1、广东省潮州市湘桥区意溪中学2014-2015学年高一下学期期末物理试卷一、单项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，每小题4分，共16分）1（4分）汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶如图所示中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）ABCD2（4分）在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（）AN1mgBN1mgCN2=mgDN2mg3（4分）做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（）A动能B速度C加速度D合外力4（
2、4分）在下列物体运动中，机械能守恒的是（）A加速向上运动的运载火箭B被匀速吊起的集装箱C光滑曲面上自由运动的物体D在粗糙水平面上运动的物体二双项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分每小题有A、B、C、D四个可供选择的选项，其中有二个选项是正确的，请将你选择的选项序号填入答题卷的相应位置，完全选对得6分，选对但不全的得3分，不选或有选错的得零分）5（6分）有关万有引力的说法中，正确的有（）A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位C万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受
3、到的都是地球引力6（6分）在同一高度有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，在它们运动过程中的每一时刻，有（）A加速度不同，速度相同B加速度相同，速度不同C下落高度相同，位移不同D下落高度不同，位移不同7（6分）质量为m的物体，在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（）A物体重力势能减少mghB物体的机械能减少mghC物体的动能增加mghD重力做功mgh8（6分）半径为r和R（rR）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（）A机械能均逐渐减小B经最低点时动能相等C均
4、能到达半圆形槽右边缘最高点D机械能总是相等的9（6分）如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线从图中可以判断（）A在0t1时间内，外力做正功B在t1t2时间内，外力做正功C在t2时刻，外力的功率最大D在t1t3时间内，外力做的总功为零三、实验题（每空2分，共18分）10（2分）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（）A重垂线B秒表C坐标纸D天平E弹簧秤11（2分）如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球 AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB为B球以速度v被
5、水平抛出后的运动轨迹；CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹可得出结论：12（14分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的（用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=m/s；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量EP=J，此过程中物体动能的增加量Ek=J；（g取9.8m/s2，保留两位小数）（4）通过计算，数值上EPEk（填“”、“”或“=”），这是因为；（5）实验的结论是：四、计算题（本大题共2小题，每小题18分，共
6、36分解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分）13（18分）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响求：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式；（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度h14（18分）AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦求：（1）小球运动到B点时的动能（2）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是多大？（注意：物体在B点时仍具有向心加速度）广东省潮州
7、市湘桥区意溪中学2014-2015学年高一下学期期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，每小题4分，共16分）1（4分）汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶如图所示中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）ABCD考点：物体做曲线运动的条件；曲线运动 专题：物体做曲线运动条件专题分析：做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上，速度方向沿曲线的切线方向，合力方向指向曲线的内测（凹的一侧），分析清楚图示情景，然后答题解答：解：汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由M向N行驶，汽车所受
8、合力F的方向指向运动轨迹内测；A、力的方向与速度方向相同，不符合实际，故A错误；B、力的方向与速度方向相反，不符合实际，故B错误；C、力的方向指向外侧，不符合实际，故C错误；D、力的方向指向运动轨迹的内测，符合实际，故D正确；故选D点评：做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，当物体速度大小不变时，合力方向与速度方向垂直，当物体速度减小时，合力与速度的夹角要大于90，当物体速度增大时，合力与速度的夹角要小于902（4分）在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N2，则（）AN1mgBN1
9、mgCN2=mgDN2mg考点：向心力；牛顿第二定律 分析：汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时，重力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出表达式来分析判断压力与重力的关系解答：解：A、B：汽车过凸形路面的最高点时，设速度为V，半径为r，由牛顿第二定律得：，N1mg，因此，A选项错误，B选项正确C、D：汽车过凹形路面的最高低时，设速度为V，半径为r，由牛顿第二定律得：，所以N2mg，因此，C、D选项错误故选：B点评：分析物体做圆周运动时，关键是分析清楚物体受到的所有的力，求出指向圆心方向的向心力，然后用向心力公式求解3（4分）做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（
10、）A动能B速度C加速度D合外力考点：匀速圆周运动 专题：匀速圆周运动专题分析：利用匀速圆周运动的特点即可求解，匀速圆周运动的特点是：线速度的大小不变，方向时刻改变，向心加速度、向心力的方向始终指向圆心解答：解：匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心，动能（标量）不变故BCD错误，A正确故选：A点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点，即线速度、向心加速度、向心力是矢量4（4分）在下列物体运动中，机械能守恒的是（）A加速向上运动的运载火箭B被匀速吊起的集装箱C光滑曲面上自由运动的物体D在粗糙水平面上运动的物体考点：机
11、械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，机械能等于势能与动能之和，根据机械能守恒条件和机械能的概念进行判断解答：解：A、加速向上运动的运载火箭，动能和重力势能都增加，两者之和即机械能必定增加，故A错误B、被匀速吊起的集装箱动能不变，而重力势能增加，两者总和即机械能必定增加，故B错误C、光滑曲面上自由运动的物体，曲面对物体的支持力不做功，只有重力对物体做功，其机械能守恒，故C正确D、在粗糙水平面上运动的物体做减速运动，重力势能不变，而动能减少，两者总和即机械能必定减小，故D错误故选：C点评：判断机械能守恒常用两种方法：一是条件法：根据机
12、械能守恒的条件分析；二是总量法：根据动能与势能总量为机械能，进行分析二双项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分每小题有A、B、C、D四个可供选择的选项，其中有二个选项是正确的，请将你选择的选项序号填入答题卷的相应位置，完全选对得6分，选对但不全的得3分，不选或有选错的得零分）5（6分）有关万有引力的说法中，正确的有（）A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B中的G是比例常数，适用于任何两个物体之间，它没有单位C万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力考点：万有引力定律及其应用；万有引力定律的发现和万有引
13、力恒量的测定 专题：万有引力定律的应用专题分析：A、物体间力的作用是相互的；B、根据牛顿的万有引力定律，由m，r，F三个物理量的单位推导出G的单位；C、牛顿发现了万有引力定律；D、任何物体间存在的相互吸引力是万有引力解答：解：A、物体间力的作用是相互的，物体落到地面上，地球对物体有引力，物体对地球也存在引力，故A错误；B、国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是：kg、m、N，根据牛顿的万有引力定律，得到G的单位是Nm2/s2故B错误；C、牛顿经过观察、实验与思考总结出了万有引力定律，故C正确；D、地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力，故D正确；故选CD点评：解决该题
14、关键要掌握万有引力定律得内容和适用条件熟练掌握基础知识即可正确解题，本题难度不大6（6分）在同一高度有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，在它们运动过程中的每一时刻，有（）A加速度不同，速度相同B加速度相同，速度不同C下落高度相同，位移不同D下落高度不同，位移不同考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：水平抛出的小球做的是平抛运动，解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动去研究自由落下的做的是自由落体运动根据运动特点解决问题解答：解：一个水平抛出，另一个自由落下，在同一高度有两个小球同时开始运动，平抛运动可看成水平方向做匀速运动与竖直方向做自由
15、落体运动，由于它们均只受重力作用，所以它们的加速度相同，下落的高度相同由于一个有水平初速度，所以它们的速度与位移不同故AD错误；BC正确；故选BC点评：平抛运动和自由落体运动都是匀变速运动它们的加速度都为重力加速度7（6分）质量为m的物体，在距地面h高处以g的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（）A物体重力势能减少mghB物体的机械能减少mghC物体的动能增加mghD重力做功mgh考点：重力势能的变化与重力做功的关系；动能和势能的相互转化 分析：物体距地面一定高度以 的加速度由静止竖直下落到地面，则说明物体下落受到一定阻力那么重力势能的变化是由重力做功多少决定的，而动能定理变化由合
16、力做功决定的，那么机械能是否守恒是由只有重力做功决定的解答：解：A、物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小也为mgh故A错误；B、物体除重力做功，阻力做负功，导致机械能减少由阻力做功为，得机械能减少为，故B正确；C、物体的合力为，则合力做功为，所以物体的动能增加为，故C错误；D、物体在下落过程中，重力做正功为mgh，故D正确；故选：BD点评：功是能量转化的量度，重力做功导致重力势能变化；合力做功导致动能变化；除重力外其他力做功导致机械能变化；弹力做功导致弹性势能8（6分）半径为r和R（rR）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最
17、高点无初速地释放，在下滑过程中两物体（）A机械能均逐渐减小B经最低点时动能相等C均能到达半圆形槽右边缘最高点D机械能总是相等的考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：根据机械能守恒的条件可以判断两小球在光滑圆形槽中下滑过程中机械能是守恒的由机械能守恒定律，求出小球经过最低点时速度大小，就能比较动能的大小关系取圆心所在水平面为参考平面，两小球在水平面上时，机械能均为零，下滑过程中机械能都不变解答：解：A、圆形槽光滑，两小球下滑过程中，均只有重力做功，机械能均守恒故A错误B、根据机械能守恒定律，得mgr=mv12 EK1=mgr 同理 EK2=mgR由于Rr，则 EK1EK2 故B
18、错误；C、根据机械能守恒可知，均能到达半圆形槽右边缘最高点故C正确D、取圆形槽圆心所在水平面为参考平面，则在最高点时，两球机械能均为零，相等，下滑过程中机械能均守恒，机械能总是相等的故D正确故选：CD点评：本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用，知道下滑过程中，两个小球的机械能都守恒，难度不大，属于基础题9（6分）如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线从图中可以判断（）A在0t1时间内，外力做正功B在t1t2时间内，外力做正功C在t2时刻，外力的功率最大D在t1t3时间内，外力做的总功为零考点：功的计算 专题：功的计算专题分析：由vt图象可知物体的运动方向，由图象的斜率可知拉力的
19、方向，则由功的公式或动能定理可得出外力做功的情况，由P=Fv可求得功率的变化情况解答：解：A、在0t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，故外力做正功；故A正确；B、t1t2时间内，速度逐渐减小，根据动能定理即可知道合外力做负功，故B错误C、t2时刻物体的速度为零，由P=Fv可知外力的功率为零，故C错误D、在t1t3时间内物体的动能变化为零，由动能定理可知外力做的总功为零，故D正确；故选：AD点评：本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法，由图象得出我们需要的信息根据瞬时功率的公式P=Fv可以分析物体的瞬时功率的大小三、实验题（每空2分，共18分）10（
20、2分）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（）A重垂线B秒表C坐标纸D天平E弹簧秤考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题分析：在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹解答：解：在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离故AC正确，BDE错误故选：
21、AC点评：本题考查了实验器材，掌握实验原理与实验器材即可正确解题，本题是一道基础题11（2分）如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹可得出结论：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题分析：根据平抛运动水平方向和竖直方向上的轨迹的特点得出两个方向上的运动规律解答：通过轨迹图可知，平抛运动在任意时刻水平方向上运动规律与匀速直线运动的规律相同，竖
22、直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，可知平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动故答案为：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动点评：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12（14分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（1）纸带的P（用字母表示）端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=0.98m/s；（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量EP=0.49J，此过程中物体动能
23、的增加量Ek=0.48J；（g取9.8m/s2，保留两位小数）（4）通过计算，数值上EPEk（填“”、“”或“=”），这是因为有机械能损失；（5）实验的结论是：在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒考点：验证机械能守恒定律；用打点计时器测速度 分析：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值该实验的误差主要来源于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在解答：解：（1）与重
24、物相连的纸带一端应该先打出点，先打出点的速度较小，从纸带图上可以看出是P点（2）利用匀变速直线运动的推论=vB=0.98m/sEkB=mvB2=0.48J（3）重力势能减小量Ep=mgh=19.80.0501J=0.49J（4），由于存在摩擦阻力，所以有机械能损失（5）由于重力势能减小量略大于动能的增加量，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒故答案为：（1）P（2）0.98（3）0.49，0.48（4）有机械能损失（5）在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计
25、算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度四、计算题（本大题共2小题，每小题18分，共36分解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分）13（18分）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响求：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式；（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度h考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 专题：人造卫星问题分析：第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，重力等于万有引力，引力等于向心力，列式求解；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度解答：
26、解：（1）第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，对近地卫星列牛顿第二定律方程有解得第一宇宙速度 （2）对地球的同步卫星的万有引力提供向心力，列牛顿第二定律方程有 式中 GM=gR2联立解得 h=R答：（1）地球第一宇宙速度v1的表达式是；（2）若地球自转周期为T，计算地球同步卫星距离地面的高度是R点评：解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力，地球的同步卫星的万有引力提供向心力14（18分）AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦求：（1）小球运动到B点时的动能（2）小球经过
27、圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是多大？（注意：物体在B点时仍具有向心加速度）考点：动能定理；向心力 专题：动能定理的应用专题分析：根据机械能守恒定律求出小球运动到B点的动能；根据牛顿第二定律求出B点的支持力大小，在C点支持力大小等于重力的大小解答：解：（1）小球从A到B的运动过程中，机械能守恒，选BC所在水平面为参考平面，则：mgR=m 则小球运动到B点时的动能为：EkB=mgR（2）根据牛顿运动定律，小球在B点时，有：NBmg=，解得：NB=3mg在C点：Nc=mg答：（1）小球运动到B点时的动能为mgR（2）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力NB、NC各是3mg、mg点评：本题考查了机械能守恒定律的基本运用，以及掌握圆周运动靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律求解支持力的大小
