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2019-2020年高一第二學(xué)期期末考試物理 含解析zhangsan 一.單項(xiàng)選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，選對(duì)3分，錯(cuò)選不得分，共18分） 1．關(guān)于做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法中正確的是 A．其加速度一定指向圓心 B．其加速度是不斷變化的 C．其合外力可能保持不變 D．其動(dòng)能一定保持不變 【答案】B A、圓周運(yùn)動(dòng)有勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻變速圓周運(yùn)動(dòng)兩類(lèi)，對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度一定指向圓心，而非勻變速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度不一定指向圓心，故A錯(cuò)誤； B、圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向一定改變，加速度是矢量，所以加速度是不斷變化的，故B正確； C、合外力大小可能不變，但方向一定改變，所以合外力是不斷變化的，故C錯(cuò)誤； D、對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，動(dòng)能不變；但對(duì)于非勻變速圓周運(yùn)動(dòng)，速率在變化，則動(dòng)能是變化的，故D錯(cuò)誤。 故選B。 【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律 2．人手里抓住一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩的一端，繩的另一端系著一個(gè)小球，若小球能在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，則它經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度v應(yīng)滿足的條件是 A． B． C． D． 【答案】A 小球剛好通過(guò)最高點(diǎn)，細(xì)繩的拉力為零，由重力提供向心力，小球的速度取最小值，有：，解得： 所以小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)的速度v應(yīng)滿足的條件是，故A正確。 故選A。 【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律 3．如圖所示的a、b、c三顆地球衛(wèi)星，其半徑關(guān)系為，下列說(shuō)法正確的是 A．衛(wèi)星a、b的質(zhì)量一定相等 B．它們的周期關(guān)系為 C．衛(wèi)星a、b的機(jī)械能一定大于衛(wèi)星c D．它們的速度關(guān)系為 【答案】D A、兩顆衛(wèi)星的半徑一樣，但衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故A錯(cuò)誤； B、根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律知，衛(wèi)星周期的兩次方向與半徑的三次方比值相同，故C衛(wèi)星半徑大周期大，所以B錯(cuò)誤； C、因?yàn)椴恢佬l(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，故不能確定三顆衛(wèi)星的機(jī)械能大小，故C錯(cuò)誤； D、據(jù)知衛(wèi)星的速度可知，，故D正確。 故選D。 【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系 4．小球從地面上方某處水平拋出，拋出時(shí)的動(dòng)能是7J，落地時(shí)的動(dòng)能是28J，不計(jì)空氣阻力，則小球落地時(shí)速度方向和水平方向的夾角是 A．30 B．37 C．45 D．60 【答案】D 落地時(shí)的速度，則落地時(shí)的動(dòng)能，因?yàn)椋瑒t，可知，則，所以小球落地時(shí)速度方向和水平方向的夾角為60，故D正確。 故選D。 【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng) 5．質(zhì)量為m的小球，以速度v斜向上拋離高為H的桌面，如圖．取桌面為零勢(shì)面，那么小球經(jīng)過(guò)離地高度為h的A點(diǎn)時(shí)所具有的機(jī)械能是 A．+mg(H-h) B．mgH+ C． D．mgH 【答案】C 由于小球的機(jī)械能守恒，可知，A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于小球在桌面的機(jī)械能，為：。 故選C。 【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律 6．一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量為1噸的貨物由靜止豎直吊起做勻加速運(yùn)動(dòng)，在2s末貨物的速度為4m/s．g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，則起重機(jī)在2s末的輸出功率為 A．8kW B．40kW C．48kW D．50 kW 【答案】C 貨物的加速度為：， 根據(jù)牛頓第二定律得：， 解得：， 則2s末的輸出功率為：，故C正確。 故選C。 【考點(diǎn)】功率；牛頓第二定律 二.雙項(xiàng)選擇題（每小題有兩個(gè)正確選項(xiàng)，全對(duì)4分，漏選2分，錯(cuò)選不得分，共24分） 7．下列說(shuō)法正確的是 A．一對(duì)平衡力在相同的時(shí)間內(nèi)對(duì)物體做功的代數(shù)和一定為零 B．一對(duì)作用力與反作用力在相同的時(shí)間內(nèi)所做的功一定大小相等，一正一負(fù) C．合外力對(duì)物體不做功，物體必定做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．重力對(duì)物體做功與路徑無(wú)關(guān)，但與始末位置有關(guān) 【答案】AD A、平衡力作用在同一個(gè)物體上，大小相等，方向相反，合力為零，所以一對(duì)平衡力在相同的時(shí)間內(nèi)做的總功一定為零，故A正確； B、作用力和反作用力的作用點(diǎn)的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力對(duì)發(fā)生相互作用的系統(tǒng)做功不一定相等，也不一定是一正一負(fù)，故B錯(cuò)誤； C、合外力對(duì)物體不做功只能說(shuō)明物體的動(dòng)能不變，但速度方向可能在發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤； D、重力做功的表達(dá)式是，其中h是高度，和路徑無(wú)關(guān)，故D正確。 故選AD。 【考點(diǎn)】功 8．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個(gè)合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ．下列說(shuō)法中正確的是 A．小球受重力、繩的拉力和向心力作用 B．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng)sinθ C．θ 越大，小球運(yùn)動(dòng)的速度越大 D．θ 越大，小球所受的合力越小 【答案】BC A、小球做圓周運(yùn)動(dòng)受重力、拉力，靠這兩個(gè)力的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤； B、小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，故B正確； C、由牛頓第二定律得：，解得：，θ越大，sinθ、tanθ越大，則小球運(yùn)動(dòng)的速度越大，故C正確； D、小球所受的合力為mgtanθ，θ越大，小球所受的合力越大，故D錯(cuò)誤。 故選BC。 【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律 9．同步衛(wèi)星離地球球心距離為，加速度為，運(yùn)行速率為；地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為，運(yùn)行速率為，地球半徑為．則 A． B． C． D． 【答案】AC AB、由于同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)變的周期相同，角速度相等，則根據(jù)向心加速度的關(guān)系式：，可得同步衛(wèi)星處的向心加速主與赤道上物體的向心加速度之比等于軌道半徑之比即：，故A正確B錯(cuò)誤； CD、由于角速度相同根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系：，可得同步衛(wèi)星的線速度與赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度之比等于軌道半徑之比即：，故C正確D錯(cuò)誤。 故選AC。 【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 10．質(zhì)量為m的汽車(chē)以恒定功率P在平直公路上行駛，速度從加速到速度時(shí)達(dá)到勻速，這一過(guò)程經(jīng)歷時(shí)間為t，假設(shè)阻力恒為f，則此過(guò)程牽引力做功為 A． B． C． D． 【答案】AB A、因?yàn)楣β什蛔儯瑒t牽引力做功，故A正確； BC、因?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)有：，則，故B正確C錯(cuò)誤； D、根據(jù)動(dòng)能定理得，，則，故D錯(cuò)誤。 故選AB。 【考點(diǎn)】功率 11．從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H，設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力f恒定．則小球從拋出到上升至最高點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 A．小球的動(dòng)能減少了mgH B．小球的機(jī)械能減少了fH C．小球的重力勢(shì)能增加了mgH D．小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為0 【答案】BC A、由動(dòng)能定理可知，小球動(dòng)能的減少量等于合外力做的功，即：，故A錯(cuò)誤； B、小球機(jī)械能的減少量等于重力以外的力做功，即克服空氣阻力做的功，，則機(jī)械能減少fH，故B正確； C、小球上升的最大高度為H，則重力勢(shì)能增加mgH，故C正確； D、小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零，重力勢(shì)能不為零，所以機(jī)械能不為零，故D錯(cuò)誤。 故選BC。 【考點(diǎn)】功能關(guān)系 12．如圖所示，分別用恒力F1、F2先后將一物體由靜止開(kāi)始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至頂端，兩次所用時(shí)間相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向．則兩個(gè)過(guò)程比較 A．接觸面上因摩擦產(chǎn)生的熱量相同 B．物體的機(jī)械能增加量相同 C．F1做的功與F2做的功相同 D．F1做功的功率比F2做功的功率小 【答案】BD A、兩次過(guò)程物體對(duì)斜面的壓力不同，故摩擦力大小不同，則產(chǎn)生的熱量不相同，故A錯(cuò)誤； B、物體末速度相同，又由于處于相同的高度，所以兩物體機(jī)械能變化相同，故B正確； C、由圖示分析可知，第一個(gè)物體所受的摩擦力小于第二個(gè)物體所受的摩擦力，故兩物體克服摩擦力做功不同，重力做功相同，則F1做的功比F2做的少．故C錯(cuò)誤； D、物體的運(yùn)動(dòng)情況相同，重力做功功率相同，圖2中克服摩擦力做功的功率大，故Fl做功的功率比F2做功的功率小，故D正確。 故選BD。 【考點(diǎn)】功能關(guān)系；功；功率、平均功率和瞬時(shí)功率 三. 實(shí)驗(yàn)題（共18分） 13．在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出． (1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時(shí)，可認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力． (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車(chē)下滑的加速度a= m/s2．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 【答案】(1)M>>m (2)0.460 （1）根據(jù)牛頓第二定律得，整體的加速度，則繩子的拉力，當(dāng)M＞＞m時(shí)，認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力； （2）電源頻率為50Hz，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.025=0.1s， 由可得。 【考點(diǎn)】驗(yàn)證牛頓第二定律 14．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)如圖采用重物自由下落的方法： （1）下列說(shuō)法正確的有　 A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔必須在同一豎直直線上 B．實(shí)驗(yàn)前，手提住紙帶上端，紙帶必須保持豎直 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開(kāi)紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源 D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置 （2）實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，設(shè)所用重物的質(zhì)量為m，實(shí)驗(yàn)中得到一點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖，把第一點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量得到A、B、C、D到O點(diǎn)的距離分別為SA、SB、SC、SD，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減小量等于 ，動(dòng)能的增加量等于 ． （3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是 ．為減少這一誤差，實(shí)驗(yàn)所用的重物應(yīng)選用 （填“50g的鉤碼”或“500g的重錘”）． 【答案】(1) AB (2) mg SC (3) 重物下落過(guò)程受空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦力的影響 500g的重錘 （1）A、圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，以減小限位孔對(duì)紙帶的摩擦力，故A正確； B、實(shí)驗(yàn)前，手提住紙帶上端，紙帶應(yīng)處于豎直方向，故B正確； C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開(kāi)紙帶，故C錯(cuò)誤； D、數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，這樣可以減小誤差，故D錯(cuò)誤。 故選：AB （2）可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能減小量為： C點(diǎn)的速度為：， 即 （3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是下落過(guò)程中需克服（限位孔對(duì)紙帶的阻力及空氣）阻力做功．為減少這一誤差，實(shí)驗(yàn)所用的重物應(yīng)選用相對(duì)質(zhì)量較大、體積較小的物體，所以選用500g的重錘。 【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 四.計(jì)算題（共40分，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明） 15．（12分）在水平面上，用與水平方向成θ=37角斜向上方的拉力F=10N拉著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，物體運(yùn)動(dòng)t=2s時(shí)撤去拉力．取g=10 m/s2，求： （1）拉力對(duì)物塊做的功是多少？ （2）撤去拉力后物塊在水平面上還能向前滑行的距離是多少？ 【答案】 (1)由牛頓第二定律得： 物體運(yùn)動(dòng)2s位移： 解得： (2)2s末： 撤去F后 【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 16．（12分）如圖所示，光滑水平面上A、B兩點(diǎn)間距離為x，其左端B處與一個(gè)半徑為R的豎直光滑半圓軌道平滑連接．質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球靜止在A處，用水平恒力將小推球到B處后撤去推力，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處并恰好下落到A處．重力加速度為g． （1）求水平恒力對(duì)小物塊做的功． （2）要使水平恒力對(duì)小物塊做功最少，x應(yīng)取何值？最小功為多少？ 【答案】 （1）質(zhì)點(diǎn)從半圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)又回到A點(diǎn)，設(shè)質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的速度為vC，質(zhì)點(diǎn)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間為t，在水平方向、豎直方向上， 得 對(duì)質(zhì)點(diǎn)從A到C由動(dòng)能定理有 解 （2）要使力F做功最少，確定x的取值，由知，只要質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)速度最小，則功WF就最小，就是物理極值。 若質(zhì)點(diǎn)恰好能通過(guò)C點(diǎn)，其在C點(diǎn)最小速度為v，由牛頓第二定律有， 得 當(dāng)時(shí)，WF最小，最小的功。 【考點(diǎn)】牛頓第二定律；動(dòng)能定理 17．（16分）如圖所示，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，皮帶的傳輸速度不變，AB為皮帶上方的水平段．小物塊由靜止輕放在皮帶左端A處，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物塊的速度等于皮帶的速度，已知傳動(dòng)輪的半徑為R，物塊與皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ． （1）為使物塊運(yùn)動(dòng)到皮帶右端B處時(shí)能脫離皮帶，皮帶的傳輸速度v和AB段的長(zhǎng)度l應(yīng)分別滿足什么條件？ （2）若AB段的長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，已知皮帶的傳輸速度為v，現(xiàn)每隔一段相等的時(shí)間就在A處釋放一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，皮帶右側(cè)相鄰物塊之間的距離增大到最大值d之后保持不變，直到脫離皮帶．求皮帶每傳輸一個(gè)物塊電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做的功，并求電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做功的平均功率． 【答案】 (1)當(dāng)物體在B點(diǎn)時(shí)僅由重力提供向心力，得 得 物體從靜止加速到v的位移 物體需要滿足的條件： l應(yīng)滿足的條件： (2)物體獲得動(dòng)能 物體加速階段：傳送帶位移 產(chǎn)生內(nèi)能 電動(dòng)機(jī)所做的功 前后兩五塊從靜止到共速所用時(shí)間 電動(dòng)機(jī)做的總功 平均功率 【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力 汕頭市金山中學(xué)xx～xx學(xué)年度第二學(xué)期期末考試 高一物理參考答案 一． 選擇題 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A D D C C AD BC AC AB BC BD 二． 實(shí)驗(yàn)題 13. (1) M>>m (2) 0.460 14. (1) AB (2) mg SC (3) 重物下落過(guò)程受空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦力的影響 500g的重錘 三． 計(jì)算題 15.解：(1)由牛頓第二定律得： ① 物體運(yùn)動(dòng)2s位移：② ③ 由①②③解得： (2)2s末： 撤去F后 16.解：（1）質(zhì)點(diǎn)從半圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)又回到A點(diǎn)，設(shè)質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的速度為vC，質(zhì)點(diǎn)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間為t，在水平方向x=vCt 豎直方向上2R=gt2， 解①②式有vC= 對(duì)質(zhì)點(diǎn)從A到C由動(dòng)能定理有WF﹣mg?2R=mvC2 解WF= （2）要使力F做功最少，確定x的取值，由WF=2mgR+mvC2知，只要質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)速度最小，則功WF就最小，就是物理極值． 若質(zhì)點(diǎn)恰好能通過(guò)C點(diǎn)，其在C點(diǎn)最小速度為v，由牛頓第二定律有 mg=，則v= 當(dāng)x=vt=2=2R時(shí)， WF最小，最小的功WF=mgR． 17.解：(1)當(dāng)物體在B點(diǎn)時(shí)僅由重力提供向心力，得 物體從靜止加速到v的位移 (2)物體獲得動(dòng)能 物體加速階段：傳送帶位移 產(chǎn)生內(nèi)能 電動(dòng)機(jī)所做的功 前后兩五塊從靜止到共速所用時(shí)間 電動(dòng)機(jī)做的總功 平均功率