甘肅省武威六中高一物理下學期期末試卷（含解析）.doc

甘肅省武威六中2014-2015學年高一下學期期末 物理試卷一.選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分1-8單選，9-12多選，全選對得4分，選對但不全得2分，錯選或不選得0分）1（4分）一條河寬100米，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度是5m/s，則（）a該船可以垂直河岸橫渡到正對岸b當船頭垂直河岸橫渡時，過河所用的時間最短c當船頭垂直河岸橫渡時，過河位移最小d該船橫渡到對岸的最小位移是100米2（4分）如圖所示，兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內作勻速圓周運動，則它們的（）a運動周期相同b運動線速度一樣c向心力相同d向心加速度相同3（4分）長期以來“卡戎星（charon）”被認為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉軌道半徑r1=19600km，公轉周期t1=6.39天2006年3月，天文學家發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉半徑r2=48000km，則它的公轉周期t2，最接近于（）a15天b25天c35天d45天4（4分）以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f，則從拋出至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（）a零bfhc2fhd4fh5（4分）據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質量約為地球質量的6.4倍，一個在地球表面重量為600n的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60n由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）a0.5b2c3.2d46（4分）已知地球和火星的質量比=，半徑比=，表面動摩擦因數(shù)均為0.5，用一根繩在地球表面上水平拖一個箱子，箱子能獲得10m/s2的最大加速度將此箱子和繩子送上火星表面，仍用該繩子水平拖木箱，則木箱產生的最大加速度為多少？（地球表面的重力加速度為10m/s2）（）a10m/s2b12.5m/s2c7.5m/s2d15m/s27（4分）一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時起速度為1m/s從此刻開始滑塊運動方向上再施加一水平作用f，力f合滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖1和圖2所示設在第1秒內、第2秒內、第3秒內力f對滑塊做的功分別為w1、w2、w3，則以下關系正確的是（）aw1=w2=w3bw1w2w3cw1w3w2dw1=w2w38（4分）一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內轉動，圓盤半徑為r，甲、乙物體質量分別為m和m（mm），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長為l（lr）的輕繩連在一起如圖所示，若將甲物體放在轉軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對滑動，則轉盤旋轉的角速度最大不得超過（兩物體均看做質點）（）abcd9（4分）宇航員乘飛船前往a星球，其中有一項任務是測該星球的密度已知該星球的半徑為r，引力常量為g結合已知量有同學為宇航員設計了以下幾種測量方案你認為正確的是（）a當飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期tb當飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期t和飛船到星球的距離hc當飛船繞星球表面運行時測出飛船的運行周期td當飛船著陸后宇航員測出該星球表面的重力加速度g10（4分）如圖所示，一個物體放在水平面上，在跟豎直方向成角的斜向下的推力f的作用沿水平面移動了位移s，若物體的質量為m，物體與地面之間的摩擦力為f，則在此過程中（）a摩擦力做的功為fsb力f做的功為fscosc力f做的功為fssind重力做的功為mgs11（4分）如圖所示，質量m=2kg的木塊在傾角=37的足夠長的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.5，已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2，則（）a前2s內重力所做的功為24jb前2s內重力所做的功為48jc前2s內重力的平均功率為24wd第 2s末重力的瞬時功率為48w12（4分）如圖所示，在粗糙水平板上放一個物體，使水平板和物體一起在豎直平面內沿逆時針方向做勻速圓周運動，ab為水平直徑，cd為豎直直徑，在運動過程中木板始終保持水平，物塊相對木板始終靜止，則（）a物塊始終受到三個力作用b只有在a、b、c、d四點，物塊受到合外力才指向圓心c從a到b，物體所受的摩擦力先減小后增大d從b到a，物塊處于超重狀態(tài)二實驗題（每空3分，共12分）13（12分）某同學在“研究平拋運動”實驗中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點的位置沒有記錄，于是他在曲線上取水平距離s相等的三點a、b、c，量得s=0.2m又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，取g=10m/s2，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（1）物體做平拋運動的初速度是m/s；（2）物體在b點的速度沿豎直方向的分速度為m/s；（3）拋出點距離b點的水平距離為m，豎直距離為m三解答題（本題共40分，其中14題12分，15題15分，16題13分解題過程中要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）14（12分）如圖所示，一個人用一根長1m，只能承受46n拉力的繩子，拴著一個質量為1kg的小球，在豎直平面內做圓周運動已知圓心o離地面h=6m，轉動中小球在最低點時繩子斷了求：（1）繩子斷時小球運動的角速度多大？（2）繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離15（15分）人類一直夢想登上月球，將月球作為人類的第二個家園現(xiàn)根據(jù)觀測已知月球的質量為m，半徑為r，自轉周期為t，萬有引力常量為g請你結合以上數(shù)據(jù)求下列各值：（1）月球表面的重力加速度g月；（2）月球的第一宇宙速度v；（3）月球同步衛(wèi)星的軌道半徑r16（13分）一輛汽車以額定功率為6.0104w在平直公路上行駛，質量m=2.0103kg，汽車所能達到的最大速度30m/s，運動中阻力大小恒定，求：（1）汽車受到的阻力是多大？（2）當汽車的速度為10m/s時加速度是多大甘肅省武威六中2014-2015學年高一下學期期末物理試卷參考答案與試題解析一.選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分1-8單選，9-12多選，全選對得4分，選對但不全得2分，錯選或不選得0分）1（4分）一條河寬100米，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度是5m/s，則（）a該船可以垂直河岸橫渡到正對岸b當船頭垂直河岸橫渡時，過河所用的時間最短c當船頭垂直河岸橫渡時，過河位移最小d該船橫渡到對岸的最小位移是100米考點：運動的合成和分解 專題：運動的合成和分解專題分析：船既隨水向下游運動，又相對于水向對岸行駛，根據(jù)船相對于水的速度與水流速度的比較，分析船能否到達正對岸假設船頭的指向與河岸的夾角為，運用速度的分解求出船垂直于河岸方向的分速度，分析什么條件時渡河的時間最短，并進行求解運用作圖法，根據(jù)三角形定則分析什么條件下船的合速度與河岸夾角最大，則船登陸的地點離船出發(fā)點的最小距離，再由幾何知識求解最小距離解答：解：設船在靜水中的航速為v1，水流的速度v2a、由題，船在靜水中的航速小于水流的速度，根據(jù)平行四邊形定則可知，船的合速度方向不可能垂直于河岸，則船不能垂直到達正對岸故a錯誤，d也錯誤；b、將小船的速度分解為垂直河岸和沿河岸方向，在垂直于河岸的方向上，河寬一定，當在該方向上的速度最大時，渡河時間最短，所以當船頭方向垂直河岸，在該方向上的速度等于靜水航速，時間最短，為tmin=25s故b正確；c、船實際是按合速度方向運動，由于v1、v2的大小一定，根據(jù)作圖法，由三角形定則分析可知，當船相對于水的速度v1與合速度垂直時，合速度與河岸的夾角最大，船登陸的地點離船出發(fā)點的最小距離設船登陸的地點離船出發(fā)點的最小距離為s根據(jù)幾何知識得=代入解得 s=125m故c錯誤；故選：b點評：本題是小船渡河問題，關鍵是運用運動的合成與分解作出速度分解或合成圖，分析最短時間或最短位移渡河的條件2（4分）如圖所示，兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內作勻速圓周運動，則它們的（）a運動周期相同b運動線速度一樣c向心力相同d向心加速度相同考點：向心力；線速度、角速度和周期、轉速 專題：勻速圓周運動專題分析：兩個小球均做勻速圓周運動，對它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度，再由角速度與線速度、周期、向心加速度的關系公式求解解答：解：a、對其中一個小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運動，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關系得，合力：f=mgtan；由向心力公式得到：f=m2r；設繩子與懸掛點間的高度差為h，由幾何關系，得：r=htan；由三式得：=，與繩子的長度和轉動半徑無關；又由t=知，周期相同，故a正確；b、由v=wr，兩球轉動半徑不等，則線速度大小不等，故b錯誤；c、向心力f=mgtan，不同，則向心力不同，故c錯誤；d、由a=2r，兩球轉動半徑不等，向心加速度不同，故d錯誤；故選：a點評：本題關鍵要對球受力分析，找向心力來源，求角速度；同時要靈活應用角速度與線速度、周期、向心加速度之間的關系公式3（4分）長期以來“卡戎星（charon）”被認為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉軌道半徑r1=19600km，公轉周期t1=6.39天2006年3月，天文學家發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉半徑r2=48000km，則它的公轉周期t2，最接近于（）a15天b25天c35天d45天考點：開普勒定律 專題：萬有引力定律的應用專題分析：據(jù)開普勒第二定律（半徑的三次方與周期的平方成正比）即可求解解答：解：據(jù)開普勒第二定律得：= 得：t2=24.6天，故acd錯誤，b正確故選：b點評：明確開普勒三定律，會利用三定律分析天體的運動情況，屬于基礎題4（4分）以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f，則從拋出至落回到原出發(fā)點的過程中，空氣阻力對小球做的功為（）a零bfhc2fhd4fh考點：功的計算 專題：動能定理的應用專題分析：阻力對物體做功與物體經過的路徑有關，由于空氣阻力的大小恒為f，可以根據(jù)w=fl計算摩擦力的功解答：解：上升過程：空氣阻力對小球做功：w1=fh下落過程：空氣阻力對小球做功：w2=fh則從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為： w=w1+w2=2fh故選：c點評：對功的公式w=flcos要加深理解，不同的力做功的含義不同，對于滑動摩擦力、空氣阻力做功與路徑有關5（4分）據(jù)報道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質量約為地球質量的6.4倍，一個在地球表面重量為600n的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60n由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為（）a0.5b2c3.2d4考點：萬有引力定律及其應用 專題：計算題分析：在忽略自轉的情況下，萬有引力等于物體所受的重力，所以根據(jù)重力之比，可以求出中心天體的半徑之比解答：解：在忽略地球自轉的情況下，萬有引力等于物體的重力即g地=同樣在行星表面有g行=以上二式相比可得=2故該行星的半徑與地球的半徑之比約為2故b正確，故選b點評：忽略自轉的情況下萬有引力等于物體所受的重力，這是經常用的方法要注意掌握6（4分）已知地球和火星的質量比=，半徑比=，表面動摩擦因數(shù)均為0.5，用一根繩在地球表面上水平拖一個箱子，箱子能獲得10m/s2的最大加速度將此箱子和繩子送上火星表面，仍用該繩子水平拖木箱，則木箱產生的最大加速度為多少？（地球表面的重力加速度為10m/s2）（）a10m/s2b12.5m/s2c7.5m/s2d15m/s2考點：萬有引力定律及其應用；向心力 專題：萬有引力定律的應用專題分析：根據(jù)萬有引力等于重力求出地球和火星表面的重力加速度之比，結合牛頓第二定律，抓住最大拉力相等，求出在火星表面拉動木箱的最大加速度解答：解：根據(jù)萬有引力等于重力得，解得g=，地球和火星的質量比=，半徑比=，則，可知火星表面的重力加速度，根據(jù)牛頓第二定律得，fmg地=ma，在火星表面，根據(jù)牛頓第二定律得，fmg火=ma，聯(lián)立解得a=12.5m/s2故選：b點評：本題關鍵抓住天體表面上物體的重力近似等于萬有引力，得到重力加速度的關系，再根據(jù)牛頓第二定律研究加速度7（4分）一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時起速度為1m/s從此刻開始滑塊運動方向上再施加一水平作用f，力f合滑塊的速度v隨時間的變化規(guī)律分別如圖1和圖2所示設在第1秒內、第2秒內、第3秒內力f對滑塊做的功分別為w1、w2、w3，則以下關系正確的是（）aw1=w2=w3bw1w2w3cw1w3w2dw1=w2w3考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像 專題：牛頓運動定律綜合專題分析：根據(jù)速度時間圖象分別求出在第1秒內、第2秒內、第3秒內滑塊的位移，再根據(jù)w=fx比較f所做的功解答：解：物體在第一秒內的位移，在第二秒內的位移，在第三秒內的位移x3=11m=1m根據(jù)w=fx得，則在第一秒內f所做的功為，第二秒內力f所做的功為，第三秒內力f所做的功為2j所以w1w2w3故b正確，a、c、d錯誤故選b點評：解決本題的關鍵知道速度時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，以及掌握恒力做功的公式w=fxcos8（4分）一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內轉動，圓盤半徑為r，甲、乙物體質量分別為m和m（mm），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長為l（lr）的輕繩連在一起如圖所示，若將甲物體放在轉軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對滑動，則轉盤旋轉的角速度最大不得超過（兩物體均看做質點）（）abcd考點：向心力 專題：勻速圓周運動專題分析：當角速度從0開始增大，乙所受的靜摩擦力開始增大，當乙達到最大靜摩擦力，角速度繼續(xù)增大，此時乙靠拉力和靜摩擦力的合力提供向心力，角速度越大，拉力越大，當拉力和甲的最大靜摩擦力相等時，角速度達到最大值解答：解：當繩子的拉力等于甲的最大靜摩擦力時，角速度達到最大，有t+mg=ml2，t=mg所以=故選：d點評：解決本題的關鍵知道當角速度達到最大時，繩子的拉力等于甲的最大靜摩擦力，乙靠拉力和乙所受的最大靜摩擦力提供向心力9（4分）宇航員乘飛船前往a星球，其中有一項任務是測該星球的密度已知該星球的半徑為r，引力常量為g結合已知量有同學為宇航員設計了以下幾種測量方案你認為正確的是（）a當飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期tb當飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期t和飛船到星球的距離hc當飛船繞星球表面運行時測出飛船的運行周期td當飛船著陸后宇航員測出該星球表面的重力加速度g考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用 專題：人造衛(wèi)星問題分析：和密度有關的是質量，它們之間的關系：m=，然后再結合萬有引力提供向心力的公式來判定解答：解：ab：星球的質量：m=，飛船繞星球在任意高度運行時，萬有引力提供向心力，即：=m（r+h） ，聯(lián)立解得：= 從公式中可以判定，飛船繞星球在任意高度運行時測出飛船的運行周期t和飛船到星球的距離h，故a錯誤，b正確c：飛船繞星球表面運行時：h=0，簡化為：=，故c正確；d：著陸后，重力等于萬有引力，即：=mg聯(lián)立解得：=，從公式中可以知道，密度與星球表面的重力加速度有關，故d正確故選：bcd點評：本題關鍵先要弄清實驗原理，再寫出相應的密度的板表達式，根據(jù)表達式進行說明10（4分）如圖所示，一個物體放在水平面上，在跟豎直方向成角的斜向下的推力f的作用沿水平面移動了位移s，若物體的質量為m，物體與地面之間的摩擦力為f，則在此過程中（）a摩擦力做的功為fsb力f做的功為fscosc力f做的功為fssind重力做的功為mgs考點：功的計算 專題：功的計算專題分析：對物體受力分析，根據(jù)功的公式可以逐個求得各個力對物體做功的情況解答：解：a、物體與地面之間的摩擦力大小為f，物體的位移的大小為s，由功的公式可得w=fs，所以a正確b、c、力f與豎直方向成角，所以在水平方向的分力為fsin，所以f做的功為fssin，所以b錯誤，c正確d、重力在豎直方向上，物體在豎直方向的位移是零，所以重力的功為零，所以d錯誤故選：ac點評：恒力做功，根據(jù)功的公式直接計算即可，比較簡單11（4分）如圖所示，質量m=2kg的木塊在傾角=37的足夠長的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.5，已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2，則（）a前2s內重力所做的功為24jb前2s內重力所做的功為48jc前2s內重力的平均功率為24wd第 2s末重力的瞬時功率為48w考點：功率、平均功率和瞬時功率；功的計算 專題：功率的計算專題分析：根據(jù)牛頓第二定律求出木塊的加速度，結合運動學公式求出位移和速度，結合平均功率和瞬時功率的公式求出平均功率和瞬時功率的大小解答：解：木塊下滑的加速度為：a=64m/s2=2m/s2，下滑的位移為：x=，則重力做功為：wg=mgxsin37=2040.6j=48j，故a錯誤，b正確重力做功的平均功率為：，故c正確2s末的速度為：v=at=22m/s=4m/s，則重力的瞬時功率為：p=mgvsin37=2040.6w=48w，故d正確故選：bcd點評：本題考查了牛頓第二定律、運動學公式、功率的基本運用，知道平均功率和瞬時功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法12（4分）如圖所示，在粗糙水平板上放一個物體，使水平板和物體一起在豎直平面內沿逆時針方向做勻速圓周運動，ab為水平直徑，cd為豎直直徑，在運動過程中木板始終保持水平，物塊相對木板始終靜止，則（）a物塊始終受到三個力作用b只有在a、b、c、d四點，物塊受到合外力才指向圓心c從a到b，物體所受的摩擦力先減小后增大d從b到a，物塊處于超重狀態(tài)考點：向心力；牛頓第二定律 專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應用分析：木板托著物體在豎直平面內逆時針方向一起做勻速圓周運動，物體所受的合力提供圓周運動所需的向心力當加速度方向向上時，物體處于超重狀態(tài)，加速度向下時，物體處于失重狀態(tài)解答：解：a、在cd兩點處，只受重力和支持力，在其他位置處物體受到重力，支持力、靜摩擦力三個作用，故a錯誤；b、物體作勻速圓周運動，合外力提供向心力，所以合外力始終指向圓心，故b錯誤；c、從a運動到b，物體的加速度的方向始終指向圓心，水平方向的加速度先減小后反向增大，根據(jù)牛頓第二定律可得，物體所受木板的摩擦力先減小后增大故c正確d、從b運動到a，向心加速度有向上的分量，所以物體處于超重狀態(tài)，故d正確；故選：cd點評：解決本題的關鍵知道a所受的合力提供向心力，向心力大小不變，知道a所受合力在豎直方向的分力等于重力和支持力的合力，在水平方向的分力等于摩擦力二實驗題（每空3分，共12分）13（12分）某同學在“研究平拋運動”實驗中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點的位置沒有記錄，于是他在曲線上取水平距離s相等的三點a、b、c，量得s=0.2m又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，取g=10m/s2，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：（1）物體做平拋運動的初速度是2m/s；（2）物體在b點的速度沿豎直方向的分速度為1.5m/s；（3）拋出點距離b點的水平距離為0.3m，豎直距離為0.1125m考點：研究平拋物體的運動 專題：實驗題分析：（1）在豎直方向上根據(jù)y=gt2，求出時間間隔t，在水平方向上根據(jù)，求出平拋運動的初速度；（2）勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，即ac在豎直方向上的平均速度等于b點的豎直分速度；（3）根據(jù)運動學公式求出運動到b點的時間，再根據(jù)平拋運動基本公式求解解答：解：（1）在豎直方向上根據(jù)y=gt2，則有：t=，所以拋出初速度為：，（2）經過b點時的豎直分速度為，（3）拋出點到b點的時間t=，則拋出點距離b點的水平距離為x=v0t=20.15=0.3m，豎直距離為h=故答案為：（1）2；（2）1.5；（3）0.3；0.1125點評：解決本題的關鍵掌握平拋運動的處理方法，以及勻變速直線運動的兩個推論：1、在連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量2、某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度三解答題（本題共40分，其中14題12分，15題15分，16題13分解題過程中要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）14（12分）如圖所示，一個人用一根長1m，只能承受46n拉力的繩子，拴著一個質量為1kg的小球，在豎直平面內做圓周運動已知圓心o離地面h=6m，轉動中小球在最低點時繩子斷了求：（1）繩子斷時小球運動的角速度多大？（2）繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離考點：平拋運動；線速度、角速度和周期、轉速 專題：平拋運動專題分析：（1）繩子斷時，繩子的拉力恰好是46n，對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大??；（2）繩斷后，小球做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得落地點與拋出點間的水平距離解答：解：（1）對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和向心力的公式可得，fmg=mr2，所以=rad/s（2）由v=r可得，繩斷是小球的線速度大小為v=6m/s，繩斷后，小球做平拋運動，水平方向上：x=v0t 豎直方向上：h=代入數(shù)值解得 x=6m小球落地點與拋出點間