湖南省醴陵二中2017_2018学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

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1、- 1 -醴陵二中高一物理期末考试试题一、单选（每小题 4 分，共 32 分，每小题中只有一个答案符合题题意）1. 两个可视为质点物体相距为 R 时，其相互作用的万有引力大小为 F。若将两个物体间的距离增大为 2R，其相互作用的万有引力大小变为：A. B. C. 4F D. 2F【答案】B【解析】根据万有引力定律公式 知，两物体间的距离增大为原来的 2 倍，则万有引力变为原来的 ，即为 ，故 B 正确，A、C、D 错误；故选 B。【点睛】根据万有引力定律的公式，结合物体间距离的变化得出万有引力大小的变化。2. 关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间（不计空气阻力

2、） ，以下说法正确的是：A. 一样长B. 质量大的时间长C. 速度大的时间长D. 速度小的时间长【答案】A【解析】根据 得： ，高度相同，则平抛运动的时间相同，与初速度无关，与质量无关，故 A 正确，B、C、D 错误；故选 A。【点睛】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，运动的时间由高度决定。3. 汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值。当汽车的速率加大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应：A. 增大到原来的二倍B. 增大到原来的四倍C. 减小到原来的一半- 2 -D. 减小到原来的四分之一【答案】B【解析】汽车在水平地面上转弯，

3、所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，摩擦力已达到最大值，设摩擦力的最大值为 ，则得： ，当速率 v 增大为原来的二倍时， 不变，由上得，R 应增大为原来的 4 倍，故 B 正确，A、C、D 错误；故选 B。【点睛】汽车在水平地面上转弯，在水平面上做匀速圆周运动，所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，根据汽车以某一速率在水平地面上匀速率转弯时，地面对车的侧向摩擦力正好达到最大，当速度增大时，地面所提供的摩擦力不能增大，根据牛顿第二定律列式求解。4. 如图所示， a、 b 两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是：A. a 的加速度大于 b 的加速度B. a 的周期

4、大于 b 的周期C. a 的动能大于 b 的动能D. 地球对 a 的引力小于对 b 的引力【答案】AB、根据 ，则 ，卫星 a 的周期小于卫星 b 的周期，故 B 错误；- 3 -C、根据万有引力提供向心力 ，得动能 ，由于卫星 a、 b 质量不知道，故无法确定 a、 b 的动能的大小，故 C 错误；D、根据万有引力公式有 ，由于卫星 a、 b 质量不知道，故无法确定 a、 b 的动能的万有引力的大小，故 D 错误；故选 A。【点睛】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力，并由此分析向心加速度等描述圆周运动的物理量与半径的关系并由此展开分析即可。5. 一艘船在静水中的速度为 4m/s

5、，今欲过一条宽为 60 m 的河,若已知水的流速为 3 m/s, 则船过河的最短时间为A. 10s B. 20s C. 15s D. 12s【答案】C【解析】当船头与河岸垂直，渡河时间最短，则 ，故 C 正确，A、B、 D 错误；故选 C。【分析】当船头与河岸垂直时，在垂直于河岸方向上的速度最大，根据分运动和合运动具有等时性知，渡河时间最短。6. 过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕， “51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为 4 天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的 ，该中心恒星与太阳的质量比约为A.

6、5 B. 10 C. D. 1【答案】D【解析】对行星“51 peg b” ， ，对地球， ， 化简即得， 代入数据得 ，故 D 正确，A、B、C 错误；故选 D。- 4 -7. 某星球的质量约为地球的 9 倍，半径约为地球的一半，若从地球上高 h 处平抛一物体，射程为 60m，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为A. 90m B. 10m C. 360m D. 15m【答案】B【解析】设星球质量为 M，半径为 R，地球质量为 M， 半径为 R， 已知： ，根据万有引力等于重力得： ，得： ，解得： ，由题意从同样高度抛出，有： ，联立解得 ，在地球上的水平位移： ，在

7、星球上的位移为： ，故 B 正确，A、C、D 错误；故选 B。【点睛】根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程。8. 如图所示，相同材料制成的 A.B.C 三个物体在旋转圆台上，质量比为 2:1:1，离转轴的距离比为 2:1:2，则当圆台转动时(三物体都没滑动)，对 A.B.C 三个物体下列说法正确 的是A. A 物体的向心加速度比 B 和 C 都大B. A 和 C 物体受到静摩擦力相同C. 当圆台转速增加时， C 比 A 先开始滑动D. 当圆台转速增加时 ， C 比 B 先开始滑动【答案】D【解析】当圆台旋转时（设 A、B、

8、C 都没有滑动） ，角速度相同，设都为 。物体做圆周运动时，向心加速度 a= 2r，所以， aA2 2R， aB 2R， aC2 2R，故 AC 的向心加速度最大，故 A 正确；物体做圆周运动时，向心力 F=m 2r，所以，FA4 m 2R， FB m 2R， FC2 m 2R；又有物体在水平面内只受静摩擦力作用，故静摩擦力- 5 -做向心力，所以，A 所受静摩擦力大于 C，故 B 错误；物体要滑动，则必有向心力大于最大静摩擦力，又有最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，设动摩擦因数为 ，则有，fA=2mg，f B=mg，f C=mg；物体要开始滑动的最小转速时，向心力等于最大静摩擦力，则有最小转速

9、 ， B ， ，所以当圆台转速增加时，C 比 B 先开始滑动， AC 同时开始滑动，故 C 正确，D 错误；故选 AC。点睛：求圆周运动的向心力时，通常根据题干中不同时刻或不同物体都相同的量来选择公式中（，v，T） 。注意物体将要滑动的条件是向心力等于最大静摩擦力.二、多选（每小题 4 分，共 16 分，每小题中有多个答案符合题题意，全部选对的，该小题得 4 分，选对而不全的，该小题得 4 分，多选、错选、不选的，该小题得 0 分， ）9. 据媒体报道,嫦娥一号环月工作轨道为圆轨道，轨道高度 200 km，运行周期 127 分钟. 若知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件能求出的是A. 月

10、球表面的重力加速度B. 嫦娥一号绕月运行的加速度C. 嫦娥一号绕月运行的速度D. 月球对嫦娥一号的吸引力【答案】ABC【解析】A、嫦娥一号绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设嫦娥一号的质量为 m、月球质量为 M，月球半径为 R，有： ，月球表面重力加速度公式有 ，联立可以求解出月球表面的重力加速度，故 A 正确；B、由 可以求出嫦娥一号绕月运行的加速度，故 B 正确；C、由 ，可以求出嫦娥一号绕月球运行的速度，故 C 正确；D、由于嫦娥一号的质量未知，故月球对嫦娥一号的吸引力无法求出，故 D 错误；故选 ABC。【点睛】本题关键根据万有引力提供绕月卫星做圆周运动的向心力，以及月球表

11、面重力加速度的表达式，列式求解分析。10. 如图所示，木板 OA 水平放置，长为 L，在 A 处放置一个质量为 m 的物体，现绕 O 点缓慢- 6 -抬高到 端，直到当木板转到与水平面成 角时停止转动，这时物体受到一个微小的干扰便开始缓慢匀速下滑，物体又回到 O 点，在整个过程中A. 木板对物体做的总功为正功B. 支持力对物体做的总功为C. 摩擦力对物体做的总功为零D. 木板对物体做的总功为零【答案】BD【解析】B、物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零，由于重力对物块做了负功，摩擦力对物块不做功，根据动能定理可以知道，支持力对物块做功即为 ，在下滑

12、过程中，支持力与运动方向垂直，故不做功，因此在整个过程中，支持力做功为 ，故 B 正确；C、在物块在上升的过程中，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零；在下滑过程中，摩擦力做负功， ，故 C 错误；AD、在整个过程中，木块受到重力做功和木板对其做功，而重力做功和动能变化量为零，故木板对物体做的总功也为零，故 A 错误，D 正确；故选 BD。【点睛】对物块受力分析可知，物块受到重力支持力和摩擦力的作用，处于平衡状态，根据功的公式可以分析支持力和摩擦力对物块的做功的情况。 11. 静止在粗糙水平面上的物块 A 受方向始终水平向右、大小先后为 F1、F 2、F 3的拉力作用

13、做直线运动，t=4s 时停下，其速度时间图象如图所示，已知物块 A 与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是；- 7 -A. 一定有 F1+F3=2F2B. 可能有 F1+F32F2C. 全过程拉力做的功等于零D. 全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功【答案】AD【解析】AB、 对于加速过程，根据动量定理，有： ，对于匀速过程，有：，对于减速过程，有： ，联立解得 ，故 A 正确，B 错误；CD、对全过程运用动能定理，合力做的功等于动能的增加量，初动能与末动能都为零，故合力做的总功为零，物体运动过程中，受到重力、支持力、拉力和摩擦力，其中重力和支持力不做功，故拉力做的功等于克服摩

14、擦力做的功，故 D 正确，C 错误；故选 AD。【点睛】首先分别对加速、匀速和减速过程运用动量定理列式后联立求解，然后对全过程运用动能定理，得到拉力的功与摩擦力的功的关系。12. 一质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升 1m，这时物体的速度为 2m/s，取重力加速度 g10 m/s 2，则下列说法中正确的是A. 合外力对物体做功 2JB. 机械能增加 12JC. 合外力对物体做功 12JD. 手对物体做功 12J【答案】ABD【解析】 AC、根据动能定理得合外力对物体做功 ，故 A 正确，C 错误；D、根据动能定理得： ，解得手对物体做功- 8 -，故 D 正确；B、由功能原理可知，物

15、体机械能的增加量等于手对物体做功，为 12J，故 B 正确；故选 ABD。【点睛】合外力对物体做功由动能定理求解，并由动能定理求出手对物体做功；由功能原理求机械能的增加量。三、实验（每空 2 分，共 18 分）13. 用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮筋弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录其运动情况。观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：(1)适当垫高木板是为了_。 (2)如图所示是某次操作正确的情况下，在频率为 50 Hz 的电源下打点计时器记录的一条纸带

16、，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_(填“ A F”或“ F I”)部分进行测量，速度大小为_m/s。(3)若实验做了 n 次，所用橡皮筋分别为 1 根、2 根 n 根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、 v2vn，用 W 表示橡皮筋对小车所做的功，作出的 W-v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明 W 与 v 的关系是_。【答案】 (1). 平衡摩擦力 。 (2). FI (3). 0.76 (4). W 与 v2成正比【解析】(1)小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；(2)纸带在橡皮条的作用下做

17、加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动，应选用纸带的 F I 部分进行测量，速度大小为 ；- 9 -(3) Wv2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定 W 与速度 v 的平方成正比。14. 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V 的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为 ，即可验证机械能守恒定律下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的直流输出端上； C用天平测量出重锤的质量； D先释放悬挂纸带的

18、夹子，然后接通电源开关打出纸带；E测量打出的纸带上某些点之间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能其中没有必要或操作不恰当的步骤是 _(填写选项对应的字母)如图 2 所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为 O，并在离 O 点较远的任意点依次选取6 个连续的点，分别记为 A、B、C、D、E、F，量出与 O 点的距离分别为h1=23.2cm、h 2=27.6.2cm、h 3=32.4cm、h 4=37.6cm、h 5=43.2cm、h 6=49.2cm，使用交流电的周期为 T0.02s，设重锤质量为 m2kg，则在打 E 点时重锤的动能为_J（小数点

19、后保留两位） ，在打 O 点和 E 点这段时间内的重力势能的减少量为_J.（小数点后保留两位，取 g=9.8m/s2）- 10 -在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是_（填“大于”或“小于” ）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着_的作用.【答案】 (1). BCD (2). 8.41 (3). 8.47 (4). 大于 (5). 阻力【解析】(1) B、将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故 B 错误；C、因为我们是比较 mgh、 的大小关系，故 m 可约去比较，不需要用天平，故 C 错误；D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果

20、先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故 D 错误；故选 BCD。(2)在打 O 点和 E 点这段时间内的重力势能的减少量 ；利用匀变速直线运动的推论 ，在打 E 点时重锤的动能为 ；(3)在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用。四、计算题15. 从 20m 高处以 15m/s 的初速度水平抛出一个物体，不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2 求：(1)这个物体落地点与抛出点的水平距离；(2)这个物体落地时的速度大小。【答案】(1) x=30m (

21、2)v=25m/s【解析】试题分析：（1）平抛运动竖直方向做自由落体运动，则有：h= gt2解得：t= = s=2s水平方向做运动直线运动，则有：x=v 0t=152m=30m（2）根据平抛运动的分速度公式，有：vx=v0=15m/svy=gt=20m/s- 11 -得：v= = m/s=25m/s16. 如图，轻杆长为 L0.8m，可绕中点 O 点无摩擦地在竖直平面内转动，在轻杆两端各固定一个质量为 m0.2kg 的小球，推动一下小球，两小球都在竖直平面内做匀速圆周运动，线速度大小恒为为 v2m/s，重力加速度 g=10m/s2，求：运动过程中，当杆经竖直位置时，杆对上下两球的作用力分别为多

22、大？运动过程中，当杆经水平位置时，杆对右侧的 B 球的作用力分别为多大？【答案】(1) F1=0N， F2=4N (2)【解析】解：（1）杆竖直时，对上面的球有得：杆竖直时，对下面的球有得：（2）杆水平时，对其中一球有：设杆对球的作用力为 F3，F3 和重力的合力等于向心力 F，则：- 12 -根据牛顿运动定律可得杆对右侧的 B 球的作用力17. 粗焅的水平面 AB 与竖直面内的光滑圆形导轨在 B 点连接，导轨半径 R0.5m，一个质量m2kg 的小球在 A 处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹性势能 Ep49J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点 C， g 取 10m/s2。求：(1)小球经 B 点时速度大小；(2)小球从 A 到 B 克服阻力做的功；(3)小球离开 C 点后落回水平面时的动能大小。【答案】(1) (2) (3)【解析】试题分析：即克服阻力做功 24J考点：考查功能关系- 13 -