湖南省长沙市2016_2017学年高一物理下学期期末考试试题201707270291.wps

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1、2016201620172017 学年度高一第二学期期末考试 物 理 时量：90分钟(第 卷 60分钟，第 卷 30 分钟) 满分：150 分(第 卷 100分，第 卷 50分) 第 卷 ( (必做题，共 100100分) ) 一、单项选择题( (共 1212小题，每小题 5 5 分，共 6060分，在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项符合题目要求) ) 1关于能量和能源，下列说法正确的是 A由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 B在利用能源的过程中，能量在总量上逐渐减少 C能量耗散说明能量在转化过程中有方向性 D人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 2如图是我国著名网球运

2、动员李娜精彩的比赛瞬间，如果网球离开球拍后，沿图中虚线 做曲线运动，则图中能正确表示网球在相应点速度方向的是 Av1 Bv2 Cv3 Dv4 3电脑中用的光盘驱动器，采用恒定角速度驱动光盘，光盘上凹凸不平的小坑是存贮的 数据，请问激光头在何处时，电脑读取数据的速率比较大 A内圈 B外圈 C中间位置 D与位置无关 4关于功，下列说法正确的是 A功只有大小而无方向，所以功是标量 B力和位移都是矢量，所以功也是矢量 C功的大小仅由力决定，力越大，做功越多 1 D功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多 5如图所示，将小球从空中的 A 点以速度 v 水平向右抛出，不计空气阻力，小球刚好擦 过竖直挡板落

3、在地面上的 B 点若使小球的落地点位于挡板和 B 点之间，下列方法可行的是 A在 A 点将小球以小于 v 的速度水平抛出 B在 A 点将小球以大于 v 的速度水平抛出 C在 A 点正下方某位置将小球以小于 v 的速度水平抛出 D在 A 点正上方某位置将小球以小于 v 的速度水 平抛出 6对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是 A线速度不变 B加速度不变 C周期不变 D所受合外力不变 7已知引力常量 G 与下列哪些数据，一定可以计算出地球密度 A地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离 B月球绕地球运行的周期及月球绕地球转动的轨道半径 C做圆周运动的人造地球卫星的绕行周期 D若不考虑地球自转

4、，已知地球半径和重力加速度 8如图所示，质量为 m 的小球，从离桌面 H 高处由静止下落，桌面离地高度为 h，若以 桌面为参考平面(零势能面)，那么小球落地时的重力势能是 AmgH Bmgh C0 Dmgh 9以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是 A卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值 B太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力 C牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间 D开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在轨道上各个地方的速率均相等 2 10在排球测试中，竖直向上垫出一排球，后来排球又落回原处，已知空气阻力的大小正 比于排球的速度下列说法正确的是 A上升过程中克服重

5、力做的功大于下降过程中重力做的功 B上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功 C上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率 D上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率 11如图所示，在倾角 30的光滑斜面上，长为 L 的细线一端固定，另一端连接质 量为 m 的小球，小球在斜面上做圆周运动，A、B 分别是圆弧的最高点和最低点，若小球在 A、 B 点做圆周运动的最小速度分别为 vA、vB，重力加速度为 g，则 AvA0 BvA gL 1 2 CvB 3gL DvB 10gL 12如图所示，足够长传送带与水平方向的夹角为 ，物块 a 通过平行于传送带的轻

6、绳 跨过光滑轻滑轮，与木块 b 相连，b 的质量为 m，开始时 a、b 及传送带均静止，且 a 不受传送 带的摩擦力作用，现将传送带逆时针匀速转动，则在 b 上升 h 高度(b 未与滑轮相碰)的过程中， 不正确的是 m A物块 A 的质量为 sin B摩擦力对 a 做的功等于物块 a、b 构成的系统机械能的增加 C摩擦力对 a 做的功等于物块 a、b 动能增加之和 D任意时刻，重力对 a、b 做功的瞬时功率大小不相等 二、填空题(共 2 小题，每空 2 分，共 8 分) 13如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面 A 上由静止释放小球，会 发现无论斜面 B 倾角怎样变化，小球最

7、后总能达_(“选填 同高”或“不同高”)的位置， 3 在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫_ 14长为 L0.5m 的轻杆，其一端固定于 O 点，另一端连着质量 m1kg 的小球，小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动，当它通过最高点时速度 v2m/s 时，小球受到细杆的作用力大 小为_ N，是_(“”“选填 拉力 或 支持力 )(g10 m/s2) 三、实验题(共 2 小题，每空 2 分，共 12 分) 15“”在 探究平抛运动规律 的实验中： (1)在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做 平抛运动的轨迹为了能较准确地描绘运动轨迹，需

8、要进行的操作有： A通过调节使斜槽的末端保持_ B每次释放小球的位置必须_(“”“”选填 相同 或 不同 ) C每次必须由静止释放小球 D小球运动时不应与木板上的白纸相接触 E将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线 (2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记了小球抛出点的位置 O，如图所 示，A 为物体运动一段时间后的位置g 取 10 m/s2，根据图象，可知小球抛出点的位置 O 的坐 标为_ 16“用如图甲所示的装置 验证机械能守恒定律” (1)下列物理量需要测量的是_(填写字母代号) 4 A重锤质量 B重力加速度 C重锤下落的高度 D与下落高度对应的重锤的瞬时速度 (2

9、)设重锤质量为 m、打点计时器的打点周期为 T、重力加速度为 g.图乙是实验得到的一 条纸带，A、B、C、D、E 为相邻的连续点根据测得的 x1、x2、x3、x4写出重锤由 B 点到 D 点 动能增量的表达式_由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是 _(“”“”“”选填 大于等于 或 小于 )重力势能的减少量 四、计算题(本题共 2 小题，共 20 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 17(8 分)如图所示，质量为 2.0103 kg 的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 60 m

10、的弯路时，车速为 20 m/s.此时汽车转弯所需要的向心力大小为多大？若轮胎与路面间的最 大静摩擦力为 3104 N，计算安全拐弯的速度不能超过多大？(保留两位有效数字) 5 18(12 分)如图所示，质量为 M0.2 kg 的木块放在水平台面上，水平台面比水平地面高 出 h0.2 m，木块距水平台面的右端 L1.7 m质量为 m0.1M 的子弹以 v0180 m/s 的速度 水平射向木块，当子弹以 v90 m/s 的速度水平射出时，木块的速度为 v19 m/s(此过程作用 时间极短，可认为木块的位移为零)若木块落到水平地面时的落地点到水平台面右端的水平 距离为 l1.6 m，求：(g 取 1

11、0 m/s2) (1)木块对子弹所做的功 W1和子弹对木块所做的功 W2； (2)设木块长度远小于 L，求木块与水平台面间的动摩擦因数 . 6 第 卷 (选做题，共 50 分) 五、多项选择题(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分，在每小题给出的四个选项中，有多个 选项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分) 19一质量为 2 kg 的物体放在光滑的水平面上，原处于静止状态，现用与水平方向成 60 角的恒力 F10 N 作用于物体上，历时 5 s，则 A力 F 对物体的冲量大小为 25 Ns B力 F 对物体的冲量大小为 50 Ns C物体的动量

12、变化量为 25 kgm/s D物体所受重力的冲量大小为 0 20如图质量为 M、长度为 l 的小车静止在光滑的水平面上质量为 m 的小物块(可视为 质点)放在小车的最左端现在一水平恒力 F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直 线运动，物块和小车之间的摩擦力为 Ff.经过时间 t，小车运动的位移为 x，物块刚好滑到小车 的最右端，则 A此时物块的动能为(FFf)(xl) B这一过程中，物块对小车所做的功为 Ff(xl) C这一过程中，物块和小车产生的内能为 Ffl D这一过程中，物块和小车增加的机械能为 Fx 21如图所示，A、B 两小球用轻杆连接，A 球只能沿内壁光滑的竖直滑槽运动，B

13、 球处于 光滑水平面内，不计球的体积开始时，在外力作用下 A、B 两球均静止且杆竖直现撤去外 力，B 开始沿水平面向右运动已知 A、B 两球质量均为 m，杆长为 L，则下列说法中正确的是 AA 球下滑到地面时，B 球速度为零 BA 球下滑到地面过程中轻杆一直对 B 球做正功 CA 球机械能最小时，B 球对地的压力等于它的重力 7 D两球和杆组成的系统机械能守恒，A 球着地时的速度为 2gL 222015 年 12月 10 日，我国成功将中星 1C 卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道如 图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为 R，地球表面重力加速度 g， 卫星远地点 P

14、距地心 O 的距离为 3R，则 A卫星在远地点的速度小于 3gR 3 B卫星经过远地点时的速度最小 g C卫星经过远地点时的加速度小于 9 D卫星经过远地点时加速，卫星有可能再次经过远地点 8 23如图，固定斜面倾角为 30，C 为斜面的最高点轻弹簧一端固定在挡板 A 上，处于 原长时另一端在 B 处，C、B 两点间的高度差为 h.质量为 m 的木箱(可看做质点)与斜面的动摩 3 擦因数为 ，当地重力加速度为 g，木箱从斜面顶端 C 无初速下滑，下列选项正确的是 6 1 A箱子从 C 点刚运动到 B 点这一过程损失的机械能为 mgh 2 B箱子最终将停在斜面上 B 点的下方 C箱子在斜面上运动

15、的总路程等于 4h D箱子在运动过程中弹簧的最大弹性势能一定大于 mgh 第 卷选择题答题卡 题 号 19 20 21 22 23 得 分 答 案 六、计算题(本题共 2 小题，共 25 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 24(12 分)一根不可伸长的轻绳跨过定滑轮，两端拴有 A、B 两物体，A、B 质量分别为 m1 2 kg，m23 kg.B 物块开始时静止于地面上，A 离地高度 H1 m现将 A 抬高 h11.25 m， 由静止释放，绳子绷直一瞬间断开，并给 B 一 个竖直向上的瞬时冲量 I，经观

16、察，B 此后上升 的最大高度为 h20.2 m，(不考虑一切阻力，取 g10 m/s2)求： (1)瞬时冲量 I 的大小； (2)A 落地的速度(可用根号表示) 9 1 25(13分)如图所示，水平轨道 BC 的左端与固定的光滑竖直 圆轨道相切于 B 点，右端 4 与一倾角为 30的光滑斜面轨道在 C 点平滑连接(即物体经过 C 点时速度的大小不变)，斜面 顶端固定一轻质弹簧，一质量为 2 kg 的滑块从圆弧轨道的顶端 A 点由静止释放，经水平轨道 后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至 D 点，已知光滑圆轨道的半径 R0.45 m，水 平轨道 BC长为 0.4 m，其动摩擦因数 0.2，

17、光滑斜面轨道上 CD 长为 0.6 m，g 取 10 m/s2，求： (1)滑块第一次经过 B 点时对圆弧轨道的压力； (2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能； (3)滑块在 BC 上通过的总路程 10 湖南师大附中 2016201620172017学年度高一第二学期期末考试 物理参考答案 第 卷 一、单项选择题(共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项符合题目要求) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C B B A D C D B A D D D 7.D 【解析】已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离，根据万有

18、引力提供向心 GMm m42r 42r3 力，列出等式： ，M ，所以只能求出太阳的质量，故 A错误；已知月球 r2 T2 GT2 Gmm 绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径，根据万有引力提供向心力，列出等式： r2 m42r 42r3 ，地球质量 m ，可以求出地球质量，但不知道地球半径，故 B错误； T2 GT2 若已知人造地球卫星在地面附近绕行周期，可求出地球密度，故 C错误；已知地球半径和重力 Gmm1 gR2 m 加 速度，根据万有引力等于重力列出等式 m1g，m ，根据密度定义得： R2 G V 3g ，故 D正确；故选 D. 4GR 10D 【解析】重力是保守力，做功的大小

19、只与小球的初末位置有关，与小球的路径等 无关，所以在上升和下降的过程中，重力做功的大小是相等的，故上升过程中克服重力做的功 等于下降过程中重力做的功，故 A、B错误；小球在上升过程中，受到的阻力向下，在下降过 程中受到的阻力向上，所以在上升时小球受到的合力大，加速度大，此时小球运动的时间短， W 在上升和下降过程中小球重力做 功的大小是相同的，由 P 可知，上升过程中的重力的平均 t 功率较大，故 C错误，D正确 11D 【解析】在 A 点，对小球，临界情况是绳子的拉力为零，小球靠重力沿斜面方向 v 的分力提供向心力，根据牛顿 第二定律得：mgsin m ，解得 A 点的最小速度为：vA L

20、1 1 1 gL，对 AB 段过程研究，根据机械能守恒得： mv mg2Lsin 30 mv ，解得 B 点的最小速 A2 2B 2 2 2 5gL 1 度为：vB ，故 D正确 10gL 2 2 12D 【解析】A.开始时，a、b 及传送带均静止且 a 不受传送带摩擦力作用，有 magsin 11 mb m mbg，则 ma ；B.摩擦力对 a 做正功，根据功能关系可知物块 a、b 构成的 sin sin 系统机械能增加，摩擦力对 a 做的功等于 a、b 机械能的增加；C.b 上升 h，则 a 下降 hsin ， 则 a 重力势能的减小量为Epamaghs in mgh，所以系统的重力势能不

21、变，所以摩擦力 对 a 做的功等于物块 a、b 动能增加之和；D.任意时刻 a、b 的速率相等，重力的瞬时功率 Pb mgv，Pamagvsin mgv，所以重力对 a、b 做功的瞬时功率大小相等故选 D. 二、填空题(共 2 小题，每空 2 分，共 8 分) 13同高 能量 142 支持力 【解析】小球在最高点时，对小球受力分析，受重力 G 和杆的弹力 FN，假定弹力向下，由 mv2 mv2 向心力公式得 FNmg ，解得 FN mg2 N，FN 为负值，因而杆对球为支持力 L L 三、实验题(共 2 小题，每空 2 分，共 12 分) 15(1)水平 相同 (2)(20，5) 【解析】(1

22、)因为平抛运动的初速度方向沿水平方向，所以一定要使得斜槽的末端保持水 平，为了保证小球做平抛运动的初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相同，当将球的位 置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线 (2)做平抛运动的物体在竖直方向上，是初速度为零的 匀加速直线运动，所以根据逐差法 y 0.1 ygT2，可得 T s0.1 s，小球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的初速 g 10 x 0.2 hAE 度为 ：v0 m/s2 m/s，C 点竖直方向的速度 vCy m/s2 m/s，则从抛出点到 A 点 T 0.1 2T 的时间为 ttCT(0.20.1) s0.1 s，所以抛出点距离 A 点的水

23、平位移为 xAv0t 1 20.1 m0.2 m20 cm，抛出点的横坐标为 x20 cm，抛出点离 A 点的竖直位移为 y gt2 2 5 cm，则抛出点的纵坐标为 y5 cm. 16(1)C mx4（x42x2） (2) 小于 8T2 【解析】(1)重锤下落的高度用刻度尺直接测量，而与下落高度对应的重锤的瞬时速度则 需要利用匀变速直线运动的规律公式计算得到 1 (2)重锤由 B 点到 D 点重力势能减少量的表达式为Epmg(x3x1)，动能增量Ek mv 2D 2 12 1 1 x4x2 1 x2 mx4（x42x2） mv m( )2 m( )2 .由于重锤下落时要克服阻力做功，会有一部

24、分机 2B 2 2 2T 2 2T 8T2 械能转化为内能，故实验中动能增量总是小于重力势能的减少量 四、计算题(本题共 2 小题，共 20 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) v2 202 17(8 分)【解析】根据 Fnm 2103 N1.3104 N(4分) R 60 v 由 fmm R 求得 vm30 m/s(4分) 18(12 分)【解析】(1)由动能定理得，木块对子弹所做的功为 1 1 W1 mv2 mv20243 J(3分) 2 2 同理，子弹对木块所做的功为 1 W2 Mv218.1 J

25、(3分) 2 (2)设木块离开水平台面时的速度为 v2，木块在水平台面上滑行阶段由动能定理有： 1 1 MgL Mv2 Mv21(2分) 2 2 木块离开水平台面后的平抛阶段，有 水平方向：lv2t(2分) 1 竖直 方向：h gt2 2 联立得 0.5(2分) 第 卷 五、多项选择题(共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分，在每小题给出的四个选项中，有多个 选项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分) 题号 19 20 21 22 23 答案 BC AC ACD ABD AB 19.BC 【解析】力 F 对物体的冲量大小 IFt105 Ns50

26、Ns，B正确，A错误； 1 根据动量定理得 Fcos 60tp，则动量的变化量p10 5 kgm/s25 kgm/s， 2 C正确；物体所受重力的冲量 IGmgt205 Ns100 Ns，D错误 20AC 【解析】对物块分析，物块的位移为 xl，根据动能定理得(FFf)(xl)Ek 0，所以物块到达小车最右端时具有的动能为(FFf)(xl)，故 A正确；对小车分析，小车的 13 位移为 x，所以物块对小车所做的功为 Ffx，故 B 错误；物块与小车增加的内能 QFfx相对 Ffl，故 C 正确；根据能量守恒定律得，外力 F 做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生 的内能，则有：F(lx) E

27、Q，则EF(lx)Ffl，故 D 错误 21ACD 【解析】A 球下滑到地面时，A 速度竖直，沿杆速度为零，即 B 球速度为零， 故 A 正确；开始时，B 球静止，B 的速度为零，当 A 落地时，B 的速度也为零，因此在 A 下滑 到地面的整个过程中，B 先做加速运动，后做减速运动，因此，轻杆先对 B 做正功，后做负功， 故 B 错误；A 球机械能最小时，B 球动能最大，即加速度等于零，轻杆作用力为零，故 C 正确； 1 A 球落地时，B 的速度为零，在整个过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAgL 2 mAv2，解得：v 2gL，故 D 正确 GMm v2 22ABD 【解析】若卫

28、星以半径为 3R做匀速圆周运动，则 m ，再根据 GM （3R）2 3R 3gR 3gR R2g，整理可以得到 v ，由于卫星到达远地点 P 后做椭圆运动，故在 P 点速度小于 ， 3 3 故选项 A 正确；根据半径与速度的关系可以知道，半径越大则速度越小，故远地点速度最小， GMm GMm g 故选项 B 正确；根据 ma， mg，则在远地点，a ，C 错误；卫星经过远地点时 （3R）2 R2 9 加速，则可以以半径为 3R做匀速圆周运动，可以再次经过远地点，D 正确 23AB 【解析】A.箱子从 C 点刚运动到 B 点的过程中，由能量的守恒可知损失的机械能 3 为摩擦力所做的功，对问题受力

29、分析，受重力支持力和摩擦力，摩擦力为：fmgcos 6 3 1 h mg mg，沿斜面方向上的位移为：s 2h，所以摩擦力所做的功为：Wffs 2 4 sin 30 1 1 mg2h mgh，选项 A 正确B.因为 mgsin 30mgcos 30，所以箱子与弹簧碰撞反弹 4 2 上升至速度为零时会再次下滑，最后会在重力、支持力、 弹簧的弹力和摩擦力的作用下处于静 止状态，最终位置会低于 B 点，所以选项 B 正确C.假设箱子最终会停在 B 点，设此过程中箱 子通过的路程为 s，由能量守恒则有：mghmgscos ，代入数据得 s4h，对 B 的解答可 知，箱子最终会停在 B 点以下，所以总路

30、程会大于 4h，C 选项错误D.根据前面的分析，要想 让弹簧的弹性势能等于 mgh，则弹簧的最大形变量应为 2h，但是因弹簧的劲度系数未知，所以 无法判定弹簧的最大形变量是多少，所以弹簧的最大弹性势能不一定大于 mgh. 六、计算题(本题共 2 小题，共 25 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 24(12 分)【解析】(1)B 做竖直上抛运动 v2 2gh22 m/s(2 分) 14 以竖直向上的方向为正方向，由动量定理 Im2gtm2v(2 分) 由于时间极短t0，所以 Im2v6 Ns(1分) (

31、2)A 先做自由落体运动 v1 2gh15 m/s(2 分) 由于绳子给 A 的作用力 FF，冲量大小也为 I，方向竖直向上 由动量定理 m1gtIm1v1m1v1得 v12 m/s(2分) 1 1 之后 A 自由下落，由机械能守恒 m1gH m1v2 m1v12(2 分) 2 2 解得 v2 6 m/s(1 分) 25(13 分)【解析】(1)滑块从 A 点到 B 点，由动能定理可得： 1 mgR mv2B0(2分) 2 代入数据解得：vB3 m/s(1分) 滑块在 B 点，由牛顿第二定律得： mv Fmg (2 分) R 代入数据解得：F3mg60 N 由牛顿第三定律可得：滑块对 B 点的压力 FF60 N，方向竖直向下(1分) (2)滑块从 A 点到 D 点，设该过程弹簧弹力对滑块做的功为 W，由动能定理可得： mgRmgLBCmgLCDsin 30W0(3 分) 其中：EpW， 解得：Ep1.4 J(1分) 即整个过程中弹簧具有最大的弹性势能为 1.4 J. (3)滑块最终停止在水平轨道 BC 间，设滑块在 BC上通过的总路程为 s.从滑块第一次经过 1 B 点到最终停下来的全过程，由动能定理可得：mgs0 mv ， B2 2 解得：s2.25 m(3分) 15