陕西省西安一中2011-2012学年高一下学期期末试题物理

1西安市第一中学2011-2012学年度第二学期期末高一年级物理（必修2）试题一、选择题（本题共16小题；每题3分，共48分。全选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零B．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动D．物体在变力作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动2.下列关于平抛运动的说法中正确的是（）A．平抛运动是匀变速运动B．平抛运动是变加速运动C．任意两段时间内加速度相同D．任意两段相等时间内速度变化相同3.物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间的变化图像是（）4.关于向心力的说法正确的是（）A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B．向心力不改变圆周运动物体速度的大小C．做匀速圆周运动的物体所受的合力即为其向心力D．做匀速圆周运动的物体所受的向心力是不变的5．如图所示,小球以初速度v0从光滑斜面底部向上滑,恰能到达最大高度为h的斜面顶部.下图中A是内轨半径大于h的光滑14圆弧轨道､B是内轨直径大于h的光滑半圆轨道､C是内轨直径等于h的光滑圆轨道､D是长为12h的轻杆,其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球.小球在底端时的初速度都为v0,则小球在以下四种情况中能到达高度h的有()6.甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正2确的是（）A．甲的线速度大，乙的角速度小B．甲的线速度大，乙的角速度大C．甲和乙的角速度相等D．甲和乙的线速度相等7.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为8:1:BATT，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A.2:1:,1:4:BABAvvRRB.1:2:,1:4:BABAvvRRC.1:2:,4:1:BABAvvRRD.2:1:,4:1:BABAvvRR8.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1，的关系是v2=2v1．已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度()A.grB.16grC.13grD.13gr9.游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则()A.下滑过程中支持力对小朋友做功B.下滑过程中小朋友的重力势能增加C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功10.如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H时,速度达到v,则()A.地板对物体的支持力做的功等于212mvB.地板对物体的支持力做的功等于mgHC.钢索的拉力做的功等于12Mv2+MgHD.合力对电梯M做的功等于12Mv211.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力f恒定.对于小球从抛出到上升至最高处的过程,下列说法正确的是()A.小球的动能减少了mgHB.小球的机械能减少了fHC.小球的重力势能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度g12．如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力3大小为f，则在此过程中(）A.摩擦力做的功为-fsB.力F做的功为FscosθC.合力F做的功为Fssinθ-fsD．重力做的功为mgs13．质量为M的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2ｓ内和第3ｓ内重力做的功的功率）(物体未落到地面)A．2∶3B．1∶1C．1∶3D．3∶514.人骑自行车下坡,坡长l=500m,坡高h=8m,人和车总质量为100kg,下坡时初速度为4m/s,人不踏车的情况下,到达坡底时车速为10m/s,g取10m/s2,则下坡过程中阻力所做的功为()A.-4000JB.-3800JC.-5000JD.-4200J15．如图所示，一滑块从半圆形光滑轨道最上端由静止滑下，当滑到最低点时，关于滑块动能大小和它对轨道最低点的压力，下列叙述中正确的是（）A.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大B.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小C.轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关D.轨道半径变化，滑块动能和对轨道压力都不变16.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,下列说法正确的是()A.摩擦力对P做正功B.P物体克服摩擦力做功C.摩擦力对皮带不做功D.合力对P做正功二、填空与实验探究题题（每空2分，共28分）17．河宽420m，船在静水中的速度是4m/s，水流速度是3m/s，则过河的最短时间为________s，最小位移是________m．18．质量为5×103kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6×104W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,该汽车受恒定阻力,其大小为2.5×103N.则:汽车的最大速度vm=________m/s,汽车在72s内经过的路程为____________m.19.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均阻力为_______N。若树干对子弹的阻力不变，对同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为__________cm。20．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s．人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于4_______J．(g=10m/s2)21.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从位置上滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如右下图中a、b、c、d所示。B．按图安装好器材，注意.斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。⑴完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。⑵上述实验步骤的合理顺序是。⑶已知图中小方格的边长L＝1.25cm，则小球平抛的初速度为v0＝（用L、g表示），其值是（取g＝9.8m/s2），小球在ｂ点的速率。22．在做“探究动能定理”的实验中,小车的质量为m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,实验中W､v､v2的数据已填在下面表格中,试在图中作出图象.Wv/(m\5s-1)v2/(m2\5s-2)0001.000.800.642.001.101.213.001.281.644.001.532.345.001.763.106.001.893.57三、计算题（本题有3个小题，共24分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的，答案必须写出数abcd5值和单位。）23.（6分）继神秘的火星之后，今年土星也成了世界关注的焦点.经过近7年时间，2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t.求土星的质量和平均密度24.(8分)如下图所示，质量为m的小球由长为L的轻绳固定在O点，今将小球拉至水平A点静止释放，在O点正下方何处钉一铁钉O′方能使小球绕O′点在竖直平面内做圆周运动?25.(10分)如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A，一质量m=0.10kg的小球，以初速度vo=7.0m／s在水平地面上向左作加速度a=3.0m／s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点，求A、C间的距离(取重力加速度g=l0m／s2)附加题：（每题10分，共20分）1.在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调节(取g=10m/s2).求:(1)运动员到达B的速度与高度h的关系.(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?对应的最大水平距离Smax为多少?62.如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长s1=3m,OA与AB均光滑.一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F.当小车在CD上运动了s2=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中.已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数μ=0.4.(取g=10m/s2)求:(1)恒力F的作用时间t;(2)AB与CD的高度差h.7西安市第一中学2011-2012学年度第二学期期末高一年级物理（必修2）参考答案一、选择题（本题共16小题；每题3分，共48分。全选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）12345678ADACDBBCADCCC910111213141516DDBCDACDBCA二、填空与实验探究题题（每空2分，共28分）17.__105_________420_____18.24____1252m____19.8000_____0.25______20._6000J21.（1）_同一位置_（2）_BAC_（3）____2√gL__0.7m/s__,_0.875m/s_22..23．解析：土星对探测器的引力提供探测器运行的向心力：)(4)(222hRTmhRGMm探测器运行的周期：ntTK$s*5u得土星的质量为：2322)(4GthRnM8土星的平均密度：3232)(3RGthRn24.解析：设小园的半径为r,恰好到C点，则有mg=mvc2/r①A-C由机械能守恒得：mgL=mvc2/2+2mgr②由①②得，rmin=0.4L,00/max=0.6L25.解析：到A点速度2ax1=VA2-Vo2①A—B机械能守恒mVA2/2=MvB2/2+2mgR②B—C平抛运动2R=gt2/2③XAC=VBt④由①②③④代入数据得XAC=1.2m附加题：1.解析:(1)设斜面长度为L1,斜面倾角为α,根据动能定理得mg(H-h)-μmgL1cosα=12mv20①即mg(H-h)=μmgL+12mv20②02()vgHhL.③(2)根据平抛运动公式x=v0t④h=12gt2⑤由③④⑤式得x=2()HLhh⑥由⑥式可得,当h=12(H-μL)smax=L+H-μL.答案:(1)v0=2()gHhL(2)h=12(H-μL)smax=L+H-μL(3)2.62m0.38m92.解析:AB与CD的高度差h.(1)设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得Fs-μMgs2=12Mv2①设小车在轨道CD上做加速运动时的加速度为a,由牛顿运动定律得F-μMg=Ma②s=12at2③联立①②③式,代入数据得t=1s.④(2)设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v′,撤去力F后小车做减速运动时的加速度为a′,减速时间为t′,由牛顿运动定律得v′=at⑤-μMg=Ma′⑥v=v′+a′t′⑦设滑块的质量为m,运动到A点的速度为vA,由动能定理得mgR=12mv2A⑧设滑块由A点运动到B点的时间为t1,由运动学公式得s1=vAt1⑨设滑块做平抛运动的时间为t1′,则t1′=t+t′-t1⑩由平抛规律得h=12gt′21联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾式,代入数据得h=0.8m.10答案