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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.單項選擇題（每小題只有一個正確選項，選對3分，錯選不得分，共18分） 1．關(guān)于做圓周運動的物體，下列說法中正確的是 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．其動能一定保持不變 【答案】B A、圓周運動有勻速圓周運動和非勻變速圓周運動兩類，對于勻速圓周運動，加速度一定指向圓心，而非勻變速圓周運動，加速度不一定指向圓心，故A錯誤； B、圓周運動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錯誤； D、對于勻速圓周運動，速率不變，動能不變；但對于非勻變速圓周運動，速率在變化，則動能是變化的，故D錯誤。 故選B。 【考點】向心力；牛頓第二定律 2．人手里抓住一根長為L的輕繩的一端，繩的另一端系著一個小球，若小球能在豎直面內(nèi)作圓周運動，則它經(jīng)過最高點的速度v應(yīng)滿足的條件是 A． B． C． D． 【答案】A 小球剛好通過最高點，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)過最高點的速度v應(yīng)滿足的條件是，故A正確。 故選A。 【考點】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錯誤； B、根據(jù)開普勒行星運動定律知，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錯誤； C、因為不知道衛(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錯誤； D、據(jù)知衛(wèi)星的速度可知，，故D正確。 故選D。 【考點】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，拋出時的動能是7J，落地時的動能是28J，不計空氣阻力，則小球落地時速度方向和水平方向的夾角是 A．30 B．37 C．45 D．60 【答案】D 落地時的速度，則落地時的動能，因為，則，可知，則，所以小球落地時速度方向和水平方向的夾角為60，故D正確。 故選D。 【考點】平拋運動 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．取桌面為零勢面，那么小球經(jīng)過離地高度為h的A點時所具有的機(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點時的機(jī)械能等于小球在桌面的機(jī)械能，為：。 故選C。 【考點】機(jī)械能守恒定律 6．一臺起重機(jī)將質(zhì)量為1噸的貨物由靜止豎直吊起做勻加速運動，在2s末貨物的速度為4m/s．g=10m/s2，不計空氣阻力，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】功率；牛頓第二定律 二.雙項選擇題（每小題有兩個正確選項，全對4分，漏選2分，錯選不得分，共24分） 7．下列說法正確的是 A．一對平衡力在相同的時間內(nèi)對物體做功的代數(shù)和一定為零 B．一對作用力與反作用力在相同的時間內(nèi)所做的功一定大小相等，一正一負(fù) C．合外力對物體不做功，物體必定做勻速直線運動 D．重力對物體做功與路徑無關(guān)，但與始末位置有關(guān) 【答案】AD A、平衡力作用在同一個物體上，大小相等，方向相反，合力為零，所以一對平衡力在相同的時間內(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錯誤； C、合外力對物體不做功只能說明物體的動能不變，但速度方向可能在發(fā)生變化，故C錯誤； D、重力做功的表達(dá)式是，其中h是高度，和路徑無關(guān)，故D正確。 故選AD。 【考點】功 8．如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺，設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ．下列說法中正確的是 A．小球受重力、繩的拉力和向心力作用 B．小球做圓周運動的半徑為Lsinθ C．θ 越大，小球運動的速度越大 D．θ 越大，小球所受的合力越小 【答案】BC A、小球做圓周運動受重力、拉力，靠這兩個力的合力提供向心力，故A錯誤； B、小球做圓周運動的半徑，故B正確； C、由牛頓第二定律得：，解得：，θ越大，sinθ、tanθ越大，則小球運動的速度越大，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錯誤。 故選BC。 【考點】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錯誤。 故選AC。 【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用 10．質(zhì)量為m的汽車以恒定功率P在平直公路上行駛，速度從加速到速度時達(dá)到勻速，這一過程經(jīng)歷時間為t，假設(shè)阻力恒為f，則此過程牽引力做功為 A． B． C． D． 【答案】AB A、因為功率不變，則牽引力做功，故A正確； BC、因為勻速運動時有：，則，故B正確C錯誤； D、根據(jù)動能定理得，，則，故D錯誤。 故選AB。 【考點】功率 11．從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H，設(shè)上升過程中空氣阻力f恒定．則小球從拋出到上升至最高點的過程，下列說法正確的是 A．小球的動能減少了mgH B．小球的機(jī)械能減少了fH C．小球的重力勢能增加了mgH D．小球到達(dá)最高點時的機(jī)械能為0 【答案】BC A、由動能定理可知，小球動能的減少量等于合外力做的功，即：，故A錯誤； 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，則重力勢能增加mgH，故C正確； D、小球到達(dá)最高點時的動能為零，重力勢能不為零，所以機(jī)械能不為零，故D錯誤。 故選BC。 【考點】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始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至頂端，兩次所用時間相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向．則兩個過程比較 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、兩次過程物體對斜面的壓力不同，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，第一個物體所受的摩擦力小于第二個物體所受的摩擦力，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錯誤； D、物體的運動情況相同，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】功能關(guān)系；功；功率、平均功率和瞬時功率 三. 實驗題（共18分） 13．在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出． (1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足 時，可認(rèn)為繩對小車的拉力等于盤及盤中砝碼的重力． (2)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度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，認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力； （2）電源頻率為50Hz，計時器打點時間間隔為0.02s，每兩點之間還有4個點沒有標(biāo)出，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.025=0.1s， 由可得。 【考點】驗證牛頓第二定律 14．“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗如圖采用重物自由下落的方法： （1）下列說法正確的有　 A．打點計時器的兩限位孔必須在同一豎直直線上 B．實驗前，手提住紙帶上端，紙帶必須保持豎直 C．實驗時，先放手松開紙帶再接通打點計時器電源 D．?dāng)?shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置 （2）實驗中，已知打點計時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，實驗中得到一點跡清晰的紙帶如圖，把第一點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量得到A、B、C、D到O點的距離分別為SA、SB、SC、SD，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減小量等于 ，動能的增加量等于 ． （3）實驗中，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是 ．為減少這一誤差，實驗所用的重物應(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，以減小限位孔對紙帶的摩擦力，故A正確； B、實驗前，手提住紙帶上端，紙帶應(yīng)處于豎直方向，故B正確； C、實驗時，先接通打點計時器電源再放手松開紙帶，故C錯誤； D、數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點作為初、末位置，這樣可以減小誤差，故D錯誤。 故選：AB （2）可知重物由O點運動到C點，重力勢能減小量為： C點的速度為：， 即 （3）實驗中，發(fā)現(xiàn)重物減少的勢能總是大于重物增加的動能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是下落過程中需克服（限位孔對紙帶的阻力及空氣）阻力做功．為減少這一誤差，實驗所用的重物應(yīng)選用相對質(zhì)量較大、體積較小的物體，所以選用500g的重錘。 【考點】驗證機(jī)械能守恒定律 四.計算題（共40分，要求寫出必要的文字說明） 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拉著一個質(zhì)量m=1kg的物體從靜止開始運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，物體運動t=2s時撤去拉力．取g=10 m/s2，求： （1）拉力對物塊做的功是多少？ （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： 物體運動2s位移： 解得： (2)2s末： 撤去F后 【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動規(guī)律 16．（12分）如圖所示，光滑水平面上A、B兩點間距離為x，其左端B處與一個半徑為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動到C處并恰好下落到A處．重力加速度為g． （1）求水平恒力對小物塊做的功． （2）要使水平恒力對小物塊做功最少，x應(yīng)取何值？最小功為多少？ 【答案】 （1）質(zhì)點從半圓弧軌道做平拋運動又回到A點，設(shè)質(zhì)點在C點的速度為vC，質(zhì)點從C點運動到A點所用的時間為t，在水平方向、豎直方向上， 得 對質(zhì)點從A到C由動能定理有 解 （2）要使力F做功最少，確定x的取值，由知，只要質(zhì)點在C點速度最小，則功WF就最小，就是物理極值。 若質(zhì)點恰好能通過C點，其在C點最小速度為v，由牛頓第二定律有， 得 當(dāng)時，WF最小，最小的功。 【考點】牛頓第二定律；動能定理 17．（16分）如圖所示，電動機(jī)帶動下，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)過一段時間，物塊的速度等于皮帶的速度，已知傳動輪的半徑為R，物塊與皮帶之間的動摩擦因數(shù)為μ． （1）為使物塊運動到皮帶右端B處時能脫離皮帶，皮帶的傳輸速度v和AB段的長度l應(yīng)分別滿足什么條件？ （2）若AB段的長度足夠長，已知皮帶的傳輸速度為v，現(xiàn)每隔一段相等的時間就在A處釋放一個質(zhì)量為m的物塊，經(jīng)過一段時間后，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．求皮帶每傳輸一個物塊電動機(jī)對皮帶做的功，并求電動機(jī)對皮帶做功的平均功率． 【答案】 (1)當(dāng)物體在B點時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)物體獲得動能 物體加速階段：傳送帶位移 產(chǎn)生內(nèi)能 電動機(jī)所做的功 前后兩五塊從靜止到共速所用時間 電動機(jī)做的總功 平均功率 【考點】動能定理的應(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 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． 實驗題 13. (1) M>>m (2) 0.460 14. (1) AB (2) mg SC (3) 重物下落過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． 計算題 15.解：(1)由牛頓第二定律得： ① 物體運動2s位移：② ③ 由①②③解得： (2)2s末： 撤去F后 16.解：（1）質(zhì)點從半圓弧軌道做平拋運動又回到A點，設(shè)質(zhì)點在C點的速度為vC，質(zhì)點從C點運動到A點所用的時間為t，在水平方向x=vCt 豎直方向上2R=gt2， 解①②式有vC= 對質(zhì)點從A到C由動能定理有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)點在C點速度最小，則功WF就最小，就是物理極值． 若質(zhì)點恰好能通過C點，其在C點最小速度為v，由牛頓第二定律有 mg=，則v= 當(dāng)x=vt=2=2R時， WF最小，最小的功WF=mgR． 17.解：(1)當(dāng)物體在B點時僅由重力提供向心力，得 物體從靜止加速到v的位移 (2)物體獲得動能 物體加速階段：傳送帶位移 產(chǎn)生內(nèi)能 電動機(jī)所做的功 前后兩五塊從靜止到共速所用時間 電動機(jī)做的總功 平均功率