1、2015-2016学年福建省南平市高一（下）期末物理试卷一、选择题（1-8小题只有一个正确选项，9-12小题有多个选项正确，共12小题，每小题4分，满分48分）1引力常量是物理学中几个最重要的常量之一，最先测出引力常量的是（）A伽利略B开普勒C牛顿D卡文迪许2关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（）A它是描述角速度大小变化快慢的物理量B它是描述角速度方向变化快慢的物理量C它是描述线速度大小变化快慢的物理量D它是描述线速度方向变化快慢的物理量3如图所示，小明同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹，图
2、中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置B使，小钢珠的运动轨迹可能是（）A轨迹aB轨迹bC轨迹dD轨迹c4把一辆上紧发条的玩具汽车放在水平桌面上关于汽车启动后开始的一小段时间内汽车动能以及发条势能的变化情况，下列说法正确的是（）A汽车的动能和发条的势能都增大B汽车的动能和发条的势能都减小C汽车的动能增大，发条的势能减小D汽车的动能减小，发条的势能增大5一质量为m的物体静止在粗糙水平面上，现用一大小为F的水平恒力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，重力加速度为g，则（）A在这段时间内，摩擦力做正功B在这段时间内，拉力做的功为mv2C物体的速度为v时，拉力的功率为FvD物体的速度为v时，
3、重力的功率为mgv6某小球在水平面上做匀速圆周运动，它的线速度大小为2m/s，半径为1m，则该小球的向心加速度大小为（）A0.5m/s2B1m/s2C2m/s2D4m/s27质量为m的篮球从水平地面上的P点弹起到高度为h处后又落下，由于风力的影响，篮球最终静止在地面上离P点距离为L的Q点，重力加速度为g，在整个过程中，篮球所受重力做的功为（）A0BmghCmgLDmg（h+L）8一辆汽车的额定功率为5104W，若该汽车以额定功率启动，在平直高速公路上行驶时，受到的阻力位2103N，则该汽车行驶的最大速度为（）A25km/hB90km/hC50km/hD180km/h9如图所示，细线上端固定，下
4、端系一小球，将小球拉至实线所示位置自由释放，空气阻力不计，在小球自释放位置摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A细线的拉力对小球做正功B小球的机械能守恒C小球重力势能的减小量等于其动能的增加量D重力对小球做的功等于小球动能的增加量10一木块从固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则木块在下滑过程中（）A加速度大小不变B加速度越来越大C摩擦力大小不变D向心力大小不变11如图所示，甲、乙、丙是地球大气层外圆轨道上运行的三颗人造地球卫星，甲、乙的质量相同，且小于丙的质量，下列说法正确的是（）A乙的向心力最小B乙、丙的线速度大小相等C甲、丙运行的周期相等，且
5、大于乙运行的周期D甲、丙的向心加速度大小相等，且大于乙的向心加速度12跳伞员跳伞时，降落伞最初一段时间内并不张开，跳伞员做加速运动随后，降落伞张开，跳伞员做减速运动，如图所示，降落伞的速度减小至一定值后便不再降低，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是4m/s，若在水平方向有风，风力使他在水平方向有3m/s的分速度，则该跳伞员在匀速下落过程中（）A跳伞员着地速度的大小为5m/sB跳伞员着地速度的方向与风速无关C跳伞员和降落伞受到的空气的作用力方向竖直向上D跳伞员和降落伞的机械能守恒二、非选择题13为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点高度及初
6、速度的方法做了6次实验，实验数据如下表：序号抛出点的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.202.00.4020.203.00.6030.452.00.6040.454.01.2050.802.00.8060.806.02.40（1）比较表中序号为3、4的实验数据，可探究水平射程与_的关系；（2）比较表中序号为1、3、5的实验数据，可探究水平射程与_的关系14某实验小组利用图示装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）测得遮光条的宽度为d，实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，可知滑块经过光电门时的速度为_（2）实验中，还需要测量的物理
7、量有钩码的质量m、_和滑块静止时的位置到光电门的距离L（文字说明并用相应的字母表示）（3）若钩码和滑块所组成的系统机械能守恒，则系统在误差允许的范围内满足mgL=_（用测量的物理量符号表示）15已知地球的质量m=6.01024kg，太阳的质量M=2.01030kg，地球绕太阳公转的轨道半径r=1.51011m，将地球绕太阳的运动看做匀速圆周运动，引力常量G=6.671011Nm2/kg2，求：（结果保留两位有效数字）（1）太阳对地球的引力大小F；（2）地球绕太阳运转的线速度大小v16如图所示，两手枪在同一高度处沿水平方向各射出一颗子弹，打在100m远处的靶子上，两弹孔在竖直方向相距11.25c
8、m，其中A为甲枪的子弹孔，B为乙枪的子弹孔，若甲枪射出的子弹在空中运动的时间为0.2s，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）在整个过程中，甲枪射出的子弹下落的高度；（2）乙枪子弹射出时的速度大小17如图所示，一水平传送带的左端与内径光滑的四分之三圆弧形钢管相切，圆弧形钢管的半径R=0.9m，内径远小于R，长度L=60m的传送带MN以大小v=10m/s的恒定速度向左运行，将质量m=1.8kg的小滑块无初速地放在传送带的右端N滑块可视为质点，其与传送带间的动摩擦因数=0.1，取g=10m/s2，不考虑滑块从P点落回传送带后的运动，求：（1）滑块从传送带上加速运动过程中通过的距离x
9、1；（2）滑块离开M点刚进入钢管时对管壁的弹力；（3）滑块离开钢管时的速度大小vp（结果可保留根号）2015-2016学年福建省南平市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（1-8小题只有一个正确选项，9-12小题有多个选项正确，共12小题，每小题4分，满分48分）1引力常量是物理学中几个最重要的常量之一，最先测出引力常量的是（）A伽利略B开普勒C牛顿D卡文迪许【考点】万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定【分析】本题考查了物理学史，了解所涉及伟大科学家的重要成就，如高中所涉及到的牛顿、开普勒、卡文迪许等重要科学家的成就要明确【解答】解：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力
10、常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故ABC错误，D正确故选：D【点评】本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于物理学史部分也是高考的热点，平时训练不可忽略2关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（）A它是描述角速度大小变化快慢的物理量B它是描述角速度方向变化快慢的物理量C它是描述线速度大小变化快慢的物理量D它是描述线速度方向变化快慢的物理量【考点】向心加速度【分析】向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题【解答】解：圆周运动的向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小
11、，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量；做圆周运动物体的切向加速度改变线速度的大小，描述线速度大小变化的快慢向心加速度不改变角速度的大小和方向故ABC错误，D正确故选D【点评】解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小，向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢属于基础题3如图所示，小明同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹，图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置B使，小钢珠的运动轨迹可能是（）A轨迹aB轨迹bC轨迹dD轨迹c【考点】物体做曲线运动的条件【分析】首先知
12、道磁体对钢珠有相互吸引力，然后利用曲线运动的条件判断其运动情况即可【解答】解：磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置B时，小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c，选项D正确，ABC错误；故选：D【点评】明确曲线运动的条件，即主要看所受合外力的方向与初速度的方向的关系，这是判断是否做曲线运动的依据4把一辆上紧发条的玩具汽车放在水平桌面上关于汽车启动后开始的一小段时间内汽车动能以及发条势能的变化情况，下列说法正确的是（）A汽车的动能和发条的势能都增大B汽车的动能和发条的势能都减小C汽车的动能增大，发条的势能减小D汽车的动能减小，发条的势能增大【考点】功能关系【分
13、析】发条的势能与形变量有关，形变量越大，势能越大而汽车的动能可根据其运动情况来判断【解答】解：汽车启动后开始的一小段时间内，牵引力大于阻力，汽车做加速运动，动能增大发条的形变量逐渐减小，则发条的势能减小，故ABD错误，C正确故选：C【点评】解决本题的关键要明确动能与速度有关、弹性势能与形变量有关，能根据汽车的运动情况进行分析5一质量为m的物体静止在粗糙水平面上，现用一大小为F的水平恒力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，重力加速度为g，则（）A在这段时间内，摩擦力做正功B在这段时间内，拉力做的功为mv2C物体的速度为v时，拉力的功率为FvD物体的速度为v时，重力的功率为mgv【考点】功率、平
14、均功率和瞬时功率【分析】根据摩擦力与位移方向的关系确定摩擦力做功的正负；根据动能定理得出拉力做功与动能变化量的关系；根据瞬时功率的公式得出拉力和重力的功率【解答】解：A、在运动的过程中，摩擦力的方向与位移的方向相反，则摩擦力做负功，故A错误B、根据动能定理知，拉力和摩擦力做功的代数和等于动能的变化量，故B错误C、当物体的速度为v时，拉力功率P=Fv，故C正确D、当物体的速度为v时，重力的方向与速度方向垂直，则重力的功率为零，故D错误故选：C【点评】本题考查了功和功率的基本运算，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法6某小球在水平面上做匀速圆周运动，它的线速度大小为2m/s，半径为1
15、m，则该小球的向心加速度大小为（）A0.5m/s2B1m/s2C2m/s2D4m/s2【考点】向心加速度【分析】根据向心加速度的表达式由给出的数据求解即可【解答】解：由题意由向心加速度表达式知，小球的向心加速度故选：D【点评】本题属于基础知识考查，掌握向心加速度的表达是解决问题的关键7质量为m的篮球从水平地面上的P点弹起到高度为h处后又落下，由于风力的影响，篮球最终静止在地面上离P点距离为L的Q点，重力加速度为g，在整个过程中，篮球所受重力做的功为（）A0BmghCmgLDmg（h+L）【考点】功的计算【分析】对篮球的运动过程分析，根据重力功的特点分分析重力所做的功【解答】解：由物篮球在整过程
16、中高度变化为零，故说明篮球受重力所做的功为零；故选：A【点评】本题应明确重力做功的特点，知道重力做功与路程无关，只与初末两点间的高度差有关8一辆汽车的额定功率为5104W，若该汽车以额定功率启动，在平直高速公路上行驶时，受到的阻力位2103N，则该汽车行驶的最大速度为（）A25km/hB90km/hC50km/hD180km/h【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】当汽车的牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fvm求出汽车行驶的最大速度【解答】解：汽车在平直公路上行驶，牵引力与阻力相等时，速度最大，根据P=Fv=fvm得最大速度为：故选：B【点评】解决本题的关键知道发动机功率和牵引力、速度的
17、关系，知道牵引力等于阻力时，速度最大9如图所示，细线上端固定，下端系一小球，将小球拉至实线所示位置自由释放，空气阻力不计，在小球自释放位置摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A细线的拉力对小球做正功B小球的机械能守恒C小球重力势能的减小量等于其动能的增加量D重力对小球做的功等于小球动能的增加量【考点】功能关系；重力势能【分析】机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，分析小球所受的各力，判断做功情况，再分析机械能是否守恒【解答】解：A、小球从高处向低处摆动过程中，细线的拉力与小球的速度始终垂直，小球在拉力方向上没有发生位移，所以拉力对小球不做功故A错误B、由于只有重力做
18、功，所以小球的机械能守恒，故B正确C、由机械能守恒定律知，小球重力势能的减少量等于动能的增加量，故C正确D、小球在摆动过程中，根据动能定理，可得：重力做的正功等于动能的增加量，故D正确故选：BCD【点评】解决本题的关键要正确分析拉力的做功情况，对照机械能守恒的条件判断机械能是否守恒10一木块从固定半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，由于摩擦力的作用使得木块速率不变，则木块在下滑过程中（）A加速度大小不变B加速度越来越大C摩擦力大小不变D向心力大小不变【考点】向心力；物体的弹性和弹力【分析】木块在摩擦力作用下做匀速圆周运动，结合向心加速度、向心力的公式分析向心加速度和向心力的变化抓住切线方向的
19、合力为零分析摩擦力的变化【解答】解：A、木块做匀速圆周运动，根据a=知，加速度大小不变，故A正确，B错误C、木块做匀速圆周运动，在切线方向的合力为零，设木块与圆心连线与竖直方向的夹角为，根据mgsin=f知，下滑过程中，减小，摩擦力f减小，故C错误D、根据知，木块的速度大小不变，则向心力不变，故D正确故选：AD【点评】解决本题的关键知道物体做圆周运动，指向圆心的合力提供向心力，切线方向的合力改变速度的大小，若物体做匀速圆周运动，切线方向的合力为零11如图所示，甲、乙、丙是地球大气层外圆轨道上运行的三颗人造地球卫星，甲、乙的质量相同，且小于丙的质量，下列说法正确的是（）A乙的向心力最小B乙、丙的
20、线速度大小相等C甲、丙运行的周期相等，且大于乙运行的周期D甲、丙的向心加速度大小相等，且大于乙的向心加速度【考点】万有引力定律及其应用；向心加速度；向心力【分析】此题考查卫星在太空中做圆周运动时由万有引力提供向心力A：由F引= F引=Fn可判断乙的向心力最小B：Fn=m F引= F引=Fn可比较乙和丙的线速度C：Fn=m（）2 r F引= F引=Fn可比较甲、乙和丙的周期D：Fn=ma F引= F引=Fn可比较甲、乙和丙的向心加速度【解答】解：A：由F引= F引=Fn可判断乙的向心力最小，故A正确B：Fn=m F引= F引=Fn可得：v=由于r乙r丙；所以v丙v乙故B错误C：Fn=m（）2 r
21、 F引= F引=Fn可得：T=由于r甲=r丙r乙；所以T甲=T丙T乙，故C错误D：Fn=ma F引= F引=Fn可得：a=由于r甲=r丙r乙；所以a甲=a丙a乙，故D正确故选：AD【点评】此题考查卫星在太空中做圆周运动时由万有引力提供向心力，应当熟练运用向心力的不同表达式，进行向心力、线速度、周期、向心加速度的比较12跳伞员跳伞时，降落伞最初一段时间内并不张开，跳伞员做加速运动随后，降落伞张开，跳伞员做减速运动，如图所示，降落伞的速度减小至一定值后便不再降低，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是4m/s，若在水平方向有风，风力使他在水平方向有3m/s的分速度
22、，则该跳伞员在匀速下落过程中（）A跳伞员着地速度的大小为5m/sB跳伞员着地速度的方向与风速无关C跳伞员和降落伞受到的空气的作用力方向竖直向上D跳伞员和降落伞的机械能守恒【考点】机械能守恒定律【分析】将跳伞员的运动分解为竖直方向和水平方向，水平方向上的运动不影响竖直方向上的分运动，根据速度的合成求出跳伞员着地的速度大小和方向根据功能关系分析跳伞员和降落伞的机械能是否守恒【解答】解：A、根据平行四边形定则，得：跳伞员着地速度的大小 v=m/s=5m/s故A正确B、跳伞员着地速度的方向与风速有关，风速越大，而竖直分速度不变，由速度的合成可知，着地速度的方向与地面的夹角越小，故B错误C、无风时跳伞员
23、最终做匀速运动，说明跳伞员和降落伞受到的空气的作用力方向与重力方向相反，是竖直向上的，故C正确D、由于空气阻力对跳伞员和降落伞做功，所以它们的机械能不守恒故D错误故选：AC【点评】解决本题的关键知道分运动具有独立性，互不干扰，知道速度的合成遵循平行四边形定则二、非选择题13为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据如下表：序号抛出点的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.202.00.4020.203.00.6030.452.00.6040.454.01.2050.802.00.8060.806.02.40（1）比较表中序号为3
24、、4的实验数据，可探究水平射程与水平初速度的关系；（2）比较表中序号为1、3、5的实验数据，可探究水平射程与抛出点的高度的关系【考点】平抛运动【分析】实验探究时采用控制变量法进行实验，即应控制其它变量不变，探究其它两个变量的关系【解答】解：（1）比较表中序号为3、4的实验数据，抛出点的高度相同，即控制抛出点高度相同，探究水平射程和水平初速度的关系（2）比较表中序号为1、3、5的实验数据，水平初速度相等，即控制水平初速度相等，探究水平射程与抛出点的高度关系故答案为：（1）水平初速度；（2）抛出点的高度【点评】解决本题的关键掌握实验探究的方法，若研究三个量的关系，应控制一个量不变14某实验小组利用
25、图示装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（1）测得遮光条的宽度为d，实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，可知滑块经过光电门时的速度为（2）实验中，还需要测量的物理量有钩码的质量m、滑块的质量M和滑块静止时的位置到光电门的距离L（文字说明并用相应的字母表示）（3）若钩码和滑块所组成的系统机械能守恒，则系统在误差允许的范围内满足mgL=（M+m）（）2（用测量的物理量符号表示）【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度（2、3）设遮光条前进了L钩码的重力势能减少了：mgL，系统动能增加了：（
26、M+m）（）2，所以我们可以通过比较mgL和（M+m）（）2 的大小来验证机械能守恒定律【解答】解：（1）根据滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，则有：v=；（2、3）设遮光条前进了L钩码的重力势能减少了：mgL系统动能增加了：（M+m）（）2，所以我们可以通过比较mgL和（M+m）（）2 的大小来验证机械能守恒定律需要测量的物理量有：钩码的质量m，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，还需要测量滑块的质量M，故答案为：（1）；（2）滑块的质量M；（3）（M+m）（）2【点评】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可
27、以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项15已知地球的质量m=6.01024kg，太阳的质量M=2.01030kg，地球绕太阳公转的轨道半径r=1.51011m，将地球绕太阳的运动看做匀速圆周运动，引力常量G=6.671011Nm2/kg2，求：（结果保留两位有效数字）（1）太阳对地球的引力大小F；（2）地球绕太阳运转的线速度大小v【考点】万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速【分析】（1）应用万有引力公式可以求出太阳对地球的引力（2）万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出线速度【解答】解：（1）太阳对地球的引力：F=6.6710113.61022N；（2）地球绕太
28、阳做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G=m，解得：v=3.0104m/s；答：（1）太阳对地球的引力大小F为3.61022N；（2）地球绕太阳运转的线速度大小v为3.0104m/s【点评】本题考查了求太阳对地球的引力、地球的线速度，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题16如图所示，两手枪在同一高度处沿水平方向各射出一颗子弹，打在100m远处的靶子上，两弹孔在竖直方向相距11.25cm，其中A为甲枪的子弹孔，B为乙枪的子弹孔，若甲枪射出的子弹在空中运动的时间为0.2s，取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）在整个过程中，甲枪射出
29、的子弹下落的高度；（2）乙枪子弹射出时的速度大小【考点】平抛运动【分析】（1）子弹在空中做平抛运动，根据位移时间公式求出甲枪子弹下落的高度；（2）根据乙枪子弹下落的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出乙枪子弹射出的速度大小【解答】解：（1）甲枪射出的子弹下落的高度为：h=（2）乙枪射出的子弹下落的高度为：h=h+l=0.2+0.1125m=0.3125m，则乙枪子弹运动的时间为：，乙枪子弹射出的速度大小为：答：（1）在整个过程中，甲枪射出的子弹下落的高度为0.3125m；（2）乙枪子弹射出时的速度大小为400m/s【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结
30、合运动学公式灵活求解，基础题17如图所示，一水平传送带的左端与内径光滑的四分之三圆弧形钢管相切，圆弧形钢管的半径R=0.9m，内径远小于R，长度L=60m的传送带MN以大小v=10m/s的恒定速度向左运行，将质量m=1.8kg的小滑块无初速地放在传送带的右端N滑块可视为质点，其与传送带间的动摩擦因数=0.1，取g=10m/s2，不考虑滑块从P点落回传送带后的运动，求：（1）滑块从传送带上加速运动过程中通过的距离x1；（2）滑块离开M点刚进入钢管时对管壁的弹力；（3）滑块离开钢管时的速度大小vp（结果可保留根号）【考点】机械能守恒定律；向心力【分析】（1）滑块无初速放在传送带上，开始阶段做匀加速
31、运动，由牛顿第二定律求出加速度，由速度位移关系求出滑块加速到v=10m/s通过的位移（2）滑块经过M点时，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出支持力，再得到滑块对轨道的压力（3）滑块由M到P的过程中只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律求出滑块离开钢管时的速度大小vp【解答】解：（1）滑块在传送带上匀加速运动时，由牛顿第二定律得知： mg=ma，代入数据得：a=1m/s2滑块加速到v=10m/s时已运动的距离 x1=m=50m60m所以滑块从传送带上加速运动过程中通过的距离x1即为50m（2）由上分析可知，滑块先做匀加速运动，后来速度达到v=10m/s时开始做匀速运动滑块刚进入钢管时，在M点有： Fmg=m解得 F=218N由牛顿第三定律可知，滑块离开M点刚进入钢管时对管壁的弹力大小为218N，方向竖直向下（3）滑块由M到P的过程中只有重力做功，其机械能守恒，则有=+mgR解得 vP=m/s答：（1）滑块从传送带上加速运动过程中通过的距离x1是50m（2）滑块离开M点刚进入钢管时对管壁的弹力为218N，方向竖直向下（3）滑块离开钢管时的速度大小vp是m/s【点评】本题按程序进行分析，根据牛顿定律分析运动过程对于圆周运动，根据机械能守恒和牛顿运动定律结合求力是常用的方法
