山西省原平市范亭中学学年高一下学期期末考.docx
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山西省原平市范亭中学学年高一下学期期末考
范亭中学2016—2017学年度第二学期高一物理期末试题
一、选择题(每小题4分,第1——6为多选题,漏选得2分,错选得0分)
1.匀速运动的汽车从某时刻开始刹车,匀减速运动直至停止.若测得刹车时间为t,刹车位移为x,根据这些测量结果,可以求出( )
A.汽车刹车过程的初速度B.汽车刹车过程的加速度
C.汽车刹车过程的平均速度D.汽车刹车过程的制动力
【答案】ABC
...............
考点:
匀变速直线运动的规律的应用
【名师点睛】此题是匀变速直线运动的规律在刹车问题中的应用;对于末速度为零的匀减速运动,可研究它的逆过程,即初速度为零的匀加速运动,这样比较简单;此题是基础题,意在考查学生对基本公式及基本方法的掌握.
2.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( )
A.一直增大B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
【答案】ABD
【解析】试题分析:
A、如果恒力与运动方向相同,那么质点做匀加速运动,动能一直变大,故A正确.
B、如果恒力与运动方向相反,那么质点先做匀减速运动,速度减到0,质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动,动能再逐渐增大.故B正确.
C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相同,这个方向速度就会增加,另一个方向速度不变,那么合速度就会增加,不会减小.故C错误.
D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上,那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解,其中恒力与一个速度方向相反,这个方向速度就会减小,另一个方向速度不变,那么合速度就会减小,当恒力方向速度减到0时,另一个方向还有速度,所以速度到最小值时不为0,然后恒力方向速度又会增加,合速度又在增加,即动能增大.故D正确.
本题选不可能的
故选C.
3.如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速带至高处,在此过程中,下述说法正确的是( )
A.摩擦力对物体做正功
B.摩擦力对物体做负功
C.支持力对物体不做功
D.合外力对物体做正功
【答案】AC
【解析】试题分析:
若传动带光滑,则物体相对传动带向下运动的趋势,所以物体受到的摩擦力为静摩擦力,方向向上,所以摩擦力做正功,A正确;B错误
因为物体是匀速运动的,所以合力为零,故合力做功为零,
支持力方向和位移方向垂直,所以支持力不做功,故C正确,D错误
故选AC
考点:
功的计算
点评:
摩擦力有时是阻力,有时又是动力.比如正是因为摩擦力的存在我们走路的时候才不会在路面上打滑,我们用手可以握住一些东西,货物可以在传送带上运输.
4.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是( )
A.B物体的机械能一直减少
B.B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和
C.B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
D.细线的拉力对A做的功等于A物体与弹簧组成的系统机械能的增加量
【答案】ABD
【解析】试题分析:
正确解答该题要分析清楚过程中物体受力的变化情况,各个力做功清理;根据功能关系明确系统动能、B重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况,注意各种功能关系的应用.
解:
A、机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功,从开始到B速度达到最大的过程中,绳子上拉力对B一直做负功,所以B的机械能一直减小,故A正确;
B、根据动能定理可知,B物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和,故B正确;
C、整个系统中,根据功能关系可知,B减小的机械能能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能,故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量,故C错误;
D、系统机械能的增量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功,A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功,故D正确.
故选ABD.
5.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量越大,其惯性也越大
B.同一物体的动量越大,其速度一定越大
C.物体的加速度不变,其动量一定不变
D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
【答案】BD
【解析】A、惯性大小的唯一量度是物体的质量,如果物体的动量大,但也有可能物体的质量很小,所以不能说物体的动量大其惯性就大,故A错误;
B、动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即
,同一物体的动量越大,其速度一定越大,故B正确;
C、加速度不变,速度是变化的,所以动量一定变化,故C错误;
D、动量等于物体的质量与物体速度的乘积,即
,动量是矢量,动量的方向就是物体运动的方向,故D正确.
点睛:
动量等于物体的质量与速度的乘积,速度是矢量,故动量也是矢量.动量由质量和速度共同决定,惯性大小的唯一量度是质量。
6.一电子仅受电场力作用,从高电势处移动到低电势处,则( )
A.电场力对电子做正功B.电子的电势能减少
C.电子的动能减小D.电子的动能和电势能的总和保持不变
【答案】CD
【解析】本题考查电场力做功与能量的关系,从高电势处移动到低电势处,电场力做负功电势能增加,只有电场力作用,则电子原来有一定的动能,后来一部分动能消耗了,电子的动能减少,电子的动能和电势能的总和保持不变即能量守恒;
7.如图所示,在一次空地演习中,离地高H处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P,同时地面上一拦截系统以速度v2竖直向上发射炮弹拦截,拦截系统与飞机的水平距离为s,若拦截成功,不计空气阻力,则v1、v2的关系应满足( )
A.v1=v2B.v1=
v2
C.v1=
v2D.v1=
v2
【答案】D
【解析】试题分析:
若拦截成功,竖直上抛的炮弹和平抛的炮弹运动时间相等,在竖直方向上的位移之和等于H,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.
解:
炮弹运行的时间t=
,在这段时间内飞机发射炮弹在竖直方向上的位移为:
h1=
,
拦截炮弹在这段时间内向上的位移为:
h2=v2t﹣
,
则H=h1+h2=v2t,
所以有:
v1=
.
故选:
D.
【点评】解决本题的关键掌握处理平抛运动的方法,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.以及知道竖直上抛运动加速度不变,是匀变速直线运动.
8.如图所示,A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有( )
A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心
B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心
C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D.圆盘对B的摩擦力和向心力
【答案】B
【解析】试题分析:
A和B一起随圆盘做匀速圆周运动,A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供,所以B对A的摩擦力方向指向圆心,则A对B的摩擦力背离圆心;B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力提供,B所受的向心力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心,则圆盘对B的摩擦力指向圆心.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
9.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比( )
A.卫星动能增大,引力势能减小B.卫星动能增大,引力势能增大
C.卫星动能减小,引力势能减小D.卫星动能减小,引力势能增大
【答案】D
10.一个带负电的小球,受电场力和重力的作用,由静止开始运动,已知电场为水平方向的匀强电场,不计空气阻力,设坐标轴如图所示,x轴的正方向与电场方向一致,y轴的正方向竖直向下,原点为小球的起始位置,下列哪个图可能表示此小球的运动轨迹( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】电场方向向右,即带负电的小球受到的电场力方向向左,小球受到的重力方向向下,且均为恒力,所以小球受到的合力为恒力且沿左下方,又初速度为零,即小球将沿合力方向做匀加速直线运动,故D正确,ABC错误。
11.A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v与时间t的关系图象如图甲所示.则此电场的电场线分布可能是图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】试题分析:
由
图象可知,微粒的速度在逐渐减小,图象的斜率在逐渐增大,故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动,所受电场力越来越大,由
知,场强增大,电场线越来越密.电场力方向与其运动方向相反,电场力向左,所以电场线方向向右,故A正确,BCD错误。
考点:
电场线
【名师点睛】本题考查了速度--时间图象的应用和电场线的相关知识,要明确斜率的含义,要能根据图象判断物体的运动情况,进而分析受力情况.能根据电场线的分布判断电场强度的大小。
12.如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是( )
A.A开始运动时B.A的速度等于v时
C.B的速度等于零时D.A和B的速度相等时
【答案】D
【解析】试题分析:
在压缩弹簧的过程中,没有机械能的损失,减少的动能转化为弹簧的弹性势能.在压缩过程中水平方向不受外力,动量守恒,当A开始运动时,B的速度等于
,所以没有损失动能,当A的速度
时,根据动量守恒定律,B的速度等于零,所以系统动能又等于初动能,所以A、B、C全错误;而在AB速度相等时,此时弹簧压缩至最短,故弹簧的弹性势能最大,故动能应最小,故D正确。
考点:
动量定理、功能关系
【名师点睛】本题中B的动能转化为AB的动能及弹簧的弹性势能,而机械能守恒,故当弹性势能最大时,系统损失的机械能最多。
二.填空题(每空2分,共14分)
13.在”验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示(相邻计数点的时间间隔为0.02s,单位cm).那么:
(1)纸带的________端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度是________;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中物体重力势能减少量ΔEp=________,物体动能的增加量ΔEk=________;(g取9.8m/s2)
(4)通过计算,数值上ΔEp________(选填“>”、“=”或“<”)ΔEk,这是因为_____________________________________________;
(5)实验的结论是__________________________________________________.
【答案】
(1).左
(2).0.98(3).0.49J(4).0.48J(5).>(6).受打点计时器对纸带的摩擦阻力及空气阻力作用(实验中有阻力)(7).在误差允许范围内机械能守恒
【解析】试题分析:
(1)与重物相连的纸带一端应该先打出点,先打出点的速度较小,从纸带图上可以看出是P点.
(2)利用匀变速直线运动的推论
=
vB=
=
=0.98m/s
EkB=
mvB2=0.48J
(3)重力势能减小量△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J=0.49J.
(4)>,由于存在摩擦阻力,所以有机械能损失.
(5)由于重力势能减小量略大于动能的增加量,在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.
三.计算题(共38分)
14.已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星的绕行周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速率为v.求:
(1)同步卫星距行星表面的高度为多少?
(2)该行星的自转周期为多少?
【答案】
(1)
(2)
【解析】略
15.倾斜轨道AB与有缺口的圆轨道BCD相切于B,轨道与地面相切与C点,圆轨道半径R=1m,两轨道在同一竖直平面内,D是圆轨道的最高点,把一个质量为m=2kg的小球从斜轨道上某处由静止释放,它下滑到C点进入圆轨道.
(1)若轨道光滑,想要使它恰好通过D点,求A点离地的高度;
(2)若轨道粗糙,将小球放到3.5m高处,也使它恰好通过D点,求该过程中小球克服阻力做的功.
【答案】
(1)2.5m
(2)-20J.
【解析】试题分析:
由临界条件可求得D点的速度,再对全程由动能定理可求得A点的高度;对全程由动能定理可求得阻力做功情况
(1)设小球经过D点时的速度为v,根据牛顿第二定律,有
解得:
设A点的高度为h,根据动能定理
解得h=2.5R=2.5m
(2)设阻力做功为Wf,小球从A到D的过程,由动能定理有
解得Wf=-20J.
点睛:
本题考查动能定理及向心力公式的综合应用,要注意正确理解恰好通过最高点时,重力恰好等于向心力,属于基础题。
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