山西省吕梁市联盛中学2017_2018高一物理下学期期末模拟试卷（三）（含解析）.doc

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1、- 1 -2017-2018 第二学期期末高一物理试题(3)一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。 ）1. 如图所示，物体 A、B 相对静止，共同沿斜面匀速下滑，正确的是（ ）A. A 与 B 间没有摩擦力B. B 受到斜面的滑动摩擦力为 mBgsinC. 斜面受到 B 的滑动摩擦力，方向沿斜面向上D. B 与斜面的动摩擦因数 = tan【答案】D【解析】试题分析：对 A 分析，A 在沿斜面方向上有一个重力沿斜面向下的分力，若没有摩擦力 AB 不会相对静止，故 A 与 B 之间有摩擦力，A 错误；将 A

2、B 看做一个整体，整体在沿斜面方向上有，方向沿斜面向上，根据牛顿第三定律可得斜面受到 B 的滑动摩擦力，方向沿斜面向下，AB 错误； ，解得 ，D 正确；考点：考查了共点力平衡条件，摩擦力2.绳与竖直成某一固定角度，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体 m1,则关于汽车的运动情况和物体 m1的受力情况正确的是： ( )A. 汽车一定向右做加速运动B. 汽车一定向左做加速运动C. m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用；D. m1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用【答案】C- 2 -【解析】【详解】AB、对小球受力分析，受拉力和重力，

3、如图，结合运动情况可知，合力水平向右，由几何关系： ，水平向右；根据牛顿第二定律： ，水平向右，故小车向左做匀减速直线运动或者向右做匀加速直线运动，故 A、 B 错误；CD、由于木块的加速度也向右，故合力向右，再对木块受力分析，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律 ，方向水平向右，故 C 正确， D 错误；故选 C。【点睛】先对小球受力分析，结合运动情况求出合力，再求加速度；再对木块受力分析，运用牛顿第二定律列式求解。3.一根弹簧的下端挂一重物，上端用手牵引使重物向上做匀速直线运动从手突然停止到物体上升到最高点时止在此过程中，重物的加速度的数值将（ ）A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C.

4、先减小后增大 D. 先增大再减小【答案】A【解析】试题分析：物体匀速运动过程，弹簧对物体的弹力与重力二力平衡；手突然停止运动后，物体由于惯性继续上升，弹簧伸长量变小，弹力减小，故重力与弹力的合力变大，根据牛顿第二定律，物体的加速度变大，故选项 A 正确。考点：牛顿第二定律【名师点睛】由题意知道，物体先匀速上升，拉力等于重力；手突然停止运动后，物体由于惯性继续上升，弹力减小，合力变大且向下，故物体做加速度不断变大的减速运动。4.在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我

5、们的眼睛产生的错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为 L10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方- 3 -向看)，以 2 r/s 的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为( )A. 向上；10 cm/s B. 向上；20 cm/sC. 向下；10 cm/s D. 向下；20 cm/s【答案】D【解析】试题分析：由于每秒转 2 圈，则转 1 圈的时间为 05s，而螺距为 10cm，所以每秒沿竖直方向运动的距离为 20cm，即速度大小为 20cm/s又因为彩色螺旋斜条纹是从左下到右上，且圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看） ，根据

6、人眼的视觉暂留现象，就会感觉条纹的运动方向向下，D 正确考点：考查了圆周运动规律的应用5.如图所示，将 A 球以某一速度 v0水平抛出，经时间 t 落于斜面上的 P 点，第二次将 A 球从同样的位置静止释放，也经过时间 t 它将运动至（ ）A. P 点以下 B. P 点以上C. P 点 D. 由于 v0未知，故无法确定【答案】B【解析】试题分析：设从开始到 P 点的距离为 ，斜面的夹角为 ，小球做平抛运动时，竖直方向上做自由落体运动，所以有 ，解得 ，当小球由静止释放时，小球的加速度的大小为 ，在 t 时间内下降的位移为 ，对比可知 ，所以球将运动至 P 点以上，B 正确- 4 -考点：考查了

7、平抛运动规律的应用6. 2008 年 9 月我国成功发射了“神州七号”载人飞船。为了观察“神舟七号“的运行和宇航员仓外活动情况，飞船利用弹射装置发射一颗“伴星“。伴星经调整后，和”神舟七号“一样绕地球做匀速圆周运动，但比“神舟七号“离地面稍高一些，如图所示，那么：A. 伴星的运行周期比“神舟七号“稍大一些B. 伴星的运行速度比“神舟七号“稍大一些C. 伴星的运行角速度比“神舟七号“稍大一些D. 伴星的向心加速度比“神舟七号“稍大一些【答案】A【解析】考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可解：人造卫

8、星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为 m、轨道半径为 r、地球质量为 M，有F=F 向F=GF 向 =m =m 2r=m（ ） 2r因而G =m =m 2r=m（ ） 2r=ma解得- 5 -v= T= =2 = a= 由题中图象可以得到，伴星的轨道半径大于“神舟七号”飞船的轨道半径，再根据可以得到，伴星的线速度较小、角速度较小、周期较大、加速度较小；故选 A7.如图所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，如果小物块的速度大小始终不变，则( )A. 小物块的加速度大小始终不变B. 碗对小物块的支持力大小始终不变C. 碗对小物块的摩擦力大小始终不变D. 小物块所

9、受的合力大小始终不变【答案】AD【解析】因物体的速度大小不变，物块做匀速圆周运动，故其向心力大小不变，即物体所受合力大小不变，故 D 正确；由 F=ma 可知，物块的加速度大小始终不变，故 A 正确；物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示，支持力与重力的合力充当向心力，而在物块下滑过程中重力沿径向分力变化，故支持力一定会变化，故 B 错误；而在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等，方向相反，因重力的分力变化，故摩擦力也会发生变化，故 D 正确；故选 AD- 6 -点睛：本题关键在于明确物体的运动是匀速圆周运动，同时要注意正确的进行受力分析，并能找出各力动态的变化情况8. 如图，质量

10、为 m 的物体放在倾角为 的斜面上并在下列过程中始终相对于斜面静止。则下面的说法正确的是：（ ）A. 若斜面向右匀速移动距离 S，斜面对物体做功为 mgscos sinB. 若斜面向上匀速移动距离 S，斜面对物体做功 mgsC. 若斜面向左以加速度 a 加速移动距离 S，斜面对物体不做功D. 若斜面向下以加速度 a 加速移动距离 S，斜面对物体做功 m（g+a）S【答案】B【解析】试题分析：若斜面向右匀速移动，物体受力平衡，斜面对物体的作用力等于重力，故斜面对物体做功为零，故 A 错误；斜面向上匀速运动，物体受力平衡斜面对物体的作用力 ，则作用力做功 ，故 B 正确；若斜面向左加速度 a 运动

11、时，物体对斜面的作用力可分解为向上的大小等于重力的支持力，水平方向上 ，则斜面对物体做功 ，故 C 错误；若斜面向下以加速度 a 加速移动时，由牛顿第二定律可知， ，作用力，则斜面对物体做功 ，故 D 错误；考点：考查了你牛顿第二定律，功的计算9. 物体自由下落，速度由 0 增加到 5 m/s 和由 5 m/s 增加到 10 m/s 的两段时间内，重力做功的平均功率之比是A. 1:2 B. 1:3 C. 3:1 D. 1:1【答案】B- 7 -【解析】速度在两个过程中变化相同，由动能定理 可知在两个过程中重力做功之比为 1:3，运动时间相同，由 P=W/t 可知 B 对；10.如图所示，小球沿

12、水平面以初速度 v0通过 O 点进入半径为 R 的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）A. 球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动B. 若小球能通过半圆弧最高点 P，则球运动到 P 时向心力恰好为零C. 若小球能通过半圆弧最高点 P，则小球落地点时的动能为D. 若小球恰能通过半圆弧最高点 P，则小球落地点 O 点的水平距离为 2R【答案】D【解析】试题分析：小球进入竖直半圆弧轨道后，重力做负功，速度在减小，故不做匀速圆周运动，A 错误；若小球能通过半圆弧最高点 P，则最 P 点重力完全充当向心力，即向心力大小等于mg，故有 ，解得 ，之后做平抛运动，机械能守恒，故有，小球落地点离

13、 O 点的水平距离为 ，B 错误 CD 正确；考点：考查了圆周运动，平抛运动11. 如图所示，放置在水平地面上的支架质量为 M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为 m，现将摆球拉至水平位置，然后从静止释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则从释放至运动到最低点的过程中有（ ）- 8 -A. 在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）gB. 摆动过程中，支架对地面压力一直增大C. 摆球到达最低点时，支架对地面压力为（3m+M）gD. 摆动过程中，重力对小球做功的功率一直增大【答案】BC【解析】试题分析：在释放瞬间，由于细线拉力为零，所以 m 与 M 之间没有作用力，故 ，根据牛顿第三定律可得支架对地面压力

14、为 Mg，A 错误；对小球在向下运动过程中某一位置进行受力分析：当小球绕圆心转过角度为 时，具有的速度 v，根据动能定理得：，根据牛顿第二定律得： ，而此时支架受重力、支持力、绳子的拉力、地面摩擦力根据平衡条件得：在竖直方向上有： ，所以 ，摆动过程中 逐渐增大，所以地面对支架的支持力也逐渐增大，根据牛顿第三定律：即摆动过程中，支架对地面压力一直增大，故 B 正确；在从释放到最低点过程中，根据动能定理得：，在最低点绳子拉力为 T，对小球受力分析：小球受重力和绳子拉力，根据牛顿第二定律得： ，当小球在最低点时，支架受重力、支持力、绳子的拉力根据平衡条件得： ，解得： 故 C 正确；1小球在开始运

15、动时的速度为零，则这时重力的功率2当小球绕圆心转过角度为 时，具有的速度 v，根据动能定理得：并且重力与速度的方向夹角为 ，则这时重力的功率 ，- 9 -3当小球运动到最低点时，速度的方向水平垂直于重力的方向， ，所以因此重力功率变化为：先变大后变小，故 D 错误考点：考查了动能定理；牛顿第二定律；功率的计算12. 将物体从 A 点以 60J 的初动能竖直上抛，当物体到达 B 点时，其动能损失了 50J，而机械能损失了 10J，设物体在运动过程中所受阻力大小不变，则当物体落回到 A 点时，它的动能为：（ ）A. 40J B. 50J C. 48J D. 36J【答案】D【解析】试题分析：物体上

16、升过程中，重力 mg 和空气阻力 f 做负功物体到达最高点时，动能所有转换为势能和机械能，有： ，到达 B 点时 ，故，因为到 B 点时机械能损失 ，所以到达最高点时，机械能损失为，所以，回到出发点时机械能损失 24J，故物体落归到抛物点时的动能为EK=60-24J=36J，D 正确考点：考查了功能关系的应用二、填空题（共 2 小题，计 16 分）13.以下为探究恒力做功和物体动能变化关系的实验。(1)某同学的实验方案如图甲所示，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的买验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：_;_.- 10 -(2)要验证合外力的功与动能变化的关系

17、，除位移、速度外，还要测出的物理量有_(3)若根据多次测量数据画出的 W-V 草图如图乙所示，根据图线形状可知，对 W 与 V 的关系作出的以下猜想肯定不正确的是_。AW BW CWV 2 DWV 3【答案】 (1). 平衡摩擦力 (2). 钩码的质量远远小于小车的质量 (3). 钩码的重力和小车的质量 (4). AB【解析】【分析】实验要探究合力做的功和小车速度的变化关系，而本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力，故需对小车受力分析后，结合受力情况，设法改进实验方法，找到使勾码重力等于拉力的方法；根据功和动能的表达式，可以直接得到结论；结合数学中函数图象的知识，可以分析得到结论。【详解】解

18、：(1)实验要探究合力做的功和小车速度的变化关系，而本实验要用勾码的重力代替小车所受到的合力，对小车受力分析，受到重力，拉力，支持力和摩擦力；要使拉力近似等于合力，可将长木板一段垫高，使重力的下滑分量恰好等于摩擦力，因为中间还有滑轮与轴之间的摩擦阻力，故拉力近似等于合力；砝码加速下降，处于失重状态，要使砝码的重力近似等于拉力，还要求钩码的质量远小于小车的质量，证明如下：设小车的质量 M，砝码的质量 m，已经平衡摩擦力，则根据牛顿第二定律，有 ， - 11 -所以 ， 只有当 mM 时，有 ，因而故答案为：平衡摩擦力，钩码的质量远小于小车的质量；(2)合力做功为 W=Fx动能增量为 还要测出的物

19、理量有勾码的质量和小车的质量；故答案为：勾码的质量和小车的质量；(3)由于 Wv 图象随着 v 的变大，逐渐向上弯曲，根据函数图象的有关知识，可知 (其中 n 是大于 1 的任意数值)不准确的故选 AB。14.(1)质量 m=1 kg 的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点如图所示，O 为第一个点，A、B、C 为相邻的点，相邻计数点的时间间隔为 0.02 s，长度单位是 cm，取 g=9.8 m/s2,求:a.打点计时器打下计数点 B 时，物体的速度 vB=_m/s(保留两位有效数字)；b.从点 O 到打下计数点 B 的过程中，物体重力势能的减少量 Ep=_J，动能的增加量E k=_J(保留两

20、位有效数字).(2)打出的另一条纸带如图，假设点 AC 间的距离为 s1，点 CE 间的距离为 s2，使用交流电的频率为 f，根据这些条件计算重锤下落的加速度 a_。【答案】 (1). 0.97 (2). 0.48 (3). 0.47 (4). 【解析】【分析】纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，- 12 -可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值。【详解】解：(1) a、利用匀变速直线运动的推论可知，物体的速度：b、从点 O 到打下计数点 B 的过程中，物体重力势能的减少量动能的增加量

21、 (2)根据运动学公式得： ，加速度：三、计算题（本题共 3 小题，共 36 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ）15.我国月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，现请你解答：(1)若已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，月球绕地球运动的周期为 T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径。(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处用手以速度 v0竖直向上抛出一个小球，经过时间 t，小

22、球落回到抛出点。已知月球半径为 R 月 ，万有引力常量为 G。试求出月球的质量 M 月 。【答案】 （1） （2） 【解析】【分析】根据月球受到的引力等于向心力，在地球表面重力等于万有引力列式求解；先根据竖直上抛运动的知识求出月球表面的重力加速度，再根据月球表面重力等于万有引力列式求解。【详解】解：(1)设地球的质量为 M，月球绕地球运动的轨道半径为 r，则- 13 -在地球表面的物体受到的重力等于万有引力 联立以上二式，可以解得 (2)设小球下落到月球的时间为 t在竖直方向上做自由落体运动 在水平方向上做匀速直线运动由以上二式解得月球表面的重力加速度为在月球表面的物体受到的重力等于万有引力

23、解得16.一种氢气燃料的汽车，质量为 m=2.0103kg，发动机的额定输出功率为 80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的 0.1 倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了 800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：(1)汽车的最大行驶速度；(2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度；(3)当速度为 5m/s 时，汽车牵引力的瞬时功率；(4)当汽车的速度为 32m/s 时的加速度；(5)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。【答案】(1)40m/s (2)20m/s (3)20kW (4)0.25m/s 2

24、(5)55s【解析】【分析】当牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，由功率公式可求得最大行驶速度；由牛顿第二定律可求得匀速运动时的牵引力，匀加速启动阶段结束时功率达额定功率，由功率公式可求得匀加速结束时的速度；速度为 5m/s 时仍为匀加速过程，则由功率公式可求得牵引力的瞬时功率；由功率公式可求得速度为 32m/s 时的牵引力，由牛顿第二定律可求得汽车的加速度；汽- 14 -车行驶的总时间分为匀加速直线运动和变加速的时间，变加速过程由动能定理可求得时间。【详解】解：(1)汽车的最大行驶速度 汽车的最大行驶速度为 40m/s(2)设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为 v1由 Ff=ma，得 由 Pm=

25、Fv1，得匀加速启动的最后速度为 20m/s(3)当速度为 5m/s 时，处于匀加速阶段，牵引力的瞬时功率为：牵引力的瞬时功率为 20kw.(4)当速度为 32m/s 时，处于恒定功率启动阶段，设牵引力为 F，加速度为 a由 由 F f=ma，得 速度为 32m/s 时，加速度为 (5)匀加速阶段的时间为 恒定功率启动阶段的时间设为 t2，由动能定理 得所以,总的时间为 汽车加速的总时间为 55s17.如图所示，竖直平面内的一半径 R=050m 的光滑圆弧槽 BCD，B 点与圆心 O 等高，一水平面与圆弧槽相接于 D 点。质量 m=010kg 的小球从 B 点正上方 H=095m 高处的 A

26、点自由下落，由 B 点进入圆弧槽轨道，从 D 点飞出后落在水平面上的 Q 点，DQ 间的距离 s=24m，球从 D 点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度 h=080m，取 g=10m/s2，不计空气阻力，求：- 15 -（ 1）小球经过 C 点时轨道对它的支持力大小 N；（2）小球经过最高点 P 的速度大小 vP；（3）D 点与圆心 O 的高度差 hOD。【答案】 （1） （2） （3）【解析】试题分析：（1）设经过 C 点速度为 ，由机械能守恒有由牛顿第二定律有 代入数据解得（2）P 点时速度为 ，P 到 Q 做平抛运动有代入数据解得（3）由机械能守恒定律有代入数据解得考点：考查了机械能守恒定律，平抛运动，牛顿第二定律