1、2015-2016学年广东省茂名市信宜市高一（下）期末物理试卷一、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-9题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1如图所示，平面直角坐标系xoy与水平面平行，在光滑水平面上做匀速直线运动的质点以速度v通过坐标原点O，速度方向与x轴正方向的夹角为a，与此同时给质点加上沿x正方向的恒力Fx，图上标出了甲、乙、丙、丁四种轨迹，则此后质点可能的轨迹是（）A轨迹甲B轨迹乙C轨迹丙D轨迹丁2设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆已知万有引力常量
2、为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（）AGM=BGM=CGM=DGM=3正在以速度v匀速行驶的汽车，车轮的直径为d，则车轮的转动周期为（）ABCD4“投壶”是我国的一种传统投掷游戏如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”（可视为质点），都能投入地面上的“壶”内，“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2忽略空气阻力，则（）A根据题给图形可得t1t2B根据题给图形可得t1=t2C根据题给图形可得v1v2D根据题给图形可得v1v25质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A物体的重力势能减少了m
3、ghB物体的机械能减少了mghC物体的动能增加了mghD物体克服阻力所做的功为mgh246在物理学发展过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）fA普朗克提出了光量子理论XB开普勒发现了万有引力定律jC卡文迪许通过扭称实验测出了引力常数GhD爱因斯坦提出了狭义相对论+7从地面以20m/s的初速度竖直上抛一球，若不计空气阻力，g取10m/s2，则球运动到距地面15m时所经历的时间可能为（）1A1sB2sC3sD5s782011年8月，嫦娥二号成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于
4、该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）TA角速度小于地球的角速度+B线速度大于地球的线速度nC向心加速度大于地球的向心加速度yD向心力仅由太阳的引力提供c9如图所示，飞机俯冲时，在最低点附近做半径为R的圆周运动，则（）hA飞行员在最低点时，受到的支持力可以等于零tB飞行员在最低点时，受到的支持力一定大于他的重力BC飞机在通过最低点时，飞行速度越小，飞行员对坐位的压力就越大2D当飞行员超重达到其自身的3倍时，飞机的飞行速度为o二、解答题（本题共5小题，满分56分，按题目要求作答，解答题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
5、算的题，答案中必须明确写出数值和单位）r10为了验证“动能定理”，即：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，实验装置如图a，木板倾斜构成斜面，斜面B处装有图b所示的光电门7（1）装有挡光条的物块由A处静止释放后沿斜面加速下滑，已知挡光条的宽度d，读出挡光条通过光电门的挡光时间t，则物块通过B处时的速度为；（用字母d，t表示）u（2）测得A、B两处的高度差为H、水平距离L；已知物块与斜面的动摩擦因数为为了完成实验，还必须知道的物理量是；D（3）如果实验结论得到验证，则以上各物理量之间的关系满足：H=（用字母表示）g11某同学用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m1=0.1kg、m
6、2=0.3kg，m2从高处由静止开始下落，打点频率为50Hz的打点计时器在m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律如图2给出的是实验中获得的一条符合条件的纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图所示（当地重力加速度g为9.80m/s2，所有结果均保留三位有效数字）=（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=m/s；=（2）在打点0一5过程中系统动能的增量EK=J，系统重力势能的减少量Ep=J；（3）在实验处理数据中，系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，导致这一误差的原因除了有空气阻力外，还有可能是（写一条）（4）该
7、同学根据本实验作出了v2h图象如图3所示，则根据图象求得重力加速度g=m/s212质量为10t的汽车，额定功率为66kW，在平直的公路上行驶，如果汽车受到的阻力是车重的0.05倍，（g取10m/s2）求：（1）汽车的加速度是1m/s2时的速度；（2）汽车的最大速度13如图5所示，一个人用一根长1m、最多只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面h=6m，小球转动至最低点时绳子突然断了（g取10m/s2）（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离14滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板
8、与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125一滑雪者从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离2015-
9、2016学年广东省茂名市信宜市高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共9小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-9题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1如图所示，平面直角坐标系xoy与水平面平行，在光滑水平面上做匀速直线运动的质点以速度v通过坐标原点O，速度方向与x轴正方向的夹角为a，与此同时给质点加上沿x正方向的恒力Fx，图上标出了甲、乙、丙、丁四种轨迹，则此后质点可能的轨迹是（）5795506A轨迹甲B轨迹乙C轨迹丙D轨迹丁【考点】运动的合成和分解【分析】判断合运动是直线运动还是曲线
10、运动，关键看合速度的方向和合外力的方向是否在同一条直线上【解答】解：物体做匀速运动时，受力平衡，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，合外力方向与速度方向不在同一直线上，所以物体一定做曲线运动，且合外力的方向指向弯曲的方向，质点以速度v通过坐标原点O，且与此同时给质点加上沿x正方向的恒力Fx，从而产生x正方向的加速度，因此轨迹如丙图所示，故C正确，ABD错误故选：C2设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（）AGM=BGM=CGM=DGM=【考点】万有引力定律及其应用【分析】行星绕太阳公转时，万有引力提
11、供行星圆周运动的向心力，列式分析即可【解答】解：太阳对行星的万有引力提供行星圆周运动的向心力即由此可得：故选A3正在以速度v匀速行驶的汽车，车轮的直径为d，则车轮的转动周期为（）ABCD5795506【考点】线速度、角速度和周期、转速【分析】车轮转一周，车向前的距离是车轮的一个周长，再结合几何关系和运动学的公式即可求出【解答】解：根据几何关系可知，车轮转一周，车向前的距离是车轮的一个周长，即：vT=2r=d，所以：T=，可知选项ACD错误，B正确故选：B4“投壶”是我国的一种传统投掷游戏如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度分别以水平速度v1、v2抛出“箭矢”（可视为质点），都能投入地面上的
12、“壶”内，“箭矢”在空中的运动时间分别为t1、t2忽略空气阻力，则（）A根据题给图形可得t1t2B根据题给图形可得t1=t2C根据题给图形可得v1v2D根据题给图形可得v1v2【考点】平抛运动【分析】箭矢做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据水平位移和高度的关系列式分析【解答】解：AB、箭矢做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=，有：t=，故t1t2，故AB错误；5795506CD、水平分位移相同，由于t1t2，根据x=v0t，有：v1v2；故C正确，D错误故选：C5质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为g
13、，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A物体的重力势能减少了mghB物体的机械能减少了mghC物体的动能增加了mghD物体克服阻力所做的功为mgh【考点】动能定理的应用【分析】物体静止开始下落，受到空气阻力，由加速度大小可得知阻力与重力的关系而重力做功决定重力势能变化，动能的变化由合力做功确定，除重力以外的阻力做功导致机械能变化【解答】解：A、物体下落h高度，重力做功为mgh，则重力势能减少了mgh，故A错误；BD、根据牛顿第二定律得：mgf=ma=mg，解得阻力大小为 f=mg，物体克服阻力所做的功 Wf=fh=mgh，机械能减小量等于克服阻力所做的功；故机械能减小了mgh；故B错误；
14、C、物体的合力做正功为 W合=F合h=mah=mgh，则由动能定理可得，物体的动能增量为mgh，故C正确；故选：C6在物理学发展过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A普朗克提出了光量子理论B开普勒发现了万有引力定律C卡文迪许通过扭称实验测出了引力常数G5795506D爱因斯坦提出了狭义相对论【考点】物理学史【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可，注意光量子和最子理论的区别【解答】解：A、标志着量子理论诞生是普朗克提出能量子理论，爱因斯坦、玻尔等人普朗克理论的启发下提出光量子理论和原子理论； 故A错误；B、牛顿发现的万有引力定律，而卡文迪许通过扭称实
15、验测出了引力常数G； 故B错误，C正确； D、爱因斯坦提出了狭义相对论，故D正确，故选：CD7从地面以20m/s的初速度竖直上抛一球，若不计空气阻力，g取10m/s2，则球运动到距地面15m时所经历的时间可能为（）A1sB2sC3sD5s【考点】竖直上抛运动【分析】物体做竖直上抛运动，只需要将其代入竖直上抛的运动规律：h=v0tgt2进行计算【解答】解：由竖直上抛的运动规律有：h=v0tgt2代入数据得：15=20t5t2解得：t=1s或3s；当物体向上经15m时，t=1s；当物体向下返回15m时，t=3s；故选：AC579550682011年8月，嫦娥二号成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨
16、道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）A角速度小于地球的角速度B线速度大于地球的线速度C向心加速度大于地球的向心加速度D向心力仅由太阳的引力提供【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，飞行器靠太阳和地球引力的合力提供向心力，根据v=r，a=r2比较线速度和向心加速度的大小【解答】解：A、飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据v=r，知探测器的线速度大于地球的线速度故A错误，B正确C、根据a=r2知，探测
17、器的向心加速度大于地球的向心加速度故C正确D、探测器受到地球的引力与太阳的引力，所以探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供故D错误故选：BC9如图所示，飞机俯冲时，在最低点附近做半径为R的圆周运动，则（）A飞行员在最低点时，受到的支持力可以等于零B飞行员在最低点时，受到的支持力一定大于他的重力C飞机在通过最低点时，飞行速度越小，飞行员对坐位的压力就越大D当飞行员超重达到其自身的3倍时，飞机的飞行速度为【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】对飞行员受力分析，明确向心力，根据牛顿第二定律求得支持力和速度【解答】解：A、飞机俯冲时，飞机及飞行员做圆周运动的一部分，对飞行员受力分析可知，受重力和支持力
18、，合力提供飞行员作圆周运动的向心力，且合力向上，故支持力大于重力，故A错误，B正确；C、由牛顿第二定律可知，结合牛顿第三定律可知，速度越小，飞行员对作为的压力越小，故C错误；D、由牛顿第二定律可知=，故D正确；故选：BD二、解答题（本题共5小题，满分56分，按题目要求作答，解答题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）10为了验证“动能定理”，即：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，实验装置如图a，木板倾斜构成斜面，斜面B处装有图b所示的光电门（1）装有挡光条的物块由A处静止释放后沿斜面加速下滑，已知挡光条的宽度d，
19、读出挡光条通过光电门的挡光时间t，则物块通过B处时的速度为；（用字母d，t表示）（2）测得A、B两处的高度差为H、水平距离L；已知物块与斜面的动摩擦因数为为了完成实验，还必须知道的物理量是；（3）如果实验结论得到验证，则以上各物理量之间的关系满足：H=（用字母表示）【考点】探究功与速度变化的关系【分析】（1）物块通过光电门的时间非常小，因此可以平均速度代替其通过的瞬时速度，据此可以求出物块通过光电门时的速度大小；（2、3）根据动能定理，结合滑动摩擦力做功的表达式，即可求解【解答】解：（1）根据平均速度公式可知，挡光条的物块通过光电门时的速度为：v=，（2）根据物块下滑过程中，重力与滑动摩擦力做
20、的功，等于动能的增加，则有：mvB2=mgHmgcos=mgHmgL；为了完成实验，还必须知道的物理量是当地的重力加速度g；（3）根据动能定理，则有： mvB2=mgHmgL；解得：H=；故答案为：（1）； （2）当地的重力加速度g；（3）11某同学用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m1=0.1kg、m2=0.3kg，m2从高处由静止开始下落，打点频率为50Hz的打点计时器在m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律如图2给出的是实验中获得的一条符合条件的纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图所示（当
21、地重力加速度g为9.80m/s2，所有结果均保留三位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=2.40m/s；（2）在打点0一5过程中系统动能的增量EK=1.15J，系统重力势能的减少量Ep=1.18J；（3）在实验处理数据中，系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，导致这一误差的原因除了有空气阻力外，还有可能是（写一条）摩擦阻力（4）该同学根据本实验作出了v2h图象如图3所示，则根据图象求得重力加速度g=9.70m/s2【考点】机械能守恒定律【分析】（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小；（2）根据物体的初末动能大
22、小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒；（3）根据数学知识可知，得出图象若为直线，则可很容易的判断两个物理量之间的关系；（4）根据图象的物理意义可知，图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小【解答】解：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打第5个点时的速度为：v5=2.4m/s（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为：Ek=m0=1.15J；重力势能的减小量等于物体重力做功，故：EP=W=mgh=1.18J；由此可知动能的增加量和势能的减小
23、量基本相等，因此在在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒（3）系统动能的增量总小于系统重力势能的减少量，原因是存在摩擦阻力，机械能要减小（4）本题中根据机械能守恒可知，mgh=，即有： =gh，所以h图象中图象的斜率表示重力加速度，由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.70m/s2故答案为：（1）2.40；（2）1.15，1.18；（3）摩擦阻力；（4）9.7012质量为10t的汽车，额定功率为66kW，在平直的公路上行驶，如果汽车受到的阻力是车重的0.05倍，（g取10m/s2）求：（1）汽车的加速度是1m/s2时的速度；（2）汽车的最大速度【考点】功率、平均功
24、率和瞬时功率【分析】（1）先根据公式P=Fv求出牵引力的大小，再根据牛顿第二定律求解加速度（2）当汽车的牵引力与阻力相等时，速度达到最大，根据P=Fv=fv求出汽车的最大速度【解答】解：（1）由题意知，汽车所受的阻力大小为：f=0.05mg=0.0510410N=5000N由牛顿第二定律得：Ff=ma又 P=Fv代入数据解得：v=4.4m/s（2）当F=f时，汽车的速度达到最大，即有：P=fvm可得，汽车的最大速度为：vm=13.2m/s答：（1）汽车的加速度是1m/s2时的速度是4.4m/s；（2）汽车的最大速度是13.2m/s13如图5所示，一个人用一根长1m、最多只能承受46N拉力的绳子
25、，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面h=6m，小球转动至最低点时绳子突然断了（g取10m/s2）（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离【考点】向心力【分析】（1）绳子断时，绳子的拉力恰好是46N，对小球受力分析，根据牛顿第二定律和向心力的公式可以求得角速度的大小；（2）绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得落地点与抛出点间的水平距离【解答】解：（1）在最低点：Fmg=m2R，绳断时，F=46 N，得=6 rad/s（2）绳断后，小球做平抛运动，竖直方向上有：hR=gt2，得t=1 s水平方向：x=vt=Rt
26、=611=6 m答：（1）绳子断时小球运动的角速度为6 rad/s；（2）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离为6m14滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大假设滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由1=0.25变为2=0.125一滑雪者从倾角=37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s
27、2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；（2）滑雪者到达B处的速度；（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律【分析】（1）根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间的加速度，再根据速度时间公式求出运动的时间（2）再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s时的加速度，球心速度为4m/s之前的位移，从而得出加速度变化后的位移，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B处的速度（3）根据动能定理分别求出在水平面上速度减为4m/s之前的位移
28、和速度由4m/s减小到零的位移，两个位移之和为滑行的最大距离【解答】解：（1）设滑雪者质量为m，滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间，由牛顿第二定律有：mgsin371mgcos37=ma1解得：故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间：（2）则根据牛顿定律和运动学公式有：mgsin372mgcos37=ma2x2=Lx1代入数据解得：vB=16m/s（3）设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3，速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4，则由动能定理有：所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为：x=x3+x4=99.2m答：（1）滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s（2）滑雪者到达B处的速度为16m/s（3）滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为99.2m2016年11月8日