2015-2016学年山西省运城市高一(下)期末物理试卷(解析版)

第1页（共18页）2015-2016学年山西省运城市高一（下）期末物理试卷一、单项选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）1．关于力与运动关系，下列说法正确的是（）A．物体做曲线运动，其速度不一定改变B．物体做曲线运动，其加速度一定改变C．所有做曲线运动的物体，所受合力与瞬时速度方向不在一条直线上D．物体加速度大小，速度大小都不变的运动一定是直线运动2．公路交通条例规定：禁止弯道超车．因为容易滑出公路或与对面的汽车发生碰撞．但在F1方程式赛车中，却经常出现弯道超车的现象．如果某赛车在顺时针加速超越前车．则该车所受的合外力的图示可能为（）A．B．C．D．3．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．它可以定位在夷陵中学的正上空B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和线速度可以选择，高度增加，线速度减小，高度降低，线速度增大C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间4．如图所示，光滑斜劈放在水平面上，固定在斜面上的竖直挡板挡住一个光滑重球，在整个装置沿水平面向左运动的过程中，重球所受各力做功的情况是（）A．不知道运动性质，无法判断B．斜面对球的弹力不做功C．挡板对球的弹力不做功D．重力不做功5．如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则（）A．B的加速度比A的加速度大B．B的飞行时间比A的飞行时间长C．B在最高点的速度比A在最高点的速度小D．B抛出时的速度比A抛出时的速度大6．质量为m的小球，从离地面h高处以初速度v0直上抛，小球上升到最高点时离抛出点距离为H，若选取最高点为零势能面，不计空气阻力，则（）第2页（共18页）A．小球在抛出点（刚抛出时）的机械能为零B．小球落回抛出点时的机械能为﹣mgHC．小球落到地面时的动能为mv﹣mghD．小球落到地面时的重力势能为﹣mgh7．如图所示，在摩擦力不计的水平面上，放一辆质量为M的小车，小车左端放一只箱子，其质量为m，水平恒力F把箱子拉到小车的右端，如果第一次小车被固定在地面上，第二次小车没固定，可沿水平面运动，在上述两种情况下（）A．箱子与小车之间的摩擦力大小不相等B．F做的功一样多C．箱子获得的动能一样多D．由于摩擦产生的热量一样多8．（2016•孝感校级模拟）一小球从地面上以某一初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，在上升过程中，下列能正确反映小球的机械能E随上升高度h的变化规律（选地面为零势能参考平面）的是（）A．B．C．D．二、多项选择题（共4小题，每小题6分，满分24分.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）9．（6分）下列叙述中正确的是（）A．开普勒第三定律=k，k为常数，此常数的大小与中心天体有关B．做匀速圆周运动物体的加速度不变C．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的D．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心10．（6分）如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到最高点时高度为h，在最高点时的速度为v．不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）第3页（共18页）A．足球上升过程中重力做的功为mghB．运动员踢球时对足球做的功为mgh+mv2C．运动员踢球时对足球做的功mv2D．足球上升过程克服重力做的功mgh11．（6分）如图所示装置绕竖直轴匀速旋转，有一紧贴内壁的小物体，物体随装置一起在水平面内匀速转动的过程中所受外力可能是（）A．重力、弹力B．重力、弹力、滑动摩擦力C．下滑力、弹力、静摩擦力D．重力、弹力、静摩擦力12．（6分）把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计．重力加速度g=10m/s2，则有（）A．小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B．小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，重力势能一直增加C．小球在位置A时，弹簧的弹性势能为1.2JD．小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.8J三、实验题（共2小题，满分12分）13．（4分）用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：（1）某同学实验步骤如下：A．用天平准确测出重锤的质量；B．把打点计时器安装在铁架台上，并接上直流电源；C．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器；D．先释放重锤，后接通电源；E．取下纸带，再重复几次；F．选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离；G．根据测量结果进行计算．你认为他实验步骤中多余的步骤是，错误的步骤是（均填序号）．第4页（共18页）（2）在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是图中就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是．14．（8分）用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的实验装置，小槽末端水平，每次都使钢球在斜槽上从同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹．（1）某同学在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示（其中安装实验装置和进行其余的实验操作时都准确无误），他的错误之处是．（2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛轨迹图上任取一点（x，y），运用公式v0=x，求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与直实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．（3）该同学在自己建立的坐标系中描绘出钢球做平抛运动的轨迹及数据如图丙所示，根据图象可求得钢球做平抛运动的初速度为m/s，钢球的半径为cm．（g取10m/s2，结果取两位有效数字）四、解答题（共3小题，满分40分）15．（12分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R，引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g和质量M；（2）该星球的第一宇宙速度v；（3）人造卫星绕该星球做匀速圆周运动的最小周期T．16．（13分）如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF是半径为r=0.8m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合．现一有质量m=2kg可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放（取g=10m/s2）．（1）若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？第5页（共18页）（2）若小球静止释放处离C点的高度h小于（1）中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h．（3）若小球自H=0.6m处静止释放，求小球到达F点对轨道的压力大小．17．（15分）（2012•福建）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；（2）小船经过B点时的速度大小v1；（3）小船经过B点时的加速度大小a．第6页（共18页）2015-2016学年山西省运城市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（共8小题，每小题3分，满分24分）1．关于力与运动关系，下列说法正确的是（）A．物体做曲线运动，其速度不一定改变B．物体做曲线运动，其加速度一定改变C．所有做曲线运动的物体，所受合力与瞬时速度方向不在一条直线上D．物体加速度大小，速度大小都不变的运动一定是直线运动【考点】曲线运动；力的概念及其矢量性【分析】曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线；曲线运动的合力可以是变力，也可以是恒力，如平抛运动合力恒定，匀速圆周运动合力是变力．【解答】解：A、曲线运动的速度方向不断改变，一定是变速运动，故A错误；B、物体做曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，与速度不共线，故B错误；B、根据物体做曲线运动的条件可知，所有做曲线运动的物体，所受合力与瞬时速度方向不在一条直线上；故C正确；D、物体加速度大小，速度大小都不变的运动可能是匀速圆周运动；故D错误；故选：C．【点评】本题关键明确曲线运动的条件和曲线运动的性质，通常要结合平抛运动和匀速圆周运动进行分析讨论．注意加速度或速度不变是其大小和方向均不变．2．公路交通条例规定：禁止弯道超车．因为容易滑出公路或与对面的汽车发生碰撞．但在F1方程式赛车中，却经常出现弯道超车的现象．如果某赛车在顺时针加速超越前车．则该车所受的合外力的图示可能为（）A．B．C．D．【考点】向心力；物体做曲线运动的条件【分析】做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向．【解答】解：赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车在顺时针加速超越前车，速度在增大，所以合力与赛车的速度方向的夹角要小于90°，故C正确，A、B、D错误．故选：C【点评】做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车的速度在减小，合力与速度的夹角还要小于90°．3．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．它可以定位在夷陵中学的正上空B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和线速度可以选择，高度增加，线速度减小，高度降低，线速度增大第7页（共18页）C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间【考点】同步卫星【分析】物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．【解答】解：A、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，同步通讯卫星只能定点在赤道的上空．故A错误；B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=•（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度．由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值．由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定．故B错误；C、D、同步卫星相对地球静止，低轨卫星相对地球是运动的，根据=得，v=，第一宇宙速度的轨道半径等于地球的半径，所以低轨卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C正确，D错误．故选：C．【点评】要知道同步卫星的特点，知道地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度．4．如图所示，光滑斜劈放在水平面上，固定在斜面上的竖直挡板挡住一个光滑重球，在整个装置沿水平面向左运动的过程中，重球所受各力做功的情况是（）A．不知道运动性质，无法判断B．斜面对球的弹力不做功C．挡板对球的弹力不做功D．重力不做功【考点】功的计算；物体的弹性和弹力【分析】本题首先分析小球的受力，根据牛顿第二定律分析斜面和挡板的弹力是否存在．判断一个力是否做功，关键看力的方向与位移方向是否垂直，若垂直则不做功，若不垂直，则做功．【解答】解：小球进行受力分析如图：小球受到竖直向下的重力mg，斜面的垂直斜面向上的弹力N2，挡板对它水平向左的弹力N1，而小球位移方向水平向左，所以只有重力方向与位移方向垂直，其他力都不垂直，故只有重力不做功，其它两个力都做功；故ABC错误，D正确；故选：D．第8页（共18页）【点评】该题考查了力做功的条件，关键是看力的方向与位移方向是否垂直