安徽省合肥一中2016-2017学年高一（下）期末物理试卷（解析版）

2016-2017学年安徽省合肥一中高一（下）期末物理试卷一、选择题：共12小题，每小题4分．第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动B．物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动C．物体在变力作用下，一定做曲线运动D．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动2．如图1是书本上演示小蜡块运动规律的装置．在蜡块沿玻璃管（y方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（x方向）向右运动，得到了蜡块相对于黑板（xoy平面）运动的轨迹图（图2）．则蜡块沿玻璃管的上升运动与玻璃管沿水平方向的运动，可能的形式是（）A．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动B．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动C．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速D．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速3．如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用轻质细绳通过摩擦不计的定滑轮拉光滑水平面上的物体B，当绳与竖直方向夹角为θ时，B的速度为（）A．vcosθB．vsinθC．D．4．如图所示，一可看作质点的小球从一台阶顶端以4m/s的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为1m，如果台阶数足够多，重力加速度g取10m/s2，则小球将落在标号为几的台阶上？（）A．3B．4C．5D．65．如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（）A．小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零B．小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D．小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小6．研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤．设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）A．火星运行速度较大B．火星运行角速度较大C．火星运行周期较大D．火星运行的向心加速度较大7．如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面可自由滑动，F做功W2，生热Q2，则下列关系中正确的是（）A．W1＜W2，Q1=Q2B．W1=W2，Q1=Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2D．W1=W2，Q1＜Q28．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h．若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（已知重力加速度为g，且不计空气阻力）（）A．B．C．D．09．如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（）A．电动机由于传送物块多做的功为mv2B．物体在传送带上的划痕长C．摩擦力对物块做的功为mv2D．传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热10．一质点在0～15s内竖直向上运动，其加速度﹣时间变化的图象如图所示，若取竖直向下为正，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A．质点的机械能不断增加B．在0～5s内质点的动能减小C．在10～15s内质点的机械能一直增加D．在t=15s时质点的机械能大于t=5s时质点的机械能11．绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行．如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）．下列说法正确的是（）A．绳系卫星在航天器的正上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的大D．绳系卫星的加速度比航天器的小12．如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点，第二次在水平恒力F′作用下，从P点静止开始运动并恰好能到达Q点．关于这两个过程，下列说法中正确的是（不计空气阻力，重力加速度为g）（）A．第一个过程中，力F在逐渐变大B．第一过程力F的瞬时功率逐渐变大C．第二个过程到达Q时，绳子拉力为T=mgD．第二个过程中，重力和水平恒力F′的合力的功率先增加后减小二、实验题（共14分）13．（6分）某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理；（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s=cm；（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是；（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？（填“是”或“否”）14．（8分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.8m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误．（1）操作一定有错误的同学是，（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），①纸带的端与重物相连．②从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是，此过程中重物动能的增加量是．（结果均保留两位有效数字）三、计算题（共3题，总共38分）15．（12分）如图所示，一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）物体平抛的初速度；（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力．16．（12分）2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注．我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t，如图所示．已知月球半径为R，月球表面处重力加速度为g月，引力常量为G．试求：（1）月球的质量M；（2）月球的第一宇宙速度v1；（3）“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h．17．（14分）如图所示，AB为倾角θ=37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙，BP为圆心角等于143°、半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现有一质量m=2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不拴接）释放，物块经过C点后，从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为x=12t﹣4t2（式中x单位是m，t单位是s），假设物块第一次经过B点后恰能到达P点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．试求：（1）若CD=1m，试求物块从D点运动到C点的过程中，弹簧对物块所做的功；（2）B、C两点间的距离x；（3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？2016-2017学年安徽省合肥一中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：共12小题，每小题4分．第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（）A．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动B．物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动C．物体在变力作用下，一定做曲线运动D．物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动【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、物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故A错误；B、物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动，故B正确；C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在变力作用下，不一定做曲线运动，如弹簧振子的振动的过程．故C错误；D、曲线运动的速度方向每时每刻都发生变化，做匀速圆周运动的物体受到的合外力始终指向圆心是变力，故D错误；故选：B【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．2．如图1是书本上演示小蜡块运动规律的装置．在蜡块沿玻璃管（y方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（x方向）向右运动，得到了蜡块相对于黑板（xoy平面）运动的轨迹图（图2）．则蜡块沿玻璃管的上升运动与玻璃管沿水平方向的运动，可能的形式是（）A．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动B．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动C．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速D．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速【考点】44：运动的合成和分解．【分析】轨迹切线方向为初速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向．【解答】解：由曲线运动的条件可知，合力与初速度不共线，且轨迹的弯曲大致指向合力的方向，若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，则玻璃管沿x方向先减速后加速；若蜡块沿水平方向做匀速直线运动，则玻璃管沿x方向先加速后减速；故A、B、C错误，D正确．故选：D．【点评】解决本题的关键了解曲线运动的特点，轨迹上每一点切线方向为速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向．3．如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用轻质细绳通过摩擦不计的定滑轮拉光滑水平面上的物体B，当绳与竖直方向夹角为θ时，B的速度为（）A．vcosθB．vsinθC．D．【考点】44：运动的合成和分解．【分析】物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体B的速率，将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解B的速率，再讨论B的运动情况．【解答】解：将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，由绳子速率：v绳=vcosθ而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率：vB=v绳=vcosθ．故A正确，BCD错误，故选：A．【点评】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解，如图得到v=v绳sinθ4．如图所示，一可看作质点的小球从一台阶顶端以4m/s的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为1m，如果台阶数足够多，重力加速度g取10m/s2，则小球将落在标号为几的台阶上？（）A．3B．4C．5D．6【考点】43：平抛运动．【分析】小球做平抛运动，根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，结合几何关系即可求解．【解答】解：如图：设小球落到斜线上的时间t，水平：x=v0t竖直：y=因为每级台阶的高度和宽度均为1m，所以斜面的夹角为45°，则代入数据解得t=0.8s；相应的水平距离：x=4×0.8m=3.2m台阶数：n=，知小球抛出后首先落到的台阶为第四级台阶．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键掌握平抛运动的特点：水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，难度不大