甘肅省高臺(tái)縣第一中學(xué)高一物理下學(xué)期期末考試試題.doc

甘肅省高臺(tái)縣第一中學(xué)2015年春學(xué)期期末考試高一物理試卷溫馨提示：1、本試題包括選擇題和非選擇題兩大部分，滿分 110 分，答題時(shí)間為 100 分鐘。2、本試題所有答案均填寫在答題卡對(duì)應(yīng)規(guī)定的位置，不能使用添卷紙。卷一、選擇題（本題共 16 小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確， 全部選對(duì)的得 3 分，選對(duì)但不全的得 2 分，有選錯(cuò)的得 0 分）1下列說(shuō)法正確的是( ) a做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度和加速度時(shí)刻都在變化 b卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)得出了萬(wàn)有引力定律c1847 年德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲在理論上概括和總結(jié)了能量守恒定律d一對(duì)作用力與反作用力做的總功一定為 0 2如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一起，大圓盤為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲不打滑 轉(zhuǎn)動(dòng)大、小圓盤的半徑之比為 3：1，兩圓盤和小物體 m1、m2 間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同m1 離甲盤圓心 o 點(diǎn) 2r，m2 距乙盤圓心 o點(diǎn) r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)（ ）a物塊相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，m1 與 m2 的線速度之比為 1：1 b物塊相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，m1 與 m2 的向心加速度之比為 2：9 c隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1 先開始滑動(dòng)d隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1 與 m2 同時(shí)開始滑動(dòng)3船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，則當(dāng)船沿渡河時(shí) 間最短的路徑渡河時(shí)（ ）a船渡河的最短時(shí)間 60sb要使船以最短時(shí)間渡河，船在行駛 過(guò)程中，必須隨時(shí)調(diào)整船頭指向c船在河水中航行的軌跡是一條直線d船在河水中的最大速度是 5m/s4、在光滑圓錐形容器中，固定了一根光滑的豎直細(xì)桿，細(xì)桿與圓錐的中軸線重合，細(xì)桿上穿有小環(huán)（小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能上下移動(dòng)），小環(huán)上連接一輕繩，與一質(zhì)量為 m 的光滑小球相連，讓小球在圓錐內(nèi)作水平面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并與圓錐內(nèi)壁接觸如圖所示，圖（a）中小環(huán)與小球在同一水平面上，圖（b）中輕繩與豎直軸成 角設(shè)a 圖和 b 圖中輕繩對(duì)小球的拉力分別為 ta 和 tb，圓錐內(nèi)壁對(duì)小球的支持力分別為 na 和nb，則在下列說(shuō)法中正確的是（）ata 一定為零，tb 一定為零bta 可以為零，tb 可以不為零cna 一定不為零，nb 不可以為零dna 可以為零，nb 可以不為零5設(shè)地球半徑為 r，質(zhì)量為 m 的衛(wèi)星在距地面 r 高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加 速度為 g，則（ ）62013 年 12 月 2 日，嫦娥三號(hào)探測(cè)器順利發(fā)射。嫦娥三號(hào)要求一次性進(jìn)入近地點(diǎn) 210 公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約 36.8 萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。12 月 10 日晚上九點(diǎn)二十分，在太空飛行 了九天的“嫦娥三號(hào)”飛船，再次成功變軌，從 100km100km 的環(huán)月圓軌道，降低到 近月點(diǎn) 15km、遠(yuǎn)月點(diǎn) 100km 的橢圓軌道，兩軌道相交于點(diǎn) p，如圖所示。若繞月運(yùn) 行時(shí)只考慮月球引力作用，關(guān)于“嫦娥三號(hào)”飛船，以下說(shuō)法正確的是a在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期b沿軌道 i 運(yùn)行至 p 點(diǎn)的速度等于沿軌道 ii 運(yùn)行至 p 點(diǎn)的速度c沿軌道 i 運(yùn)行至 p 點(diǎn)的加速度大于沿軌道 ii 運(yùn)行至 p 點(diǎn)的加速度d在軌道上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大7放置在同一豎直面內(nèi)的兩光滑同心圓環(huán) a、b 通過(guò)過(guò)其圓心的豎直軸 o1o2 連接，其半徑 rb= 3 ra，環(huán)上各有一個(gè)穿孔小球 a、b(圖中 b 球未畫出)，均能沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)。如果同心圓環(huán)繞豎直軸 o1o2 以角速度 勻速旋轉(zhuǎn)，兩球相對(duì)于鐵環(huán)靜止時(shí)，球 a 所在 半徑 oa 與 o1o2 成 =300 角。則( )a.球 b 所在半徑 ob 與 o1o2 成 45角b.球 b 所在半徑 ob 與 o1o2 成 30角c.球 b 和球 a 在同一水平線上d.由于球 a 和球 b 的質(zhì)量未知，不能確定球 b 的位置8如圖所示，從 a 點(diǎn)由靜止釋放一彈性小球，一段時(shí)間 后與固定斜面上 b 點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后小球速度大小不變， 方向變?yōu)樗椒较?，又?jīng)過(guò)相同的時(shí)間落于地面上 c 點(diǎn)， 已知地面上 d 點(diǎn)位于 b 點(diǎn)正下方，b、d 間的距離為 h，則（ ）9、如圖所示，質(zhì)量為 m=2kg 的薄壁細(xì)圓管豎直放置，圓管內(nèi)壁光滑，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大的多，已知圓的半徑 r=0.4m，一質(zhì)量為 m=0.5kg 的小球在管內(nèi)最低點(diǎn) a 的速度 大小為23 m/s，g 取 10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（ ）a小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)b小球上升的最大高度為 0.3mc圓管對(duì)地的最大壓力為 20nd圓管對(duì)地的最大壓力為 40n10 p1 、 p2 為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星 s1 、 s 2 做勻 速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度 a，橫坐標(biāo) 表示物體到行星中心的距離 r 的平方，兩條曲線分別表示 p1 、 p2 周圍的 a 與 r 2 的反比 關(guān)系，它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同，則（ ）a. p1 的平均密度比 p2 的大 b. p1 的第一宇宙速度比 p2 的小 c. s1 的向心加速度比 s 2 的大 試卷第 3 頁(yè)，總8 頁(yè)14d. s1 的公轉(zhuǎn)周期比 s 2 的大11天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星這顆行星的體積是地球的 1.8 倍，質(zhì)量是 地球的 25 倍已知近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為 1.4 小時(shí)，引力常量 g6.6710 11nm2/kg2，由此估算該行星的平均密度約為（ ）a1.8103kg/m3 b5.6103kg/m3 c7.7104kg/m3 d2.9104kg/m312如圖所示，在固定傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為 m 的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角 30，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的 a 點(diǎn)，彈 簧處于原長(zhǎng) h。讓圓環(huán)沿桿由靜止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度恰為零。則在圓環(huán)下滑過(guò) 程中（ ）a圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒b當(dāng)彈簧垂直于光滑桿時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大c彈簧的最大彈性勢(shì)能為 mghd彈簧轉(zhuǎn)過(guò) 60角時(shí)，圓環(huán)的動(dòng)能為m g h213、如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為 r，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為 m 和 2m的小球 a、b（均可看作質(zhì)點(diǎn)），且小球 a、b 用一長(zhǎng)為 2r 的輕質(zhì)細(xì)桿相連，在小球 b從最高點(diǎn)由靜止開始沿圓環(huán)下滑至最低點(diǎn)的過(guò)程中（已知重力加速度為 g），下列說(shuō)法不正確的是（ ）14.如圖 甲所示，物體受到水平推力 f 的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)力傳感器和速度傳感器監(jiān)測(cè)到推力 f、物體速度 v 隨時(shí)間 t變化的規(guī)律如圖乙所示取 g10 m/s2.則( )a物體的質(zhì)量 m1.0 kgb物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.20c第 2 s 內(nèi)物體克服摩擦力做的功 w2.0 jd前 2 s 內(nèi)推力 f 做功的平均功率 p 1.5 w15如圖 a，用力 f 拉一質(zhì)量為 1 kg 的小物塊使其由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 后撤去 f。以地面為零勢(shì)能面，物塊的機(jī)械能隨時(shí)間變化圖線如圖 b.所示，已知 2 s 末 拉力大小為 10 n，不計(jì)空氣阻力，取 g10 m/s2，則（ ）a.力 f 做的功為 50 jb.力 f 的功率恒為 50wc.2 s 末物塊的動(dòng)能為 25 jd.落回地面時(shí)物塊的動(dòng)能為 50 j16如圖所示，傾角 30、高為 l 的固定斜面底端與光滑水平面平滑相連，質(zhì)量分別為 3m、m 的兩個(gè)小球 a、b 用一根長(zhǎng)為 l 的輕繩連接，a 球置于斜面頂端?，F(xiàn)由靜止釋 放 a、b 兩球，b 球與弧形擋板碰撞過(guò)程時(shí)間極短無(wú)機(jī)械能損失，且碰后只能沿斜面下 滑，兩球最終均滑到水平面上。已知重力加速度為 g，不計(jì)一切摩擦，則5 g laa 球剛滑至水平面時(shí)的速度大小為26 g lbb 球剛滑至水平面時(shí)的速度大小為2c在 a 球沿斜面下滑的過(guò)程中，輕繩對(duì) b 球先做正功、后不做功d兩小球在水平面上不可能相撞卷二、實(shí)驗(yàn)題（共 12 分）17.(1)成都七中林蔭校區(qū)某同學(xué)采用半徑 r25 cm 的 1/4 圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，其部分實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖 17（1）甲所示實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)整使出口末端 b 的切線水平后，讓小球從圓弧頂端的 a 點(diǎn)由靜止釋放圖 17（1）乙是小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，照片中的每個(gè)正方形小格的邊長(zhǎng)代表的實(shí)際長(zhǎng)度為 4.85 cm.已知閃光頻率是 10 hz.則根據(jù)上述的信息可知1小球到達(dá)軌道最低點(diǎn) b 時(shí)的速度大小 vb_ m/s，小球在 d 點(diǎn)時(shí)的豎直速 度大小 vdy_ m/s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g_ m/s2；2小球在圓弧槽軌道上是否受到了摩擦力：_(填“受到”、“未受到”或“條件不足，無(wú)法確定”)圖 17（1）圖 17（2）（2）成都七中校某遠(yuǎn)端學(xué)校所在地重力加速度 g 恰好與（1）問(wèn)中七中林蔭校區(qū) 同學(xué)所測(cè)的結(jié)果一樣。該校同學(xué)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用重物的質(zhì)量 為 m1.00 kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為 f50 hz.得到如圖 17（2）所示為實(shí)驗(yàn) 中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶點(diǎn) o 與點(diǎn) 1 間的距離約為 2mm，另選連續(xù)的 4 個(gè)點(diǎn) a、b、 c、d 作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知 a、b、c、d 各點(diǎn)到 o 點(diǎn)的距離分別為 63.35 cm、70.36 cm、 77.76 cm、85.54 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由 o 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于_，動(dòng) 能的增加量等于_(取 3 位有效數(shù)字)三、計(jì)算題（共 50 分）18（10 分）我國(guó)探月工程已規(guī)劃至“嫦娥四號(hào)”，并計(jì)劃在 2017 年將嫦娥四號(hào)探月 衛(wèi)星發(fā)射升空。到時(shí)將實(shí)現(xiàn)在月球上自動(dòng)巡視機(jī)器人勘測(cè)。已知萬(wàn)有引力常量為 g，月 球表面的重力加速度為 g，月球的平均密度為 ，月球可視為球體，球體積計(jì)算公式v = 4 p r 3 。求： 3 （1）月球質(zhì)量 m.（2）嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星在近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度 v。19（12 分）某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng) 能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛 700m 后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能 ek 與位移 x 的關(guān)系圖象如圖，其中是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置 時(shí)的關(guān)系圖線，是開啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為 1000kg，設(shè)汽車 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，求（1）汽車的額定功率 p；（2）汽車加速運(yùn)動(dòng) 500m 所用的時(shí)間 t；（3）汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能 e？20.（13 分）如圖 20 所示，質(zhì)量為 m 的小球，由長(zhǎng)為 l 的細(xì)線系住，線能承受的最大 拉力是 9mg，細(xì)線的另一端固定在 a 點(diǎn)，ab 是過(guò) a 的豎直線，e 為 a 正下方的一點(diǎn)，且 ae=0.5l，過(guò) e 作水平線 ef，在 ef 上釘鐵釘 d，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放， 小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)細(xì)線與釘子碰撞時(shí)的能量損失，不考慮小球與細(xì)線間的碰撞（1）若釘鐵釘位置在 e 點(diǎn)，請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明細(xì)線與釘子第一次碰撞后，細(xì)線是否會(huì)被拉斷？（2）要使小球能繞鐵釘在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子位置在水平線 ef 上距 e點(diǎn)距離的取值。21（15 分）如圖所示，以 a、b 和 c、d 為斷點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)， 一滑板靜止在光滑的地面上，左端緊靠 b 點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于 b、c 兩 點(diǎn)，一物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上 e 點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到 a 點(diǎn)時(shí)剛好與傳送 帶速度相同，然后經(jīng) a 點(diǎn)沿半圓軌道滑下，且在 b 點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為 10mg，再經(jīng) b 點(diǎn) 滑上滑板，滑板運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為 m,滑板質(zhì)量為 m=2m， 兩半圓半徑均為 r,板長(zhǎng) l=6.5r,板右端到 c 點(diǎn)的距離為 l=2.5r，e 點(diǎn)距 a 點(diǎn)的距離 s=5r， 物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，重力加速度為 g。求(1)物塊滑到 b 點(diǎn)的速度大小.(2)物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù).(3)求物塊與滑板間因摩擦而產(chǎn)生的總熱量.試卷第 8 頁(yè)，總 8 頁(yè)高一物理試題參考答案一、不定項(xiàng)選擇題（每小題3分，共48分，選對(duì)不全得2分）12345678cbdbadca910111213141516dacccdbdcdadac二、實(shí)驗(yàn)題（共12分）17答案：(1) 1.941.949.7 受到 （2）7.54j7.20 j四、計(jì)算題（共50分）18（1）（2） 解：（1）設(shè)：月球半徑為r （2分）月球的質(zhì)量 （2分） 由得： （1分）（2）萬(wàn)有引力提供向心力： （2分）由得： （2分）由得： （1分）19（1） （2）16.25s （3）解：（1）關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)且關(guān)閉儲(chǔ)能裝置后，汽車在地面的阻力f的作用下減速至靜止，由動(dòng)能定理 2分解得 1分汽車勻速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能解得 1分汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力大小等于阻力，故汽車的額定功率1分解得 1分（2）汽車加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理2分解得 1分（3）由功能關(guān)系，汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為2分解得 1分20（1）不會(huì)斷（2）x 解析： （1）小球釋放后沿圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)速度為v，由機(jī)械能守恒定律得 1分，碰釘子瞬間前后小球運(yùn)動(dòng)的速率不變，碰釘子前瞬間圓周運(yùn)動(dòng)半徑為l，碰釘子前瞬間線的拉力為f1，碰釘子后瞬間圓周運(yùn)動(dòng)半徑為l/2，碰釘子后瞬間線的拉力為f2，由圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律得：， 1分得 1分 繩子不會(huì)斷 1分（2）設(shè)在d點(diǎn)繩剛好承受最大拉力，記de=x1，則：ad=懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r