宿州十三校近2014-2015高一下学期期末试卷.doc

2014-2015学年安徽省宿州市高一（下）期末物理试卷（A卷） 一、选择题（本题包括12小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共48分）1（4分）（2015春宿州期末）发现万有引力定律，并在著作自然哲学的数学原理中建立了一个完整的力学理论体系的物理学家是（） A 伽利略 B 开普勒 C 牛顿 D 爱因斯坦考点： 万有引力定律及其应用专题： 万有引力定律的应用专题分析： 本题考查了我们对牛顿的认识，是一道基础题解答： 解；伟大的英国科学家牛顿，曾在力学、光学、天文学、数学等方面作出卓越的贡献，奠定了经典物理学的基础，他对科学的主要贡献都发表在其撰写的巨著自然哲学的数学原理故C正确、ABD错误故选：C点评： 这类题要求学生对课本的内容很熟悉，同时要了解科学家们的一些故事，学习他们的科学精神2（4分）（2015春宿州期末）关于功和能，下列说法正确的是（） A 功虽有正负，但功却是标量 B 能量的单位是焦耳，功的单位是瓦特 C 能量在转化与转移的过程中有时有损失，因此总量会减小 D 物体发生1m位移的过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体的功一定为1J考点： 功能关系分析： 本题根据这些知识来解答：功是标量，能量与功的单位相同，都是焦耳能量在转化与转移的过程中总量不变功的计算公式为W=Flcos解答： 解：A、功虽有正负，但功没有方向，是标量，故A正确B、能量与功的单位相同，都是焦耳故B错误C、根据能量守恒定律知，能量在转化与转移的过程中能量总量不变，故C错误D、由功的计算公式W=Flcos知，物体发生1m位移的过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体的功不一定为1J，还与力和位移的夹角有关，故D错误故选：A点评： 功和能是物理学中的两个不同的物理量，功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程要注意它们的单位是相同的3（4分）（2015春宿州期末）一辆汽车匀速率通过一段凸凹不平的路面，分别通过A、B、C三个位置时（） A 汽车通过A位置时对路面的压力最大 B 汽车通过B位置时对路面的压力最大 C 汽车通过C位置时对路面的压力最大 D 汽车通过A、B、C位置时对路面的压力一样大考点： 向心力专题： 匀速圆周运动专题分析： 在最高点和最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，在水平面，重力和支持力相等，结合牛顿第二定律和牛顿第三定律比较压力的大小关系解答： 解：在C点，根据牛顿第二定律得，则NCmg，在B点，根据平衡有：NB=mg，在A点，根据牛顿第二定律得，则NAmg根据牛顿第三定律知，支持力等于压力，则A位置汽车对路面的压力最大，C位置对路面的压力最小，故A正确，B、C、D错误故选：A点评： 解决本题的关键知道最高点和最低点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，难度不大4（4分）（2015春宿州期末）一轮船以船头指向始终垂直于河岸方向以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下述说法正确的是（） A 水流速度越大，路程越长，时间越长 B 水流速度越大，路程越短，时间越短 C 渡河时间与水流速度无关 D 路程和时间都与水速无关考点： 运动的合成和分解专题： 运动的合成和分解专题分析： 因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大解答： 解：设河宽为d，船垂直于河岸的速度为v，t=时间与水速无关，故A错误，C正确；如果水速越大，船在水中运动的路程就越大，故BD错误故选：C点评： 关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个分运动，然后分别作答即可解决此类问题5（4分）（2015春宿州期末）开普勒分别于1609年和1619年发表了行星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（） A 所有行星绕太阳运动都在同一椭圆轨道上 B 所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等 C 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 D 开普勒独立完成了观测行星运行数据、整理观测数据、发现行星运动规律等全部工作考点： 开普勒定律专题： 万有引力定律的应用专题分析： 熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等解答： 解：A、根据第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，所有行星绕太阳运动不在同一椭圆轨道上，太阳处在所有椭圆的一个焦点上故A错误；B、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故B错误，C正确；D、开普勒整理第谷的观测数据后，发现了行星运动的规律故D错误故选：C点评： 开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键6（4分）（2015春宿州期末）如图，从地面上方某点，将一小球以5m/s的初速度沿水平方向抛出小球经过1s落地不计空气阻力，g=10m/s2则可求出（） A 小球抛出时离地面的高度是10m B 小球从抛出点到落地点的位移大小是5m C 小球落地时的速度大小是5m/s D 小球落地时的速度方向与水平地面成30角考点： 平抛运动专题： 平抛运动专题分析： 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出落地的高度，结合初速度和时间求出水平位移，求出落地时竖直方向上的分速度，通过平行四边形定则求出小球落地时的速度大小根据平行四边形定则求出落地时的速度与水平方向的夹角解答： 解：A、根据h=gt2得，所以抛出点的高度为：h=1012m=5m故A错误B、小球在水平方向上的位移为：x=v0t=5m，小球从抛出点到落地点的位移大小为：s=5m，故B错误C、小球落地时竖直方向上的速度vy=gt=10m/s，则落地的速度为：v=m/s=5m/s故C正确D、设小球落地时速度与水平方向的夹角为，则tan=2，所以30故D错误故选：C点评： 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解7（4分）（2015春宿州期末）如图所示，一质量为m的物体，由高h、倾角为的固定斜面顶端匀速滑到底端，重力加速度为g，下列选项错误的是（）A物体的重力做功为mghB物体所受弹力做功为C物体克服阻力做功为mghD物体的合外力做功为0考点： 功能关系；功的计算分析： 由公式W=mgh求重力做功弹力对物体不做功根据动能定理求阻力做功合外力为零时合外力做功也为零解答： 解：A、物体下降的高度为h，重力做功为mgh故A正确B、物体所受的弹力与斜面垂直，即与位移方向垂直，所以弹力不做功，故B错误C、根据动能定理得：mghWf=0，则物体克服阻力做功Wf=mgh，故C正确D、物体做匀速直线运动，合外力为0，所以合外力做功为0，故D正确本题选错误的，故选：B点评： 本题关键是能正确的对物体进行受力分析，并根据运动分析各力做功情况，知道动能定理是求功的一种方法8（4分）（2011龙湖区三模）2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（） A 在轨道上经过A的速度大于经过B的速度 B 在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A的动能 C 在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期 D 在轨道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系专题： 人造卫星问题分析： 航天器围绕地球运动只受万有引力作用，根据动能定理确定速度大小关系，根据卫星变轨原理确定卫星速度在同一点的大小关系解答： 解：A、由于从远地点向近地点地球引力对卫星做正功，卫星动能增加速度增大，故在近地点时的速度大于远地点时的速度大小，故A错误；B、在轨道I上满足，在轨道II上由于卫星从A点开始做近心运动，故满足，由此可知卫星在轨道I上经过A点时的速度较大，动能较大，故B正确；C、根据开普勒行星运动定律知，在轨道II上运动的半长轴小于在轨道I上运动的半径，故在轨道II上卫星运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；D、卫星在A点的加速度都由万有引力产生，在同一点万有引力大小相等，故不管卫星在哪个轨道上运动，其加速度相等，故D错误故选：BC点评： 万有引力提供卫星圆周运动向心力，当引力大于圆周运动向心力时卫星做近心运动，小于圆周运动向心力时做离心运动，并由此实现轨道的改变，这是正确解题的关键9（4分）（2015春宿州期末）质量为2103kg的汽车，以恒定功率60kw在水平公路上行驶，能达到的最大速度为30m/s，则当汽车的速度为15m/s时的加速度为（） A 0.5m/s2 B 1m/s2 C 1.5m/s2 D 2m/s2考点： 功率、平均功率和瞬时功率专题： 功率的计算专题分析： 汽车以额定功率在水平公路上行驶，受到的阻力为一定值，当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度当汽车由静止开始做匀加速直线运动，牵引力不变，而速度在增加，所以功率也在增加，当达到额定功率时，由于速度的增加，导致牵引力变小所以可以求出匀加速过程的达到额定功率时的速度，最后通过速度公式可求出时间解答： 解：汽车以额定功率行驶，当速度达到最大时牵引力等于阻力，则有：汽车以额定功率行驶，当速度为15m/s，由牛顿第二定律可得：代入数据解得：a=1m/s2故选：B点评： 本题将功率公式与牛顿第二定律综合应用，当加速度为零时，牵引力与阻力相等即使加速度变化，也可以由牛顿第二定律来表达出速度与加速度的关系注意汽车有两种启动，一是加速度恒定，则功率在不断增加，二是功率恒定，则加速度不断变化10（4分）（2015春宿州期末）质量为m的物体，在距地面附近从h高处以的加速度由静止竖直下落到地面下列说法中正确的是（） A 物体的重力势能减少mgh B 物体的动能增加mgh C 物体的机械能减少mgh D 重力做功mgh考点： 功能关系分析： 物体距地面一定高度以的加速度由静止竖直下落到地面，则说明物体下落受到一定阻力那么重力势能的变化是由重力做功多少决定的，而动能定理变化由合力做功决定的，那么机械能是否守恒是由只有重力做功决定的解答： 解：A、物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh故A错误；B、物体的合力为mg，则合力做功为mgh，所以物体的动能增加为mgh，故B错误；C、物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少根据牛顿第二定律得：F合=ma=mgf=mg得：f=mg所以阻力做功为Wf=fh=，所以机械能减少为，故C错误；D、物体在下落过程中，重力做正功为mgh，故D正确故选：D点评： 功是能量转化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹力做功导致弹性势能11（4分）（2015春宿州期末）如图，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以大小相同的初速度，一个被水平抛出，另一个沿光滑斜面下滑下列说法正确的是（） A 落地时两小球的速度相同 B 落地时两小球重力的功率一定相同 C 从开始运动至落地的过程中，两小球的重力做功不相同 D 从开始运动至落地的过程中，两小球的合力做功相同考点： 功率、平均功率和瞬时功率；功的计算专题： 功率的计算专题分析： B做的是匀变速直线运动，A是平抛运动，根据它们各自的运动的特点可以分析重力做功及末速度的情况，由功率的公式可以得出结论解答： 解：A、A球做平抛运动，B做匀加速直线运动，运动过程中，都只有重力做功，初末位置高度差相等，所以重力做功相等，由动能定理可知，两球末速度大小相等，但是方向不同所以落地时速度不同，故A错误，C错误；B、两个球的重力相等，但是它们的竖直方向上的末速度不同，所以瞬时功率不可能相等，故B错误；D、两球运动过程中，都只有重力做功，且重力做功相同，合外力做功相同，故D正确；故选：D点评： 在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，P=只能计算平均功率的大小，而P=Fvcos可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度12（4分）（2015春宿州期末）如图所示，把质量为m的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A位置（图甲），迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙），弹簧的质量和空气阻力均可忽略，则（） A 由状态甲至状态乙的过程中，状态乙时小球的机械能最大 B 由状态甲至状态乙的过程中，小球的机械能守恒 C 由状态乙至状态丙的过程中，小球的机械能不守恒 D 由状态甲至状态丙的过程中，状态乙时小球的动能最大考点： 功能关系分析： 根据弹簧的弹力做功分析小球机械能的变化小球从A上升到B位置的过程中，平衡位置速度最大，动能增大；小球上升和下落过程与弹簧组成的系统机械能守恒解答： 解：AB、由状态甲至状态乙的过程中，弹簧的弹力对小球一直做正功，小球的机械能不断增大，从状态乙到状态丙，只有重力做功，小球的机械能不变，所以状态乙时小球的机械能最大故A正确，B错误C、由状态乙至状态丙的过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，故C错误D、由状态甲至状态乙的过程中，小球所受的弹簧弹力先大于重力后小于重力，先加速后减速，弹力与重力二力平衡时速度达到最大，动能达到最大，此时弹簧处于压缩状态，小球位置位于AB之间，故D错误故选：A点评： 解决本题的关键掌握机械能守恒的条件，在只有重力或弹簧弹力做功的情形下，系统机械能守恒在解题时要注意，单独对小球来说，小球和弹簧接触过程中机械能不守恒二、填空题（每空3分，共计18分）13（3分）（2015春宿州期末）在“研究平抛运动”的实验中，下列说法正确的是（） A 应使小球每次都从斜槽上相同的位置由静止滑下 B 斜槽轨道可以不光滑 C 斜槽轨道未端可以不水平 D 为了比较准确地描出小球的运动轨迹，应用一条曲线把所有的点连接起来考点： 研究平抛物体的运动专题： 实验题分析： 在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹解答： 解：A、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度故A正确；B、小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，不影响实验，所以斜槽轨道可以不光滑故B正确；C、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动故C错误D、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，最后轨迹应连成平滑的曲线，不是要把所有点的连接起来故D错误故选：AB点评： 体现了平抛运动的特征：水平初速度且仅受重力作用同时让学生知道描点法作图线，遇到不在同一条直线上一些点时，只要以能平滑连接就行14（3分）（2015宿州三模）探究“功与物体速度的关系”实验装置如图所示，以下说法不正确的是（） A 在改变橡皮筋的个数时，橡皮筋伸长的长度必须一致 B 根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算 C 某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密，中间疏，出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小 D 本实验是探究橡皮筋对小车做的功与小车的速度之间是否存在Wv2关系考点： 探究功与速度变化的关系专题： 实验题分析： 在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意：n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难；该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来；小车最大速度即为后来匀速运动的速度解答： 解：A、为了保证每根橡皮筋对小车做功相同，所以每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致，故A正确；B、本实验中小车先加速后匀速，所以先开打点计时器，再放纸带，得到一条记录纸带造成纸带上打出的点；利用均匀的打点的纸带求出匀速的速度，并非最后一点求匀速的速度，故B错误；C、实验中如果没有平衡摩擦力或没有使木板倾斜或倾角太小，则在小车获得的最大速度后由于摩擦阻力影响导致速度减小，出现“两端密、中间疏”现象，故C正确；D、本实验是探究橡皮筋对小车做的功与小车的速度之间是否存在Wv2关系，故D正确；本题选不正确的，故选：B点评： 本题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理用功能关系来理解是根本15（12分）（2014始兴县校级模拟）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）4.994.483.98（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5=3.48m/s；（2）从t2到t5时间内，重力势能增量为Ep=1.24J，动能减少量为Ek=1.28J；（3）在误差允许的范围内，若Ep与E k近似相等，从而验证了机械能守恒定律由上述计算可得EpEk（选填“”、“”或“=”），造成这种结果的主要原因是存在空气阻力考点： 验证机械能守恒定律专题： 实验题；机械能守恒定律应用专题分析： （1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求t5时刻的速度大小；（2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能的减小量没有全部转化为重力势能解答： 解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：故答案为：3.48（2）根据重力做功和重力势能的关系有：Ep=mg（h2+h3+h4）=1.24J；故答案为：1.24（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此E pE k故答案为：，存在空气阻力点评： 本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，尤其是误差分析是难点，要学会根据可能产生误差的原因进行分析三、计算题（共4题，共计34分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只与出最后答案的不能得分）16（8分）（2015春宿州期末）如图所示，用长为L的细绳拴住一个质量为m的小球，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向成角，求：（1）细绳对小球的拉力；（2）小球做匀速圆周运动的周期考点： 向心力专题： 匀速圆周运动专题分析： 小球受重力和拉力，两个力的合力提供圆周运动的向心力，根据小球竖直方向上合力等于零求出绳子的拉力，根据Fn=mr（）2求出小球圆周运动的周期解答： 解：小球受力如图，根据小球竖直方向上的合力等于零，有：Tcos=mg解得：T=在水平方向上有：F合=mgtan=mlsin（）2解得：T=2答：绳子的拉力为，小球运动的周期2点评： 解决本题的关键知道匀速圆周运动的向心力由合外力提供，根据牛顿第二定律列式求解17（8分）（2015春宿州期末）某星球的半径为R，在该星球表面高H处自由释放一物体，经时间t落到该星球表面上，万有引力常量为G，不计一切阻力求：（1）该星球表面的重力加速度；（2）该星球的平均密度考点： 万有引力定律及其应用专题： 万有引力定律的应用专题分析： （1）物体在星球表面做自由落体运动，其加速度即为星球表面的重力加速度，根据自由落体规律求得星球表面的重力加速度；（2）由重力等于万有引力，求星球的质量，再求其密度解答： 解：（1）物体在星球表面做自由落体运动，设星球表面的重力加速度为g，由自由落体运动规律，有：H=解得：g=（2）设该星球表面附近一物体质量为m，有： G=mg星球的平均密度 =联立解得：=答：（1）该星球表面的重力加速度是；（2）该星球的平均密度是点评： 掌握由自由落体求重加速度的方法，能根据重力等于万有引力，求天体的质量是常用的方法，是卡文迪许“称量地球质量”的原理18（8分）（2015春宿州期末）如图所示，在粗糙的水平地面上，质量为1kg的滑块受到水平向右F=8N的和作用，以vA=2m/s的初速度沿直线从A点匀加速运动到B点已知A、B两点间距离L=2m，滑块与水平面之间的动摩擦因数=0.5，重力加速度g=10m/s2，求：（1）在此过程中，滑块所受摩擦力做的功Wf；（2）滑块到达B点的速度大小vB考点： 动能定理的应用；功的计算专题： 功的计算专题分析： （1）对物体受力分析，由摩擦力公式求得摩擦力；再由功的公式可求得摩擦力所做的功；（2）分析推力所做的功；根据动能定理可求得末速度解答： 解：（1）对滑块受力分析如图所示，Ff=FNWf=FfL解得：Wf=10J（2）对滑块，由动能定理可得：FL+Wf=mvB2mv02解得vB=4m/s；答：（1）在此过程中，滑块所受摩擦力做的功Wf为10J；（2）滑块到达B点的速度大小vB点评： 本题为动能定理的基本应用，要注意明确求得总功并分析初末动能；由动能定理列式即可求解19（10分）（2015春宿州期末）如图所示，在同一个竖直平面内，倾角=37的光滑斜面的顶端连接一内壁光滑的半径为R（圆管的内径远小于R）的半圆管PQ，圆管与斜面最高点P相切一轻质弹簧的下端与固定挡板连接，用力使小球A把弹簧从原长位置（O点）压缩至N位置并由静止释放，小球A恰好能到达斜面顶端P位置已知NP=3R，小球A的质量为m，直径略小于圆管内径，重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）弹簧被压缩至N位置时的弹性势能；（2）用力使另一小球B（直径略小于圆管内径）仍把弹簧从原长位置（O点）压缩至N位置并由静止释放，要使小球B能沿轨道从Q端射出，小球B质量满足的条件考点： 功能关系；功的计算；机械能守恒定律分析： （1）小球A从N到P的运动过程中机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能（2）要使小球B能沿轨道从Q端射出，那么到达圆管最高点M点的速度大于等于零对于小球B从N点到M点的过程，根据机械能守恒定律求解即可解答： 解：（1）小球A从N到P的过程中机械能守恒，以A点为重力势能0点，由机械能守恒定律：Ep弹=mg3Rsin解得弹簧被压缩至N位置时的弹性势能为：Ep弹=1.8mgR （2）设小球B的质量为m，要使小球B能沿轨道从Q端射出，那么到达圆管最高点M点的速度：vM0小球B从N点到M点，根据机械能守恒定律得：Ep弹=（mg3Rsin+mgRcos+mgR）+解得：mm答：（1）弹簧被压缩至N位置时的弹性势能是1.8mgR（2）要使小球B能沿轨道从Q端射出，小球B质量满足的条件是mm点评： 本题综合运用了能量守恒定律和圆周运动的临界条件，要灵活选取研究的过程，选用适当的规律进行求解，要明确只要小球能通过最高点M，就能从Q端射出- 13 -