2019-2020年高一第二学期期末考试物理 含解析zhangsan.doc

2019-2020年高一第二学期期末考试物理 含解析zhangsan一.单项选择题（每小题只有一个正确选项，选对3分，错选不得分，共18分）1关于做圆周运动的物体，下列说法中正确的是A其加速度一定指向圆心 B其加速度是不断变化的C其合外力可能保持不变 D其动能一定保持不变【答案】BA、圆周运动有匀速圆周运动和非匀变速圆周运动两类，对于匀速圆周运动，加速度一定指向圆心，而非匀变速圆周运动，加速度不一定指向圆心，故A错误；B、圆周运动的加速度方向一定改变，加速度是矢量，所以加速度是不断变化的，故B正确；C、合外力大小可能不变，但方向一定改变，所以合外力是不断变化的，故C错误；D、对于匀速圆周运动，速率不变，动能不变；但对于非匀变速圆周运动，速率在变化，则动能是变化的，故D错误。故选B。【考点】向心力；牛顿第二定律2人手里抓住一根长为L的轻绳的一端，绳的另一端系着一个小球，若小球能在竖直面内作圆周运动，则它经过最高点的速度v应满足的条件是A B C D【答案】A小球刚好通过最高点，细绳的拉力为零，由重力提供向心力，小球的速度取最小值，有：，解得：所以小球经过最高点的速度v应满足的条件是，故A正确。故选A。【考点】向心力；牛顿第二定律3如图所示的a、b、c三颗地球卫星，其半径关系为，下列说法正确的是A卫星a、b的质量一定相等 B它们的周期关系为C卫星a、b的机械能一定大于卫星cD它们的速度关系为【答案】DA、两颗卫星的半径一样，但卫星的质量可以不同，故A错误；B、根据开普勒行星运动定律知，卫星周期的两次方向与半径的三次方比值相同，故C卫星半径大周期大，所以B错误；C、因为不知道卫星的质量关系，故不能确定三颗卫星的机械能大小，故C错误；D、据知卫星的速度可知，故D正确。故选D。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系4小球从地面上方某处水平抛出，抛出时的动能是7J，落地时的动能是28J，不计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是 A30 B37 C45 D60【答案】D落地时的速度，则落地时的动能，因为，则，可知，则，所以小球落地时速度方向和水平方向的夹角为60，故D正确。故选D。【考点】平抛运动5质量为m的小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面，如图取桌面为零势面，那么小球经过离地高度为h的A点时所具有的机械能是A+mg(H-h) BmgH+ C DmgH【答案】C由于小球的机械能守恒，可知，A点时的机械能等于小球在桌面的机械能，为：。故选C。【考点】机械能守恒定律6一台起重机将质量为1吨的货物由静止竖直吊起做匀加速运动，在2s末货物的速度为4m/sg=10m/s2，不计空气阻力，则起重机在2s末的输出功率为A8kW B40kW C48kW D50 kW 【答案】C货物的加速度为：，根据牛顿第二定律得：，解得：，则2s末的输出功率为：，故C正确。故选C。【考点】功率；牛顿第二定律二.双项选择题（每小题有两个正确选项，全对4分，漏选2分，错选不得分，共24分）7下列说法正确的是A一对平衡力在相同的时间内对物体做功的代数和一定为零B一对作用力与反作用力在相同的时间内所做的功一定大小相等，一正一负C合外力对物体不做功，物体必定做匀速直线运动D重力对物体做功与路径无关，但与始末位置有关【答案】ADA、平衡力作用在同一个物体上，大小相等，方向相反，合力为零，所以一对平衡力在相同的时间内做的总功一定为零，故A正确；B、作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，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对发生相互作用的系统做功不一定相等，也不一定是一正一负，故B错误；C、合外力对物体不做功只能说明物体的动能不变，但速度方向可能在发生变化，故C错误；D、重力做功的表达式是，其中h是高度，和路径无关，故D正确。故选AD。【考点】功8如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为下列说法中正确的是 A小球受重力、绳的拉力和向心力作用B小球做圆周运动的半径为LsinC 越大，小球运动的速度越大D 越大，小球所受的合力越小【答案】BCA、小球做圆周运动受重力、拉力，靠这两个力的合力提供向心力，故A错误；B、小球做圆周运动的半径，故B正确；C、由牛顿第二定律得：，解得：，越大，sin、tan越大，则小球运动的速度越大，故C正确；D、小球所受的合力为mgtan，越大，小球所受的合力越大，故D错误。故选BC。【考点】向心力；牛顿第二定律9同步卫星离地球球心距离为，加速度为，运行速率为；地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为，运行速率为，地球半径为则A B C D【答案】ACAB、由于同步卫星和地球自转变的周期相同，角速度相等，则根据向心加速度的关系式：，可得同步卫星处的向心加速主与赤道上物体的向心加速度之比等于轨道半径之比即：，故A正确B错误；CD、由于角速度相同根据线速度与角速度的关系：，可得同步卫星的线速度与赤道上物体随地球自转的线速度之比等于轨道半径之比即：，故C正确D错误。故选AC。【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用10质量为m的汽车以恒定功率P在平直公路上行驶，速度从加速到速度时达到匀速，这一过程经历时间为t，假设阻力恒为f，则此过程牵引力做功为A B C D【答案】ABA、因为功率不变，则牵引力做功，故A正确；BC、因为匀速运动时有：，则，故B正确C错误；D、根据动能定理得，则，故D错误。故选AB。【考点】功率11从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力f恒定则小球从抛出到上升至最高点的过程，下列说法正确的是A小球的动能减少了mgH B小球的机械能减少了fH C小球的重力势能增加了mgH D小球到达最高点时的机械能为0【答案】BCA、由动能定理可知，小球动能的减少量等于合外力做的功，即：，故A错误；B、小球机械能的减少量等于重力以外的力做功，即克服空气阻力做的功，则机械能减少fH，故B正确；C、小球上升的最大高度为H，则重力势能增加mgH，故C正确；D、小球到达最高点时的动能为零，重力势能不为零，所以机械能不为零，故D错误。故选BC。【考点】功能关系12如图所示，分别用恒力F1、F2先后将一物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向则两个过程比较A接触面上因摩擦产生的热量相同 B物体的机械能增加量相同CF1做的功与F2做的功相同 DF1做功的功率比F2做功的功率小【答案】BDA、两次过程物体对斜面的压力不同，故摩擦力大小不同，则产生的热量不相同，故A错误；B、物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故B正确；C、由图示分析可知，第一个物体所受的摩擦力小于第二个物体所受的摩擦力，故两物体克服摩擦力做功不同，重力做功相同，则F1做的功比F2做的少故C错误；D、物体的运动情况相同，重力做功功率相同，图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正确。故选BD。【考点】功能关系；功；功率、平均功率和瞬时功率三. 实验题（共18分）13在“验证牛顿第二定律”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出(1)当M与m的大小关系满足 时，可认为绳对小车的拉力等于盘及盘中砝码的重力(2)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= m/s2（结果保留三位有效数字）【答案】(1)Mm (2)0.460（1）根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，当Mm时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力；（2）电源频率为50Hz，计时器打点时间间隔为0.02s，每两点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.025=0.1s，由可得。【考点】验证牛顿第二定律14“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法：（1）下列说法正确的有 A打点计时器的两限位孔必须在同一竖直直线上B实验前，手提住纸带上端，纸带必须保持竖直C实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源D数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置（2）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为f，当地的重力加速度为g，设所用重物的质量为m，实验中得到一点迹清晰的纸带如图，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量得到A、B、C、D到O点的距离分别为SA、SB、SC、SD，根据以上的数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减小量等于 ，动能的增加量等于 （3）实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是 为减少这一误差，实验所用的重物应选用 （填“50g的钩码”或“500g的重锤”）【答案】(1) AB (2) mg SC (3) 重物下落过程受空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力的影响 500g的重锤（1）A、图中两限位孔必须在同一竖直线上，以减小限位孔对纸带的摩擦力，故A正确；B、实验前，手提住纸带上端，纸带应处于竖直方向，故B正确；C、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；D、数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，这样可以减小误差，故D错误。故选：AB（2）可知重物由O点运动到C点，重力势能减小量为：C点的速度为：，即（3）实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是下落过程中需克服（限位孔对纸带的阻力及空气）阻力做功为减少这一误差，实验所用的重物应选用相对质量较大、体积较小的物体，所以选用500g的重锤。【考点】验证机械能守恒定律四.计算题（共40分，要求写出必要的文字说明）15（12分）在水平面上，用与水平方向成=37角斜向上方的拉力F=10N拉着一个质量m=1kg的物体从静止开始运动，物体与水平面间的动摩擦因数=0.5，物体运动t=2s时撤去拉力取g=10 m/s2，求：（1）拉力对物块做的功是多少？（2）撤去拉力后物块在水平面上还能向前滑行的距离是多少？【答案】 (1)由牛顿第二定律得：物体运动2s位移：解得：(2)2s末：撤去F后【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动规律16（12分）如图所示，光滑水平面上A、B两点间距离为x，其左端B处与一个半径为R的竖直光滑半圆轨道平滑连接质量为m的可视为质点的小球静止在A处，用水平恒力将小推球到B处后撤去推力，小物块沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处重力加速度为g（1）求水平恒力对小物块做的功（2）要使水平恒力对小物块做功最少，x应取何值？最小功为多少？【答案】 （1）质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点，设质点在C点的速度为vC，质点从C点运动到A点所用的时间为t，在水平方向、竖直方向上，得对质点从A到C由动能定理有解（2）要使力F做功最少，确定x的取值，由知，只要质点在C点速度最小，则功WF就最小，就是物理极值。若质点恰好能通过C点，其在C点最小速度为v，由牛顿第二定律有，得当时，WF最小，最小的功。【考点】牛顿第二定律；动能定理17（16分）如图所示，电动机带动下，皮带的传输速度不变，AB为皮带上方的水平段小物块由静止轻放在皮带左端A处，经过一段时间，物块的速度等于皮带的速度，已知传动轮的半径为R，物块与皮带之间的动摩擦因数为（1）为使物块运动到皮带右端B处时能脱离皮带，皮带的传输速度v和AB段的长度l应分别满足什么条件？（2）若AB段的长度足够长，已知皮带的传输速度为v，现每隔一段相等的时间就在A处释放一个质量为m的物块，经过一段时间后，皮带右侧相邻物块之间的距离增大到最大值d之后保持不变，直到脱离皮带求皮带每传输一个物块电动机对皮带做的功，并求电动机对皮带做功的平均功率【答案】 (1)当物体在B点时仅由重力提供向心力，得得物体从静止加速到v的位移物体需要满足的条件：l应满足的条件：(2)物体获得动能物体加速阶段：传送带位移产生内能电动机所做的功前后两五块从静止到共速所用时间电动机做的总功平均功率【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力汕头市金山中学xxxx学年度第二学期期末考试高一物理参考答案一 选择题题号123456789101112答案BADDCCADBCACABBCBD二 实验题13. (1) Mm (2) 0.460 14. (1) AB (2) mg SC (3) 重物下落过程受空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力的影响 500g的重锤三 计算题 15.解：(1)由牛顿第二定律得：物体运动2s位移：由解得：(2)2s末：撤去F后16.解：（1）质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点，设质点在C点的速度为vC，质点从C点运动到A点所用的时间为t，在水平方向x=vCt竖直方向上2R=gt2，解式有vC=对质点从A到C由动能定理有WFmg2R=mvC2解WF=（2）要使力F做功最少，确定x的取值，由WF=2mgR+mvC2知，只要质点在C点速度最小，则功WF就最小，就是物理极值若质点恰好能通过C点，其在C点最小速度为v，由牛顿第二定律有mg=，则v=当x=vt=2=2R时，WF最小，最小的功WF=mgR17.解：(1)当物体在B点时仅由重力提供向心力，得物体从静止加速到v的位移(2)物体获得动能物体加速阶段：传送带位移产生内能电动机所做的功前后两五块从静止到共速所用时间电动机做的总功平均功率