朝阳高一下期末物理.docx
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朝阳高一下期末物理
2016朝阳高一（下）期末
物理
一、本题共l3小题，每小题3分，共39分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．把答案用2B铅笔填浍在答蹬卡上．
1．（3分）下列物理量中，属于矢量的是（ ）
A．动能B．功C．周期D．动量
2．（3分）利用如图所示的装置首先精确测量引力常量的科学家是（ ）
A．第谷B．牛顿C．开普勒D．卡文迪许
3．（3分）下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（ ）
A．小石块被水平抛出后在空中运动的过程
B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
C．人乘电梯加速上升的过程
D．子弹射穿木块的过程
4．（3分）如图所示，一物块与水平方向成θ角的拉力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x，在此过程中，拉力F对物块所做的功为（ ）
A．FxB．FxsinθC．FxcosθD．Fxtanθ
5．（3分）质量10g、以0.80km/s飞行的子弹与质量60kg、以10m/s奔跑的运动员相比（ ）
A．运动员的动能较大B．子弹的动能较大
C．二者的动能一样大D．无法比较它们的动能
6．（3分）有A、B两小球，B的质量为A的两倍．现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力．图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（ ）
A．①B．②C．③D．④
7．（3分）1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．为了纪念中国航天事业的成就，发扬中国航天精神．2016年3月8日，国务院批复同意自2016年起，将每年4月24日设立为“中国航天日”．已知“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km．则（ ）
A．卫星在M点的势能大于在N点的势能
B．卫星在M点的势能小于在N点的势能
C．卫星在M点的角速度大于在N点的角速度
D．卫星在M点的加速度小于在N点的加速度
8．（3分）降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（ ）
A．下落的时间越短B．下落的时间越长
C．落地时速度越小D．落地时速度越大
9．（3分）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两物块A、B，它们与圆盘间的动摩擦因数相同．当圆盘转速逐渐加快到两物块恰好还未发生滑动时，烧断细线．则（ ）
A．两物块都会发生滑动
B．两物块都不会发生滑动
C．物块A不会发生滑动，物块B发生滑动
D．物块B不会发生滑动，物块A发生滑动
10．（3分）小球P和Q用不可伸长的轻绳挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两球均被水平拉直，如图所示．将两球由静止释放，在各自轨道的最低点（ ）
A．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定大于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定大于Q球的向心加速度
11．（3分）在水平公路上，一辆自行车以正常速度行驶，设自行车所受的阻力为人和车重的0.02倍，则骑车人的功率接近于（ ）
A．1WB．100WC．1kWD．10kW
12．（3分）A、B两个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，两根轻绳相互平行，两个钢球靠在一起，且球心等高．如图甲所示，当把小球A向左拉起一定高度，然后由静止释放，在极短时间内经过相互碰撞，可观察到小球B向右摆起，且达到的最大高度与球A释放的高度相同，如图乙所示．在小球A释放后的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．机械能守恒，动量守恒B．机械能守恒，动量不守恒
C．机械能不守恒，动量守恒D．机械能不守恒，动量不守恒
13．（3分）在日常生活中．人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出结论，例如一个人身体高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但实际上这种计算方法是错误的．若物体的几何限度为l，当l改变时，其它因素按怎样的规律变化？
这类规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的．在上例中，物体的表面积S∝l2．所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52=2.25倍．如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m．可假设其体能用来跳高的能量E∝l3（l为几何限度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近（ ）
A．0.3mB．3mC．30mD．30m
二、本题共3小题，共18分．
14．（3分）某同学利用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验．他已经备有下列器材：
有孔的硬纸片、白纸、图钉、平扳、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台．还需要的器材有（ ）
A．秒表B．天平C．重锤线D．弹簧测力计
15．（9分）利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 ．
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化置与势能变化量
C．速度变化置与高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 ．
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平（含砝码）
（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 ．
A．利用公式v=gt计算重物速度
B．利用公式v=
计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法．
16．（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
①下列说法哪一项是正确的 ．（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz．则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s（保留三位有效数字）．
三、本题共5小题，共43分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．把答案填在答题卡相应的位置．
17．（7分）如图所示，用F=8.0N的水平拉力，使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动．求：
（1）物体加速度a的大小；
（2）在t=3.0s内水平拉力F所做的功．
18．（7分）2016年4月6日，我国首颗微重力科学实验卫星“实验十号”发射升空．已知卫星的质量为m，它绕地球做匀速圆周运动时距地球表面的高度为h．已知引力常数为G，地球质量为M，地球半径为R．求：
（1）卫星所受的万有引力F；
（2）卫星做匀速圆周运动的周期T．
19．（9分）如图所示，一小球从斜轨道的某高度下滑，然后沿竖直圆轨道的内侧运动．已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g．
（1）要使小球能通过圆轨道的最高点，小球在圆轨道最高点时的速度至少为多大？
（2）如果小球从比圆轨道最低点高出H的位置由静止下滑，小球恰能通过圆轨道的最高点，则此过程中小球克服摩擦力做的功是多少？
20．（10分）如图所示，从距离地面h=1.25m处以初速度vo=5.0m/s水平抛出一个小钢球（可视为质点），落在坚硬的水平地面上．已知小球质量m=0.20kg，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2．
（1）求钢球落地前瞬间速度v的大小和方向．
（2）小球落到地面，如果其速度与竖直方向的夹角是θ，则其与地面碰撞后．其速度与竖直方向的夹角也是θ，且碰撞前后速度的大小不变．在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的两个方向上分别研究．
a．求碰撞前后小球动量的变化量△P的大小和方向；
b．已知小球与地面碰撞的时间△t=0.04s．求小球对地面平均作用力的大小和方向．
21．（10分）如图所示，厚度均匀、上表面为长方形的平板ABB′A′静止在光滑水平面上，平板上OO′所在直线与AB平行，CC′所在直线与OO′垂直，平板上表面的AA′至CC′段是粗糙的，CC′至BB′段是光滑的．将一轻弹簧沿OO′方向放置在平板上，其右端固定在平板BB′端的挡板上，弹簧处于原长时其左端位于CC′线上．
某时刻，一小物块（可视为质点）以初速度v0=5.0m/s从平板的AA′端沿OO′方向滑上平板，小物块运动到CC′后开始开始压缩弹簧．已知AA′与CC′间的距离L=0.95m，平板和挡板的总质量M=4.0kg，小物块的质量m=1.0kg，小物块与平板粗糙面间的动摩擦因数μ=0.20．取重力加速度g=10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，小物块始终沿直线OO′运动．小物块在平板上运动产生的热量可表示为Q=fs（式中f为物块与平板间滑动摩擦力的大小，s为物块相对于平板在粗糙平面上通过的路程）．
（1）当弹簧的形变量最大时，求小物块的速度v．
（2）在小物块压缩弹簧的过程中，求弹簧所具有的最大弹性势能Epm．
（3）请分析说明弹簧恢复原长后，小物块是否会从平板的AA′端飞离平板．
物理试题答案
一、本题共l3小题，每小题3分，共39分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．把答案用2B铅笔填浍在答蹬卡上．
1．【解答】ABC、动能、功和周期只有大小，没有方向，都是标量，故ABC错误．
D、动量既有大小，又有方向，是矢量，故D正确．
故选：
D
2．【解答】牛顿发现万有引力定律后，由英国科学家卡文迪许最先利用扭秤实验较精确测出万有引力常量G．故D正确，ABC错误．
故选D
3．【解答】A、小石块被水平抛出后只受到重力的作用，所以机械能守恒，故A正确；
B、木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，滑动摩擦力对物体做功，则其机械能不守恒，故B错误．
C、人乘电梯加速上升的过程中，动能和重力势能均增大；故机械能增大，机械能不守恒，故C错误；
D、子弹射穿木块的过程要克服阻力做功，机械能不守恒，故D错误．
故选：
A．
4．【解答】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•x=Fxcosθ
故选：
C．
5．【解答】子弹的动能为EK1=
mV2=
×0.01×8002J=3200J；
运动员的动能为EK2=
mV2=
×60×102J=3000J，所以子弹的动能较大．
故选B．
6．【解答】两球初速度大小和方向均相同，同时因抛出后两物体均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的运动状态，故B的运动轨迹也是①；选项A正确，BCD错误．
故选：
A．
7．【解答】AB、由M到N地球引力做负功，势能增加．故A错误；B正确；
C、近地点角速度大，远地点角速度小．故C正确；
D、加速度
，可知近地点加速度大，远地点加速度小．故D错误；
故选：
BC
8．【解答】A、B、降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故风速变大时，下落的时间不变，故AB均错误；
C、D、根据v=
，若风速越大，水平风速vx越大，则降落伞落地时速度越大，故C错误，D正确；
故选：
D．
9．【解答】当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，B物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，A靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以烧断细线后，B所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，B要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，但是A所需要的向心力小于A的最大静摩擦力，所以A仍保持相对圆盘静止状态，做匀速圆周运动，且静摩擦力比绳子烧断前减小．故C正确，A、B、D错误．
故选：
C．
10．【解答】A、对任意一球，设绳子长度为L．小球从静止释放至最低点，由机械能守恒得：
mgL=
mv2，解得：
v=
，v∝
，则知，通过最低点时，P球的速度一定小于Q球的速度．故A错误．
B、由于P球的质量大于Q球的质量，而P球的速度小于Q球的速度，所以P球的动能不一定大于Q球的动能．故B错误．
C、在最低点，由拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
F﹣mg=m
，解得，F=3mg，与L无关，与m成正比，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，故C正确．
D、在最低点小球的向心加速度a向=
=2g，与L无关，所以P球的向心加速度一定等于Q球的向心加速度，故D错误．
故选：
C
11．【解答】人和车的质量约为80kg，重力约为800N，则受到的阻力的大小为f=0.02G=16N
人骑自行车的速度约为10m/s，匀速行驶时，骑车人的功率为：
P=Fv=fv=16×10W=160W，所以骑车人的功率最接近100W．
故选：
B
12．【解答】在小球A释放后的过程中，绳子拉力对小球不做功，只有重力做功，所以小球的机械能守恒．速度不断变化，所以小球的动量不守恒，故ACD错误，B正确．
故选：
B
13．【解答】由题意知E=kl3，依据能量的转换和守恒，跳蚤上升过程中：
E=kl3=mgh=ρgl3h，
可得：
k=ρgh，
k是常数，由于ρ、g不变，所以高度h不变，仍为0.3m，故A正确，BCD错误．
故选：
A
二、本题共3小题，共18分．
14．【解答】在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了有孔的硬纸片、白纸、图钉、平扳、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，小球运动的时间可以根据竖直位移求出，不需要秒表，小球的质量不需要测量，所以不需要天平、弹簧测力计，故C正确，A、B、D错误．
故选：
C．
15．【解答】
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，故选：
A．
（2）打点计时器使用交流电源，实验中需要测量点迹间的距离，从而得出瞬时速度和下降的高度，所以需要刻度尺．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量质量，则不需要天平．
故选：
AB．
（3）由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；
故答案为：
（1）A；
（2）AB；（3）﹣C
16．【解答】①A、平衡摩擦力时要将纸带、打点计时器、小车等连接好，但不要通电和挂钩码，故A错误；
B、为减小系统误差，应使钩码质量远小于小车质量，使系统的加速度较小，避免钩码失重的影响，故B错误
C、实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放，故C正确
故选：
C．
②B为AC时间段的中间时刻，根据匀变速运动规律得，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：
vB=
=
=0.653m/s；
故答案为：
①C；②0.653．
三、本题共5小题，共43分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．把答案填在答题卡相应的位置．
17．【解答】解：
（1）根据牛顿第二定律可知F=ma，解得a=
（2）3s内通过的位移x=
拉力做功W=Fx=8×18J=144J
答：
（1）物体加速度a的大小为4m/s2；
（2）在t=3.0s内水平拉力F所做的功为144J
18．【解答】解：
（1）根据万有引力定律，有：
（2）根据万有引力提供向心力有：
解得：
答：
（1）卫星所受的万有引力F为
；
（2）卫星做匀速圆周运动的周期T为
19．【解答】解：
（1）在圆轨道的最高点，恰好由重力提供向心力时小球的速度最小，由牛顿第二定律有：
mg=m
得：
v=
要使小球能通过圆轨道的最高点，小球在轨道最高点时的速度至少为
．
（2）对于小球从H高处滚下到圆环最高点的过程，运用动能定理得：
mg（H﹣2R）﹣Wf=
则得：
小球克服摩擦力做的功Wf=mg（H﹣2.5R）
答：
（1）要使小球能通过圆轨道的最高点，小球在圆轨道最高点时的速度至少为
．
（2）此过程中小球克服摩擦力做的功是mg（H﹣2.5R）．
20．【解答】解：
（1）小球竖直方向做自由落体运动，则有：
h=
得t=
=
s
落地竖直分速度大小：
vy=gt=10×0.5=5m/s
速度大小为v=
=
m/s
设速度方向与水平方向之间的夹角为θ，则：
tanα=
所以α=45°
（2）a、如果其速度与竖直方向的夹角是θ，竖直方向选取向上为正方向，把小球入射速度分解为vx=vsinθ，vy=﹣vcosθ，
把小球反弹速度分解为vx′=vsinθ，vy′=vcosθ，
则△px=m（vx′﹣vx）=0，△py=m（vy′﹣vy）=2mvcosθ方向沿竖直方向向上，
由几何关系可知，θ=90°﹣α=90°﹣45°=45°
则：
△P=△Py=2mvcos45°=2×0.2×5
×
=2N•S
b、对小球分析，根据△p=F△t﹣mgt得：
Fx=
=0，Fy=
=
则F合=mg+Fy=mg+
=0.02×10+
=52N，方向沿竖直正向向上，
根据牛顿第三定律可知，小球对地面的作用力的方向沿竖直方向向下．
答：
（1）钢球落地前瞬间速度v的大小是
m/s，方向与水平方向之间的夹角是45°；
a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化△px为0，△py大小为2N•S，方向沿竖直方向向上；
b．小球对地面的作用力大小是52N，方向沿竖直方向向上．
21．【解答】解：
（1）当弹簧的形变量最大时，小物块与平板的速度相同，取向右为正方向，由动量守恒定律得
mv0=（M+m）v
得v=
=
=1m/s
（2）由能量守恒定律得：
弹簧所具有的最大弹性势能Epm=
mv02﹣
（M+m）v2﹣μmgL
代入数据解得Epm=8.1J
（3）假设小物块不会从平板的AA′端飞离平板，小物块相对于OO′向左滑行时的距离为S，两者相对静止．
根据由动量守恒定律得
mv0=（M+m）v′
根据能量守恒定律得：
mv02=
（M+m）v′2﹣μmg（L+S）
联立解得S=L
可知小物块不会从平板的AA′端飞离平板
答：
（1）当弹簧的形变量最大时，小物块的速度v是1m/s．
（2）在小物块压缩弹簧的过程中，弹簧所具有的最大弹性势能Epm是8.1J．
（3）请分析说明弹簧恢复原长后，小物块不会从平板的AA′端飞离平板．
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