广西玉林市玉州区学年高一下学期期末物理试.docx

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广西玉林市玉州区学年高一下学期期末物理试

广西玉林市玉州区2016-2017学年高一（下）期末物理试卷解析版

一.选择题

1．如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（）

A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动

B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动

C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动

D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做向心运动

考点：

离心现象．

专题：

匀速圆周运动专题．

分析：

本题考查离心现象产生原因以及运动轨迹，当向心力突然消失或变小时，物体会做离心运动，运动轨迹可是直线也可以是曲线，要根据受力情况分析．

解答：

解：

A、在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故A正确．

B、当拉力减小时，将沿pb轨道做离心运动，故BD错误；

C、当拉力增大时，将沿pc轨道做近心运动，故C错误．

故选：

A．

点评：

此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动．

2．关于曲线运动，下列说法中正确的是（）

A．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态

B．做曲线运动的物体，速度可能不变

C．所有做曲线运动的物体，速度一定发生改变

D．所有做曲线运动的物体，加速度方向与速度方向始终一致

考点：

42：

物体做曲线运动的条件．

分析：

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．

解答：

解：

A、处于平衡状态的物体的合外力为零，不会做曲线运动，故A错误；

B、C、做曲线运动的物体速度的方向不断变化，所以速度一定发生变化，故B错误，C正确；

D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，由牛顿第二定律可知，加速度的方向与合外力的方向是相同的，所以做曲线运动的物体，加速度方向与速度方向不可能一致．故D错误；

故选：

C

3.下列说法中正确的是（）

A.放在水平桌面上静止的物体，其重力与对桌面的压力大小相等，是一对平衡力

B.人向前走，是因为地面对人脚的作用力大于脚对地面的作用力

C.鸡蛋掉在地上破了，而地面未损坏，说明地面对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对地面的作用力

D.跳高运动员能从地面上跳起，是由于起跳过程中地面给运动员的支持力大于运动员所受的重力

答案：

D

解析：

放在水平桌面上静止的物体，其重力与桌面对物体的支持力大小相等，是一对平衡力，选项A错误；人向前走，是因为地面对人脚的作用力大于人所受的阻力，而地面对人脚的作用力与脚对地面的作用力是一对作用和反作用力，大小相等，选项B错误；鸡蛋掉在地上破了，而地面未损坏，地面对鸡蛋的作用力与鸡蛋对地面的作用力是一对相互作用，大小相等，选项C错误；跳高运动员能从地面上跳起，是由于起跳过程中地面给运动员的支持力大于运动员所受的重力，选项D正确；故选D.

点睛：

此题关键要搞清什么是平衡力，什么是相互作用力，以及各个力之间的关系；平衡力作用在一个物体上，相互作用力是作用在两个物体上的力.

4．一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s．取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（）

A．合外力做功50JB．阻力做功500J

C．重力做功500JD．支持力做功50J

考点：

62：

功的计算．

分析：

根据动能定理研究滑梯顶端由静止开始滑下滑到底端求出合力的功．

根据合力功与分力功的关系求出分力功．

解答：

解：

A、根据动能定理研究滑梯顶端由静止开始滑下滑到底端得：

w合=△Ek=mv2﹣0=50J，故A正确．

B、小孩由滑梯顶端由静止开始滑下滑到底端得过程中，小孩受重力、支持力、阻力，因为支持力与位移方向垂直，所以

支持力做功为0，由于功为标量，w合=wG+w阻

重力做功wG=mgh=750J，

w阻=w合﹣wG=﹣700J，故B错误．

C、根据B选项分析知道重力做功750J，故C错误．

D、因为支持力与位移方向垂直，所以支持力做功为0，故D错误．

故选：

A．

5．如图所示，用细绳拴一小球在光滑桌面上绕一铁钉（系一绳套）做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是（）

A．重力、支持力B．重力、支持力、绳子拉力

C．重力、支持力、绳子拉力和向心力D．重力、支持力、向心力

考点：

向心力．

专题：

匀速圆周运动专题．

分析：

小球在光滑水平面上做圆周运动，靠拉力提供向心力，根据受力分析，进行判断．

解答：

解：

细线对小球的拉力提供向心力，故拉力的方向一定指向圆心，因此受到重力、支持力与拉力，故ACD错误，B正确；

故选：

B．

点评：

解决本题的关键知道向心力的来源，以及知道拉力与向心力的关系．

6.一艘小船在静水中的速度为3m/s，渡过一条宽150m，水流速度为4m/s的河流，则该小船（）

A.能到达正对岸B.以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200m

C.渡河的时间可能少于50sD.以最短位移渡河时，位移大小为150m

答案：

B

解析：

因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：

x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故B正确；当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：

tmin==50s，故C错误；因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸．所以最短位移大于河的宽度即大于150m，故D错误．故选B

考点：

本题考查了运动的合成和分解

7．如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（）

A．mghB．mgHC．mg（H+h）D．mg（H﹣h）

考点：

6C：

机械能守恒定律．

分析：

小球落到地面瞬间重力势能可直接得到﹣mgh，但动能不知道，机械能不好直接确定．但最高点时速度为零，动能为零，机械能很快求出，根据小球下落过程中机械能守恒，落地时与刚下落时机械能相等，就能求出小球落到地面前的瞬间的机械能．

解答：

解：

以桌面为参考平面，小球在最高点时机械能E=mgH

小球下落过程中机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能为mgH．故ACD错误，B正确．

故选：

B．

8．关于作匀速圆周运动的物体的向心加速度，下列说法正确的是（）

A．向心加速度的大小和方向都不变

B．向心加速度的大小和方向都不断变化

C．向心加速度的大小不变，方向不断变化

D．向心加速度的大小不断变化，方向不变

考点：

向心加速度．

专题：

匀速圆周运动专题．

分析：

做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度的大小不变，方向时刻改变．

解答：

解：

做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变．

故选：

C．

点评：

匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的．

9.一物体自t=0时开始做直线运动，其v﹣t图线如图所示，下列说法中正确的是（）

A.在0～6s内，物体离出发点最远为30m

B.在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/s

C.在0～6s内，物体经过的路程为35m

D.在5s～6s内，物体所受合外力方向与速度方向相反

答案：

B

解析：

在0-5s，物体向正向运动，5-6s向负向运动返回．故5s末离出发点最远．根据速度图象的“面积”大小等于位移大小，得到最远距离为．故A错误；由面积法求出0-4s的路程为，平度速率为：

．故B正确；由面积法求出0-5s的位移x1=35m，5-6s的位移x2=-5m，总路程为40m．故C错误．在5s～6s内，物体的加速度为负值，所受合外力方向为负方向，速度也为负值，则合外力方向与速度方向相同，故D错误．故选B．

点睛：

本题主要根据速度图象的“面积”大小等于位移、斜率等于加速度，求出位移和加速度的方向，再进一步求平均速率，注意第四象限里“面积”表示位移为负．

10．滑雪运动员以20m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差为3.2m．不计空气阻力，g取10m/s2．运动员飞过的水平距离为s，所用时间为t，则下列结果正确的是（）

A．s=16mt=0.50sB．s=16mt=0.80s

C．s=20mt=0.50sD．s=20mt=0.80s

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，根据高度差求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．

解答：

解：

根据得，t=．

则水平位移x=v0t=20×0.8m=16m．故B正确，A、C、D错误．

故选：

B．

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．

11.如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，且均可视为光滑｡在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为hA和hB，下列说法正确的是

A.若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为

B.若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为

C.适当调整hA，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

D.适当调整hB，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

答案：

AD

解析：

若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，必须满足，即，由机械能守恒可得，可知，故A正确；若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，由于金属圆管内壁的弹力作用，小球B在最高点的速度只需大于0即可，即，即可，故B错误；由可得从轨道最高点飞出后，落在轨道右端口处小球运动的时间，则小球水平速度应为，由于>不满足该条件，故C错误；当时，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处，故D正确。

考点：

本题考查了机械能守恒定律、匀速圆周运动的概念

12．关于向心力，下列说法正确的是（）

A．向心力是一种效果力

B．向心力是一种具有某种性质的力

C．向心力既可以改变线速度的方向，又可以改变线速度的大小

D．向心力只改变线速度的方向，不改变线速度的大小

考点：

向心力．

专题：

匀速圆周运动专题．

分析：

圆周运动中，径向的合力提供向心力；匀速圆周运动的向心力由合力提供；变速圆周运动的向心力不一定等于合力．

解答：

解：

A、B、向心力是效果力，不是重复受力，故A正确，B错误；

C、D、向心力与速度指向圆心，垂直与速度，不做功，故不改变速度大小，只改变速度的方向．故C错误，D正确；

故选：

AD．

点评：

解决本题的关键知道向心力的来源，径向的合力提供向心力，匀速圆周运动，合力等于向心力．

13.如图所示，在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡，某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块，分别落在A、B、C三处，不计空气阻力，A、C两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（）

A.落到A、B、C三处的石块落地速度方向相同B.落到A、B两处的石块落地速度方向相同

C.落到B、C两处的石块落地速度大小可能相同D.落到C处的石块在空中运动的时间最长

答案：

BC

解析：

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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度．知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

解：

A、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，A、B两点的位移方向相同，与落在C点的位移方向不同，所以A、B两点的速度方向相同，与C点的速度方向不同，故A错误，B正确．

C、落在B点的石块竖直分速度比C点竖直分速度大，但是B点的水平分速度比C点水平分速度小，根据平行四边形定则可知，两点的速度大小可能相同，故C正确．

D、高度决定平抛运动的时间，可知落在B点的石块运动时间最长．故D错误．

故选：

BC．

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，知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．

14.目前，中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球上没有空气，重力加速度为地球的，假如你登上月球，你能够实现的愿望是（）

A.轻易将100kg物体举过头顶

B.放飞风筝

C.做一个同地面上一样的标准篮球场，在此打球，发现自己成为扣篮高手

D.撇铅球的水平距离变为原来的6倍

答案：

AC

解析：

重力为地球上的六分之一，故可以举起100kg的物体．故A正确；没有空气，不能放风筝．故B错误；重力为地球上的六分之一，故可以轻易跃过几米高度，在此篮球场打球，一定是扣篮高手．故C正确；撇铅球可视为平抛运动，由于重力加速度为地球的，所以竖直高度确定h时，运动时间是在地球上时间的倍，故水平距离为原来的倍，故D错误．故选：

AC

考点：

本题考查了重力

15．关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是（）

A．由a=可知，a与r成反比

B．由a=ω2r可知，a与r成正比

C．当v一定时，a与r成反比

D．由ω=2πn可知，角速度ω与转速n成正比

考点：

线速度、角速度和周期、转速．

分析：

根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论．

解答：

解：

A、B、C、由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，同时要注意公式使用的条件，如：

公式a=要说明是在线速度相等的条件下，a与r成反比．所以AB错误，C正确．

D、因为2π是恒量，所以可以由ω=2πn知，角速度与转速成正比，故D正确．

故选：

CD．

点评：

向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，不能简单由向心加速度的公式来分析，这是本题中最容易出错的地方．

二.填空题

16．

（1）在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是．

A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧秤F．重垂线

（2）实验中，下列说法正确的是．

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端可以不水平

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

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来

（3）在“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=（用L、g表示），其值是．

考点：

MB：

研究平抛物体的运动．

分析：

（1、2）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．结合实验的原理确定所需的器材．

（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．

解答：

解：

（1）解：

在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离．故C、F正确．

故选：

CF．

（2）A、实验中每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故A正确．

B、斜槽轨道不一定需要光滑，只要让小球从斜槽的同一位置由静止释放即可，故B错误．

C、为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端必须水平，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，故D正确．

E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把点平滑地连接起来，故E错误．

故选：

AD．

（3）在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，T=

，

则小球平抛运动的初速度

=

，代入数据解得v0=0.70m/s．

故答案为：

（1）CF，

（2）AD，（3）

、0.70m/s

17.如图所示是在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹.已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为（60，45）.则平抛物体的初速度v0＝___________m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为_______。

答案：

（1）.2

（2）.

解析：

（1）取OC过程，根据竖直方向上

得：

则小球平抛运动的初速度v0=

m/s=2m/s．

（2）竖直方向上

=5t2

水平方向的位移x=v0t=2t

所以轨迹方程为

考点：

本题考查了研究平抛物体的运动

18.向心力大小的计算公式为：

Fn=

=（分别用线速度和角速度表示），其方向指向圆心．

考点：

向心力．

专题：

匀速圆周运动专题．

分析：

直接根据向心力的表达式即可解答．

解答：

解：

向心力公式：

Fn=

=mrω2．其方向指向圆心．

故答案为：

，mrω2．

点评：

本题主要考查了向心力公式的直接应用，知道向心力的方向始终指向圆心，难度不大，属于基础题．

三、计算题：

要求写出文字说明，方程式和演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位．

19．如图所示，光滑轨道固定在竖直平面内，其中BCD为细管，AB只有外轨道，AB段和BC段均为半径为R的四分之一圆弧．一小球从距离水平地面高为H（未知）的管口D处静止释放，最后到达A点对轨道的压力大小为mg，并水平抛出落到地面上．求：

（1）小球到达A点速度vA；

（2）平抛运动的水平位移x；

（3）D点到水平地面的竖直高度H．

考点：

6C：

机械能守恒定律．

分析：

（1）小球到达A点，由合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解vA．

（2）小球离开A点后做平抛运动，运用运动的分解法，由运动学公式求解x．

（3）从D到A运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出H．

解答：

解：

（1）小球恰能够到达A点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

FN+mg=m

据题得：

FN=mg

解得小球到达A点速度为：

vA=

．

（2）从A点抛出后做平抛运动，则：

水平方向有x=vAt

竖直方向有2R=

联立解得：

x=2

R．

（3）从D到A运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，则得：

mgH=2mgR+

解得：

H=3R

答：

（1）小球到达A点速度vA是

．

（2）平抛运动的水平位移x是2

R．

（3）D点到水平地面的竖直高度H是3R．

20.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度｡以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，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，万有引力常量为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作是匀速圆周运动｡试求出月球绕地球运动的轨道半径r｡

（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度V0水平抛出一个小球，小球落到月球表面时距抛出点的水平距离为s｡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：

试卷分析：

（1）根据

、

则

，所以

（2）

且

利用

，可以求得

。

考点：

万有引力定律、运动学公式

点评：

此类题型通过万有引力提供向心力，并结合运动学规律从而间接求出星球质量

21.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，求：

（1）卫星运动的线速度；

（2）卫星运动的周期．

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：

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期和向心力的表达式，再结合地球表面重力加速度的公式进行讨论即可．

解答：

解：

人造卫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

=m

=m

，

v=

，T=2π

，

根据万有引力等于重力得地球表面重力加速度为：

g=

根据题意得r=R+h=2R

（1）卫星运动的速度v=

=

，

（2）卫星运动的周期T=2π

=4π

．

答：

（1）卫星运动的速度v=

，

（2）卫星运动的周期T=4π

．

点评：

本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力，以及地球表面重力等于万有引力列两个方程求解．

22.如图所示，一压缩的轻弹簧左端固定，右端与一滑块相接触但不拴接，滑块质量为m，A点左侧地面光滑，滑块与水平地面AB段间的动摩擦因数为0.2，AB的长度为5R，现将滑块由静止释放，当滑块被弹到A点时弹簧恰恢复原长，之后滑块继续向B点滑行，并滑上光滑的半径为R的光滑圆弧轨道BC｡在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，平台旋转时两孔均能达到C点的正上方｡若滑块滑过C点后从P孔穿出，又恰能从Q孔穿过落回｡已知压缩的轻弹簧具有的弹性势能为4.5mgR｡空气阻力可忽略不计，求:

（1）滑块通过B点时对地板的压力;

（2）平台转动的角速度ω应满足什么条件（用g、R表示）

（3）小物体最终停在距A点多远处?

（假设小物体每次与弹簧碰撞时没有机械能损失）

答案：

（1）8mg

（2）

（3）2.5R

解析：

（1）从释放滑块到滑至B点过程中由动能定理可得

解得

在B点，合外力提供向心力，

联立解得

，根据牛顿第三定律可得滑块对地面的压力为8mg

（2）滑块从B点到P点的运动，机械能守恒，

，解得

滑块穿过P孔后再回到平台所用时间

要想实验上述过程，必须满足

解得

（3）滑块第一次回到B点时的速度大小仍为

，方向水平向左，若能第二次到达B点，设速度为

，则此过程由：

，解得

从B点冲上圆弧轨道至最高点的过程中，由机械能守恒可得：

解得

，所以滑块不会再碰到转盘

滑块再次回到B点的速度仍为

，接下来的过程中由动能定理可得

，解得x=7.5R

所以滑块最终停下来的位置距A点的距离为2.5R