2015-2016学年福建省福建师大附中高一下学期期末考试物理(解析版)

2015-2016学年福建省福建师大附中高一下学期期末考试物理1．如图所示，小船沿直线MN过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度减小，为保持航线MN不变，下列措施与结论正确的是A．增大船速，过河时间不变B．增大船速，过河时间缩短C．减小船速，过河时间不变D．减小船速，过河时间变长2．如图所示，在河岸上通过轮轴（轮套在有一定大小的轴上，轮与轴绕共同的中心轴一起转动）用细绳拉船，轮与轴的半径比R∶r=2∶1。轮上细绳的速度恒为4m/s，当轴上细绳拉船的部分与水平方向成60°角时，船的速度是A．2m/sB．4m/sC．8m/sD．16m/s3．火星的质量是地球质量的n倍，火星半径是地球半径的m倍，则火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的A．mn倍B．nm倍C．2mn倍D．nm2倍4．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，有一质量为1kg的小物体恰好能与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为0．6（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为14°，（取重力加速度g=10m/s2，sin14°=0．24，cos14°=0．97）。则小物体运动到最高点时所受的摩擦力为：A．大小1．02N，方向平行盘面向下B．大小1．02N，方向平行盘面向上C．大小3．42N，方向平行盘面向下D．大小3．42N，方向平行盘面向上5．如图，滑块以v0速度滑入水平传送带，传送带速度始终保持v（v＞v0），滑块到达传送带右端时速度也达到v。下列判断正确的是：A．摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于滑块动能的增加量B．摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量C．带动传送带转动的电动机多做的功等于这一过程产生的热能D．摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量与产生的热能之和6．如图所示，a、b两个小球从不同高度相隔△t时间先后沿相反方向水平抛出，它们恰好在P点相遇。在a球抛出情况不变的条件下，要使两球的相遇点比P高，则A．不改变△t，仅须增大b球抛出的速度B．不改变b球抛出的速度，仅须减小△tC．适当增大△t和增大b球抛出的速度D．适当减小△t和增大b球抛出的速度7．物体在5个恒力的作用做匀速直线运动，现突然撤去其中的一个力，在这以后物体的运动可能是A．匀加速直线运动B．匀速圆周运动C．匀变速曲线运动D．匀减速直线运动最终静止8．如图所示，正在地球外层空间沿圆轨道运行的A、B、C三颗卫星，其中A、B质量相等且大于C，B、C在同一轨道上。则下列判断正确的是：A．三颗卫星中A卫星的向心力最大B．B、C的向心加速度相等且大于A的向心加速度C．B、C的周期相等且小于A的周期D．B、C的线速度相等且小于A的线速度9．如图所示，放置在水平转台上的小物体A、B都能够随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B的质量分别为m、3m，A、B与转台间的动摩擦因数都为μ，A、B离转台中心的距离分别为1．5r、r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法中正确的是A．转台对B的摩擦力一定为3μmgB．A与转台间的摩擦力小于B与转台间的摩擦力C．转台的角速度一定满足3grD．转台的角速度一定满足23gr10．横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其中有三次的落点分别是a、b、c。下列判断正确的是A．三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短B．落在左边斜面a点的小球，其飞行时间与初速度v0成正比C．若落在a、c两点的小球初速度之比为1:2，则a、c两点到抛出点水平位移之比可能是1:4D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直11．如图所示，竖直放置的光滑圆轨道半径为R，A、B为圆轨道内表面的最低点和最高点，在A、B两位置装有压力传感器，可以测量小球经过该位置时对轨道的压力F．一质量为m的小球置于轨道最低点A处，现给小球一水平向右的初速度v，使其沿圆轨道运动；改变小球的初速度v的大小，测量小球在A、B位置对轨道压力FA、FB（C、D选项中为小球第1次经过B时）的大小，根据测量数据描绘出相应的F—v2图象为相互平行的直线，如图所示．重力加速度为g，则A．图象中gRv50B．图象中F0的数值为4mgC．若圆轨道不光滑，F0=7mg，则按图中F0所表示的对应过程从A点经过半个圆周到达B点，小球克服摩擦力做功12mgRD．若圆轨道不光滑，但假设小球运动到环的各处时摩擦力大小与速度无关，则上述两条F—v2图象依然平行12．下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：A．用天平测出重物和夹子的质量B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源F．用秒表测出重物下落的时间G．更换纸带，重新进行两次实验（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是_____和________（2）取打下第1个点O时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep．建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据测量及计算得出的数据在下图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ．已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2．94J/m，图线Ⅱ的斜率k2=2．80J/m．重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________（用．k．1．和．k．2．表示，不必算出具体数值．．．．．．．．．．．）．13．已知地球的半径为R，自转角速度为ω，地球表面的重力加速度为g。相对地球静止的同步卫星离地面的高度h为多少？（用已知的R、ω、g表示）14．《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，游戏中的故事也相当有趣，如图甲所示，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒．某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示，若h1＝0．8m，l1＝2m，h2＝2．4m，l2＝1m，小鸟飞出后能否直接打中肥猪的堡垒？请用计算结果进行说明．（取重力加速度g＝10m/s2）15．如图所示，在水平地面上有一辆质量为m=2kg的玩具汽车沿Ox轴运动，已知其发动机的输出功率恒定，它通过A点时速度为vA=2m/s，再经过t1=2s，它通过B点时发动机损坏失去动力，在阻力作用下又经过t2=10s最终停在C点。已知A与B两点相距s1=9m，B与C两点相距s2=30m。整个过程阻力保持恒定。求：（1）玩具汽车在BC段运动时加速度a的大小和在B点时的速度vB；（2）玩具汽车的输出功率P；（3）玩具汽车通过A点时的加速度aA的大小。16．如图所示，光滑杆AB长为L，B端固定一根原长为3L的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接．OO为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为，重力加速度为g．（1）当小球随杆一起绕OO轴匀速转动时，弹簧恰好处于原长，求小球随杆匀速转动的角速度0；（2）若弹簧劲度系数为k=Lmg3、030，当小球随杆一起绕OO轴匀速转动时，弹簧总长度为2L。求此时小球随杆匀速转动的角速度；（3）在（2）的状态下，弹簧与小球的连接处突然脱落，小球运动到达A端时，小球沿杆方向的速度大小为0v，求小球从脱落到离开杆过程中，杆对球所做的功W．参考答案1．D【解析】试题分析：船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度减小，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须减小，再根据cdtv，所以渡河的时间变长，故ABC错误，D正确．故选D．考点：运动的合成和分解【名师点睛】解决本题的关键将小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，通过分运动的时间去判断渡河的时间。2．B【解析】试题分析：大轮和小轮的角速度相同，则根据vr可知12vvRr，解得v2=2m/s；对船vcos600=v2，解得v=4m/s，故选B．考点：圆周运动；速度的分解【名师点睛】解题时关键是知道同一轴上的角速度实现相同的；将船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度．3．C【解析】试题分析：根据万有引力等于重力得：2MmGmgR＝解得：2GMgR；火星的质量是地球质量的n倍，火星半径是地球半径的m倍，所以此火星上的重力加速度是地球上的2mn倍，故C正确、ABD错误。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比；根据万有引力等于重力结合万有引力定律表示出重力加速度；4．A【解析】试题分析：设小物体运动到最高点时所受的摩擦力为f，方向平行盘面向下，根据牛顿定律可得：2sin14mgfmr；在最低点时：2cos14sin14mgmgmr，解得f=1．02N，方向平行盘面向下，故选A．考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】此题是牛顿第二定律在圆周运动中的应用问题；解题时要挖掘题目的隐含条件，当小物体恰好能与圆盘始终保持相对静止时，物块在最低点受的静摩擦力达到最大值；注意摩擦力方向的判断．5．B【解析】试题分析：摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于摩擦产生的热量，选项A错误；由动能定理可知，摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量，选项B正确，D错误；带动传送带转动的电动机多做的功等于这一过程产生的热能与木块动能的增加两之和，选项C错误；故选B．考点：动能定理的应用【名师点睛】此题是动能定理的应用问题；关键是理解动能定理的内容，同时要知道摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于摩擦产生的热量，搞清此过程中的能量转化情况．6．C【解析】试题分析：△t由ab两点到P点的高度差决定，不改变△t，仅须增大b球抛出的速度，则p点的位置水平向左移动，选项A错误；不改变b球抛出的速度，仅须减小△t，则P点的位置向下移动，选项B错误；适当增大△t和增大b球抛出的速度，则P点的位置向上移动，选项C正确；适当减小△t和增大b球抛出的速度，则P点的位置向下移动，选项D错误；故选C．考点：平抛运动【名师点睛】此题是对平抛运动规律的考查；关键是知道平抛运动的时间由高度决定，水平位移由水平速度和高度共同决定．7．AC【解析】试题分析：撤去一个恒力，则物体所受的合力恒定，若合力与速度方向同向，则做匀加速直线运动，若反向，做匀减速直线运动，速度减到零后反向运动；若不在同一条直线上，做匀变速曲线运动．故AC正确，BD错误．故选AC．考点：曲线运动的条件【名师点睛】解决本题的关键知道物体所受的合力与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动；若不在同一条直线上，则做曲线运动。8．BC【解析】试题分析：卫星绕地做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：22224 MmvGmmrmarrT，得 GMvr，32rTGM，2GMar；由于卫星的质量关系未知，由万有引力定律不能确定向心力的大小，故A错误．B、C的向心加速度大小相等，且大于A的向心加速度．B、C的周期相等，且小于A的周期；B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度．故AD错误，BC正确；故选BC．考点：万有引力定律的应用【名师点睛】卫星绕地做匀速圆周运动时，要知道由地球的万有引力提供其向心力，要灵活选取向心力公式的形式，得到线速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系。9．BD【解析】试题分析：对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有f=（3m）ω2r≤μ（3m）g．故A错误．由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有m×1．5rω2＜3mrω2即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B正确；对AB整体，有：（3m+2m）ω2r≤μ（3m+2m）g…①对物体C，有：mω2（1．5r）≤μmg…②对物体A，有：3mω2r≤μ（3m）g…③联立①②③解得：2