时速度的大小vC是2.0m/s；

（3）小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功是0.10J．