1、2017-2018学年度福建师大附中第二学期高一期末考试物理试卷一、不定项选择题1.16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是（ ）A. 四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受的力越大，速度就越大B. 一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”C. 两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快D. 一个物体维持匀速直线运动，不需要受力【答案】D【解析】物体受的力越大，速度就越大，是亚里士多德的观点故A正确；力是维
2、持物体运动的原因，物体受力就会运动，不再受力了，它总会逐渐停下来，是亚里士多德的观点故B正确两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢，即重物比轻物下落快，是亚里士多德的观点故C正确伽利略用实验和推理，证明了力不是维持物体运动的原因故D错误故选ABC.视频2.一个静止的质点，在两个互相垂直的恒力F1、F2的作用下开始运动，经过一段时间后突然撤去其中一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段的运动分别是（ ）A. 匀加速直线运动、匀变速曲线运动B. 匀加速直线运动、匀减速直线运动C. 匀变速曲线运动、匀速圆周运动D. 匀加速直线运动、匀速圆周运动【答案】A【解析】两个互成锐角的恒力F1、F2合成，根
3、据平行四边形定则，其合力为恒力，加速度恒定；质点原来静止，故物体做初速度为零的匀加速直线运动；撤去一个力后，剩下的力与速度不共线，故开始做曲线运动，由于F2为恒力，故加速度恒定，即做匀变速曲线运动；故A正确，BCD错误故选A.3.如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（ ）A. a、b和c三点的线速度大小相等B. a、b和c三点的角速度相等C. a、b的角速度比c的大D. c的线速度比a、b的大【答案】B【解析】a、b和c均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都为陀螺旋转的角速度，B正确，C错误；三点做匀速圆周运动的
4、半径关系为rarbrc，据vr可知，三点的线速度关系为vavbvc，A、D错误。4. 如图所示，一只钢球从一根直立于水平地面的轻质弹簧正上方自由下落，从钢球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，钢球运动的动能和重力势能以及弹簧的弹性势能的变化情况是（ ）A. 动能一直在减小B. 弹簧的弹性势能一直在减小C. 重力势能一直在减小D. 重力势能以及弹簧的弹性势能的总量一直保持不变【答案】C【解析】当弹簧弹力等于小球重力时小球速度最大，之后弹力大于重力，小球向下减速直至速度为零，小球克服弹力做功，弹簧弹性势能增大，重力做正功，重力势能减小，由能量守恒定律可知，小球的动能、重力势能、弹性势能之和不变，重
5、力势能以及弹簧的弹性势能的总量先减小后增大，ABD错；C对；5.某人将重物由静止开始举高，并获得速度，不计空气阻力，则在这个过程中（ ）A. 重物所受合外力对它做的功等于重物机械能增量B. 人对重物所做的功等于重物机械能的增量C. 重物克服重力做的功等于重物重力势能的增量D. 重物所受合外力做的功等于重物动能的增量【答案】BCD【解析】物体机械能的变化根据除了重力以外其他力做功，所以物体机械能增大，拉力做的功等于物体机械能的增大量，A错；6.某同学设想驾驶一辆“陆地太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的
6、航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km，g =9.8 m /s2下列说法正确的是（ ）A. 汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B. 当汽车速度增加到7.9km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动C. 此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为24小时D. 在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力【答案】B【解析】【详解】汽车沿地球赤道行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力。设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得mg-F=m解得：F=mg-m；当汽车速度v减小时，支持力F增大，则汽车对对地面的压力增大。故A错误。7.9km/s
7、是第一宇宙速度，当汽车速度v=7.9km/s时，汽车将离开地面绕地球做圆周运动，成为近地卫星。故B正确。“航天汽车”环绕地球做圆周运动时半径越小，周期越小，则环绕地球附近做匀速圆周运动时，周期最小。最小周期，v=7.9km/s，R=6400km，代入解得T=5087s=1.4h，“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1.4h。故C错误。在此“航天汽车”上物体处于完全失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力。故D错误。故选B。【点睛】对于第一宇宙速度，是指物体环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度，当物体的速度达到第一宇宙速度时物体就成为绕地球运行的卫星7.如图所示，甲、乙两物体分别从A、C两
8、地由静止出发做加速运动，B为AC中点，两物体在AB段的加速度大小均为a1，在BC段的加速度大小均为a2，且a1a2若甲由A到C所用时间为t甲，乙由C到A所用时间t乙，则t甲与t乙的大小关系为（ ）A. t甲=t乙 B. t甲t乙 C. t甲t乙 D. 无法确定【答案】B【解析】分别做甲乙运动的速度时间图像，位移相同则图像与横轴包围面积相同，比较面积相同时所用时间可知B对。8. 实验小组利用DIS系统，观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，传感器的测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线，根据图线
9、分析可知下列说中法正确的是（ ）A. 从时刻t1到t2，钩码处于超重状态，从时刻t3到t4，钩码处于失重状态B. 从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C. 电梯可能开始在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼。D. 电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼。【答案】BC【解析】在t1-t2时间内Fmg,电梯有向上的加速度,处于超重状态,B正确.因电梯速度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速,C正确9.如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，
10、另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为。则（ ）A. vA=vBcosB. vB=vAcosC. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能D. 当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大【答案】AD【解析】试题分析：将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度在沿绳子方向的分速度为，所以故AB错误A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动
11、能的增加和B的重力势能的增加故C错误除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大故D正确故选D考点：考查了机械能守恒定律和运动的分解与合成的应用点评：解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题10.如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且。则之间的正确关系是：（ ）A.
12、B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】据题知小球被抛出后都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 h=gt2，解得：因为hAB：hAC：hAD=1：4：9；所以三次小球运动的时间比为：t1：t2：t3= =1：2：3，小球的水平位移相等，由v=x/t可得，速度之比为：v1：v2：v3=6：3：2；故选C。【点睛】本题是平抛运动规定的直接应用，关键抓住水平方向和竖直方向运动的时间相等，运用匀变速直线运动的推论解题.11.如图（甲）所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，最终恰好静止在O点上，并使
13、该处下凹，此时网绳dOe、bOg上均成120向上的张角，如图（乙）所示则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为（ ）A. B. C. mg D. 【答案】A【解析】【详解】因四根绳子的合力为mg，则4Tcos600=mg，解得T=mg，故选A. 【点睛】本题应注意绳子张力的特点，同一根绷紧的绳，其上的各部分张力相等；两个大小相等的力若其夹角为120，则合力与分力大小相等12.如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数，A物上系一细线，细线能承受的最大拉力是20N，水平向右拉细线，若最大静摩擦力约为滑动摩擦力，下述中正确的是（g=10
14、m/s2）（ ）A. 当拉力F12N时，A相对B滑动C. 在绳可以承受的范围内，拉力F达到一定值时，A有可能相对B滑动D. 在绳可以承受的范围内，无论拉力F多大，A相对B始终静止【答案】D【解析】假设绳子不断裂,则当绳子拉力增大到某一值时B物体会开始滑动,此时A、B之间达到最大静摩擦力。以B为研究对象，最大静摩擦力产生加速度，由牛顿第二定律得：以整体为研究对象，由牛顿第二定律得即当绳子拉力达到48牛时两物体才开始相对滑动。所以A、B错。当拉力为16N时，由解得2m/s2，再由得f=4N故D正确。二、实验题13.在“探究求合力的方法”的实验中，下列说法中正确的是_A在测量同一组数据F1、F2和合
15、力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化B用图示法作出各力的大小和方向时，必须采用相同的标度C若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的大小也一定增加1ND为减小测量误差，F1、F2方向间夹角应为90【答案】AB【解析】【详解】在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，以保证合力和分力的等效性，选项A正确；用图示法作出各力的大小和方向时，必须采用相同的标度，选项B正确；根据矢量合成原则可知，分力增加1N，合力不是增加1N，故C错误；F1、F2方向间夹角为90并不能减小误差，故D错误。故选AB。14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，重锤牵引一条纸带自由下落，
16、打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点，如下图所示，记下第一个点的位置O，并在纸带上连续取3个相邻的点，按时间顺序依次标为A、B、C，量出A、B间的距离为，B、C间的距离为，O、B间的距离为l，相邻两点间的时间间隔均为T，重力加速度为。如果重锤下落过程中机械能守恒，那么，本实验的这些测量数据要满足的关系式应为_。【答案】【解析】【详解】重锤经过B点时的速度：，如果机械能守恒，则重锤重力势能的减小量等于重锤动能的增加量，则：mgl=mvB2，即： 或者 ；【点睛】本题考查了验证机械能守恒定律，应用匀变速运动的推论求出重锤的速度是正确解题的关键，应用机械能守恒定律即可正确解题三、计算题15.“嫦娥一
17、号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，已知引力常量G，试求：月球的质量M是多少？【答案】【解析】设“嫦娥一号”质量为m1，圆周运动时，万有引力提供向心力，则 5分 3分本题考查万有引力定律提供向心力，其中半径r为距离球心间的距离16.如图所示，以v0=8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有T=2.5s将熄灭，此时汽车距离停车线s0=20m。该车加速时最大加速度大小为a1=2m/s2，减速时最大加速度大小为a2=5m/s2。此路段允许行驶的最大安全速度为vm=11.5m/s，该
18、车司机准备采取立即以最大加速度做匀加速直线运动，赶在绿灯熄灭前通过停车线。（1）你能否用学过的知识来判断司机这种做法安全吗？（2）如果不安全，那么为保证汽车能安全通过路口，请你对司机提出合理化建议.【答案】（1）不安全（2）建议：立即刹车减速运动；采取立即匀加速运动至最大安全速度为vm=11.5m/s后，匀速通过停车线.【解析】取上述分析过程的临界状态通过停车线时，则有v0ta1t2s0t=2svm 2分该车司机虽然能赶在绿灯熄灭前通过停车线，但是超过了路段允许行驶的最大安全速度，因此司机这种做法不安全。 2分建议：立即刹车减速运动；采取立即匀加速运动至最大安全速度为vm=11.5m/s后，匀
19、速通过停车线.（本题的答案不唯一，只要学生论述言之有理，即可得分） 3分本题考查匀变速直线运动的临界问题，根据通过停车线时能通过红绿灯，由位移上的关系和时间上的关系t=2sT，由此可得17.在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为60kg，吊椅的质量为10kg，当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，（不计定滑轮与绳子间的摩擦，不计空气阻力，重力加速度
20、试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）吊椅对运动员的支持力。【答案】（1）420N（2）300N【解析】【详解】（1）设运动员受到绳向上的拉力大小为F，由于跨过定滑轮的两段绳子的拉力大小相等，故吊椅受到绳的拉力大小也是F对运动员和吊椅整体进行受力分析，如图所示，则有：2F-（m人+m椅）g=（m人+m椅）a代入数据解得：F=420N根据牛顿第三定律知，运动员竖直向下拉绳的力的大小为：F=420N（2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析，如图所示，则有：F+FN-m人g=m人a代入数据解得：FN=300N根据牛顿第三定律知，运动员对吊椅的压力大小为300N18.如图所示，A
21、B为1/4光滑圆弧轨道，圆弧轨道的半径为R=3m，A点为1/4圆弧轨道的顶端，A点与圆心O在同一水平面上。BC为粗糙水平轨道，滑块与BC轨道的动摩擦因数为=0.5，BC长L=2m。CD是倾角为=光滑斜轨道。一质量为m=3kg小滑块从A点以v0=2m/s的初速度沿AB圆弧滑下，（斜轨道与水平轨道交接处有一段很小的圆弧，滑块经过交接处时与轨道的碰撞所引起的能量损失可以不计，取10m/s2）求：（1）滑块第1次经过光滑圆弧最低点B点时，轨道对滑块的支持力的大小.（2）滑块沿光滑斜轨道CD能上升的最大高度.（3）滑块最后停止的位置到B点的距离。【答案】（1）94N（2）2.2m（3）1.6m【解析】（
22、1）根据动能定理有（1）2分经过B点时，小球做圆周运动，有.（2）1分其中，R3m，由（1）（2）式得.（3）1分（2）以A点运动到斜面最高点为全过程，根据动能定理有.（5）2分（6）1分代入数据，由（5）（6）式可得，.（7）1分（3）滑块最终只能停止在水平轨道上，从开始到停止的全过程，根据动能定理有.（8）2分根据（2）小题中的相关数据，可求得（9）1分,表示滑块在水平轨道上通过的路程为6.4m，由于BC长为2 m，所以最终滑块停止的位置到距离B点的距离为1.6m.（10）2分本题考查动能定理和圆周运动，由A到B的运动过程中，由动能定理可求得B点速度，再由B点合力提供向心力列式求解，以全过
23、程为研究对象，重力做功只与初末位置的高度差有关，摩擦力做功与路程有关，由此根据动能定理烈士求解19.过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠，如果小球恰能通过第二圆形轨道。如果要使小球不能脱离轨道，试求在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件。（重力加速度取，计算结果保留小数点后一位
24、数字。）【答案】或 【解析】【详解】设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意 由得 要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足 由得 II轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理 解得 为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足 解得：R3=27.9m 综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件或 【点睛】本题为力学综合题，要注意正确选取研究过程，运用动能定理解题动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动知道小球恰能通过圆形轨道的含义以及要使小球不能脱离轨道的含义. - 13 -
免费区 
