1、山西省晋城市陵川第一中学2016-2017学年高一下学期期末考试物理试题一、选择题(本题包括10个小题，每小题3分，共30分)在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确的选项的字母填在答题卡中相应位置。1. 将乒乓球从20.5cm高处由静止释放.球与水平地面碰撞后弹起的高度越来越小.直到静止在地面上。此过程中A. 乒乓球的机械能保持不变B. 机械能转化为其他形式的能.转化过程中能的总址减少C. 转化过程中能的总量是守恒的.且其他形式的能也可自发地转化为机械能D. 机械能转化为其他形式的能.能源在可利用的品质上降低了【答案】D【解析】因乒乓球在下落过程中有阻力做功，故机械能一定
2、减小，故A错误；机械能转化为其他形式的能，转化过程中能的总能量保持不变，故B错误；转化过程中能的总量是守恒的，但其他形式的能，特别是内能不可能自发地转化为机械能，故C错误；由于阻力作用，机械能转化为了其他形式的能量，但新的能量形式在可利用的品质上降低了，故D正确故选D点睛：本题考查能量守恒定律以及能源的保护和利用，要注意明确能量是守恒的，但我们可利用的能源却是有限的，原因就是高品质的能源在使用中会发生品质降低的现象2. 5月6日，我国第二发长征五号运载火箭已安全运抵海南文昌，于6月搭载我国自主研发的实践十八号卫星发射升空，卫星将进行量子通信等试验验证。则A. 经典力学认为长征五号速度越大，长度
3、越大B. 经典力学认为实践十八号的速度越大，质量越大C. 虽然实践十八号在轨速度高达3. l km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动D. 经典力学也适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究【答案】C【解析】经典力学认为，物体的长度和质量与物体的速度无关，选项AB错误；经典力学适应于宏观低速物体，虽然实践十八号在轨速度高达3.1km/s，但经典力学依然可以精确描述其运动，选项C正确；经典力学适应于宏观低速物体，不适应微观的高速粒子，则经典力学不适用精确描述高速电子的运动及进行量子通信的研究，选项D错误；故选C.3. 闪电轨道卫星是一种高椭圆轨道卫星，可以覆盖地球的极地地区，其远地点C的
4、高度大于静止卫星的高度(36000km )。如图，闪电轨道卫星绕地球沿椭圆轨道运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法正确的是A. 卫星在A点的速度最大B. 卫星在B点的加速度最大C. 卫星在C点的机械能最大D. 卫星在D点的机械能大于在A点的机械能【答案】A【解析】根据开普勒行星运动第二定律可知，卫星在近点A的速度最大，选项A正确；根据牛顿第二定律可知，卫星在近点所受的引力最大，加速度最大，选项B错误；卫星在运动过程中，只有地球的引力做功，机械能守恒，在卫星在各点的机械能相同，选项CD错误；故选A.4. 如图，平台离水平地
5、面的高度为h，滑板运动员以速度从平台末端水平飞出后落到地面上。忽略空气阻力，将运动员和滑板视为质点，下列说法正确的是A. 越大，运动员在空中运动时间越长B. 越大，运动员落地时的动能越大C. 运动员落地过程中机械能越来越小D. 运动员落地时与地球组成系统的重力势能一定为零【答案】B【解析】运动员和滑板做平抛运动，根据知，运动员在空中运动的时间由下落的高度决定，与初速度无关，故A错误运动员在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒取地面为参考平面，则得：运动员落地时动能为 Ek=+mgh，则知v0越大，运动员落地时动能越大，故B正确，C错误由于没有选择地面为参考平面，所以运动员落地时与地球组成系统的
6、重力势能不一定为零，故D错误故选B.点睛：解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动遵守机械能守恒定律，也可以速度的合成得到落地速度表达式，从而求得落地时动能与初速度的关系5. “轨道康复者”卫星是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110，它可在太空给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”无动力飞行时的轨道离地面的高度为地球同步卫星轨道离地面高度的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是A. “轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍B. “轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍C. 站在
7、赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动D. “轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道卫星的拯救【答案】C【解析】试题分析：根据得：，因为“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，则“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍故A错误；根据，“轨道康复者”绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，知“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍，故B错误；轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以轨道康复者的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动故C正确“轨道康复者”
8、要加速将会做离心运动，到更高的轨道上，故D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算6. 在电视台举办的娱乐节目中，参赛人员站在一个以较大角速度匀速旋转的水平大平台边缘，向平台圆心处的球筐内投人篮球。已知参赛人员相对平台静止，忽略空气阻力，则下列各俯视图中，篮球最可能进人球筐的是(图中箭头表示投篮方向)A. B. C. D. 【答案】A【解析】当沿圆周切线方向的速度和出手速度的合速度沿篮筐方向，球就会
9、被投入篮筐故A正确，BCD错误故选A.点睛：考查运动的合成与分解的内容，解决本题的关键知道球参与了两个方向的运动，通过平行四边形定则进行判断7. 中国的高铁技术居世界领先地位。通常，列车受到的阻力与速度的平方成正比，即。列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引。若列车以120km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以240km/h的速度匀速行驶时机车的功率为A. 16P B. 8P C. 4P D. 2P【答案】B点睛：本题考查了功率的基本运用，通过P=Fv得出P=kv3，即求出发动机功率之比是解决本题的关键8. 惊险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车(总质量为m)在半径为R的球
10、形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动。若某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是7mg和0.5mg，则从最低到最高点的过程中，演员及摩托车克服阻力做功是A. B. C. D. 【答案】A【解析】在最低点，根据牛顿第二定律有：N1mgm，N1=7mg，解得：v126gR；在最高点，根据牛顿第二定律有：N2+mgm，N2=0.5mg，解得：v221.5gR，对最低点到最高点的过程运用动能定理得：mg2RWfmv22mv12，解得：WfmgR故A正确，BCD错误故选A点睛：本题考查动能定理和牛顿第二定律的综合，知道圆周运动向心力的来源是解决本题的
11、关键，运用动能定理解题时注意是从最低点到最高点，不能通过最高点到最低点列式9. 一小球从地面竖直上抛，到最高点后又落回地面，小球运动过程中所受空气阻力大小恒定。取竖直向上为正方向，下列关于小球运动的速度、加速度、动能能、机械能随时间或路程变化的图象中，大致正确的是A. B. C. D. 【答案】D【解析】小球在上升过程中所受重力和阻力恒定，所以小球的加速度恒定，小球速度应为均匀变化，故A错误；小球上升过程中受向下的重力以及向下的阻力作用，加速度向下，为负值，并且大小保持不变，故B错误；根据动能定理可知，因重力及阻力恒定，所以动能的变化应与位移为一次函数关系，即应为直线，故C错误；因阻力做负功，
12、且阻力恒定，故阻力的功与位移成正比，而阻力做功等于机械能的改变量，所以对应的图象为斜向下的直线，故D正确故选D点睛：本题考查了图象问题、涉及加速度、位移、功率和机械能，涉及到矢量性考查知识点全面，运动学图象是解决运动学最简单的方法，用好图象可起到事半功倍的效果，在学习中应注意图象的掌握10. 2017年2月23日，美国航天局宣布确认发现一个拥有7个类地行星的恒星系统TRAPPIST-1(T-I)。在这绕T-1做圆周运动的七兄弟(1b1h)中，le、lf、lg被认为是最有可能存在液态水的。le的部分数据如下表:将T-l、le视为质量均匀分布的球体，不考虑七兄弟间的相互作用，则A. T-1的质量约
13、为太阳质量的倍B. T-1的质量约为太阳质量的倍C. le的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的0.90倍D. le表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的0.74倍【答案】D【解析】根据，解得： ，则，选项AB错误；根据，可知，选项C错误；根据，可知，选项D正确；故选D.点睛：该题使用的公式比较多，要抓住：环绕天体绕中心天体做圆周运动，通过万有引力提供向心力可以求出中心天体的质量，不能求出环绕天体的质量二、多项选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应位
14、置。11. 2017年4月18日，在全国男子举重锦标赛暨第十三届全运会预赛94公斤级比赛中，广西选手李兵以抓举161kg、挺举213kg，总成绩374kg夺得挺举、总成绩两项冠军。如图是李兵的第三把挺举，则在杠铃被举升高的过程中，下列说法正确的是A. 杠铃的动能一直增加B. 杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加C. 运动员对杠铃一直做正功D. 运动员对杠铃先做正功后做负功【答案】BC【解析】杠铃向上运动的过程中，先向上加速，后向上减速，所以杠铃的动能先增大后减小故A错误；杠铃相对于地面的高度不断上升，所以杠铃和地球组成系统的重力势能一直增加故B正确；运动员对杠铃的作用力的方向一直向上，所以运动
15、员对杠铃一直做正功故C正确，D错误故选BC.12. 如图，小球A以初速度从高为、倾角为的光滑斜面顶端开始下滑;与此同时，将小球B在与斜面顶端等高处以速度竖直上抛。空气阻力忽略不计。已知两小球质量相等，则A. 两小球到达水平面时的速率相等B. 两小球到达水平面时重力做功的瞬时功率相等C. 从开始运动至到达水平面的过程中，重力对两小球做的功相等D. 从开始运动至到达水平面的过程中，重力对两小球做功的平均功率相等【答案】AC【解析】根据动能定理知，两球下降的高度相同，初动能相同，则末动能相等，可知两球到达水平面时的速率相等，故A正确根据P=mgvcos知，两球速率相等，B球速度方向与重力方向相同，可
16、知B球到达地面时重力的瞬时功率大于A球，故B错误两球下降的高度相等，则重力做功相等，故C正确两球运动时间不同，根据知，重力做功相等，则重力做功的平均功率不等，故D错误故选AC点睛：在分析功率的时候，一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而P=Fv可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度13. 如图是一款儿童弹跳器，它底部的弹簧可简化为一轻质弹簧。某次儿童在游乐时脚踩弹跳器，弹到空中后从最高点沿竖直方向下落，落地后将弹簧从原长压缩到最短。已知弹簧一直处于弹性限度内，不计空气阻力，将儿童视为质点，则在弹簧从原长压缩到最短的过程中A. 儿童的加速度先减小后增大B.
17、儿童重力的功率先增大后减小C. 儿童与地球组成系统的机械能守恒D. 弹簧弹力的功率一直不变【答案】AB【解析】小孩开始下落时，只受重力作用做加速运动，当和弹簧接触时，受到弹簧弹力作用，开始时弹簧压缩量小，因此重力大于弹力，此时：mg-kx=ma，随着弹簧压缩量的增加，弹力增大，加速度减小，但是物体仍加速运动，当mg=kx时，速度最大，然后弹簧继续被压缩，当mg=kx时，加速度等于零，速度最大，物体继续向下运动，弹簧继续被压缩，弹力大于重力，物体开始减速运动，所以整个过程中小孩的加速度先减小后反向增大；故A正确；由A的分析可知，小孩的速度先增大后减小，则重力的功率：P=mgv，可知小孩重力的功率
18、先增大后减小故B正确；在从A到C的过程中小孩需克服弹簧的阻力做功，所以小孩与地球组成系统的机械能不守恒故C错误；从A到C的过程中开始时小孩的速度增大，弹簧的弹力也增大，所以开始时弹簧的功率增大；最后小孩的速度减小到0，所以弹簧的功率也减小到0，所以弹簧的功率还会减小故D错误故选AB.14. 世界上没有永不谢幕的传奇，NASA的“卡西尼”号探测器进入土星探测任务的最后篇章。据NASA报道，2017年4月26日“卡西尼”首次到达土星和土星内环(碎冰 块、岩石块、尘埃等组成)之间，并在近圆轨道上做圆周运动。在极其稀薄的大气作用下，开启土星探测之旅的最后阶段“大结局”阶段。这一阶段将持续到九月中旬，,
19、置至坠向土星的怀抱。若“卡西尼”只受土星引力和稀薄气体阻力的作用，则A. 4月26日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星角速度的值小于内环角速度的值B. 4月28日，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率C. 5月到6月间，“卡西尼”的动能越来越大D. 7月到8月间，“卡西尼”的动能及其与土星的引力势能之和保持不变【答案】BC【解析】A、根据万有引力提供向心力：，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的角速度大于内环的角速度，A错误；B、根据万有引力提供向心力：，“卡西尼”在近圆轨道上绕土星的速率大于内环的速率，B正确；C、根据万有引力提供向心力：，“卡西尼”的轨道半径越来越小，动能越来越大，C正确
20、；D、“卡西尼”的轨道半径越来越小，动能越来越大，由于稀薄气体阻力的作用，动能与火星的引力势能之和机械能减小，D错误。故选：BC。15. 如图，水平光滑长杆上套有质量为m的小物块A，细线一端连接A，另一端跨过转轴为O的轻质小滑轮悬挂质量同为m的小物块B，滑轮到杆的距离为h。将A沿杆拉到P点，使PO与水平方向的夹角为，释放A ，A 、B同时由静止开始运动，则A. B从释放到第一次达到最低点的过程中，A的动能不断增大B. A由P第一次到达O点正下方的过程中，B的机械能先增后减C. 当PO与水平方向的夹角为时，A、B速度的大小关系D. A运动过程中的最大速度为速度【答案】AD【解析】物块A由P点出发
21、第一次到达C点过程中，物块B从释放到了最低点，此过程中，对A受力分析，可知绳子的拉力一直做正功，其动能一直增大，故A正确物块A由P点出发第一次到达C点的过程中，绳子对B一直做负功，其机械能一直减小，故B错误根据两个物体沿绳子方向的分速度大小相等，则知vAcos45=vB，得vA=vB，故C错误B的机械能最小时，即为A到达C点，此时A的速度最大，设为vA，此时B的速度为0，根据系统的机械能守恒得： ，mA=mB，解得：vA=，故D正确故选AD点睛：本题是系统的机械能守恒问题，关键有两点：一是抓住两个物体的速度关系，知道两个物体沿绳子方向的分速度大小相等二是知道当A的速度最大时，B的速度为零三、实
22、验探究题(本题包括2小题，共14分)16. 某研究性学习小组用图1的装置进行探究“橡皮筋做功和物体速度变化的关系”的实验:(1)将木板的左端垫起，使木板倾斜合适的角度。打开打点计时器，在未套橡皮筋时轻推小车，当得到的纸带如图2中的_(选填“甲”或“乙”)时，此时小车受到的合力为零;(2)让小车在一条橡皮筋的作用下弹出，橡皮筋对小车做的功记为，小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。实验中纸带上的点分布并不都是均匀的，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带上点迹间隔_(选填“相等”或“不相等”)的部分进行测量计算;(3)当用2条、3条、4条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验
23、时，每次小车都被拉到同一位置释放，将橡皮筋对小车做的功分别记为、。求出小车每次获得的最大速度、，作出图象。图3所示的图象中符合实际的是_。【答案】 (1). （1）乙； (2). （2）相等； (3). （3）D.【解析】(1)将木板的左端垫起，使木板倾斜合适的角度。打开打点计时器，在未套橡皮筋时轻推小车，当得到的纸带如图2中的乙时，小车做匀速运动，此时小车受到的合力为零;(2)小车达到最大速度时，小车匀速运动，则为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带上点迹间隔相等的部分进行测量计算；（3）因W=mv2，则W-v图像是一条抛物线，如图D所示；故选D.17. 某同学利用重物自由下落“验证机械能守
24、恒定律”的实验装置如图1所示。(1)装置中一处明显的错误是_;(2)改进错误后，进行实验时，为保证打下第一个点时重物速度为零，应_(选填“A”或“B”);A.先接通电源，再释放纸带 B.先释放纸带，再接通电源(3)在符合要求的纸带上选取连续打出的1,2,3,4四个点如图2所示，测得1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1,h2,h3,h4。已知打点周期为T，当地的重力加速度为g，重物的质量为m。则从释放纸带到打出点3的过程中，重物重力势能的减少量为_，动能的增加量为_。(用测得量和已知量表示)【答案】 (1). （1）打点计时器直流电源； (2). （2）A； (3). （3）mgh3
25、 (4). （4） 【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时器接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上（2）为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第1个点的速度不为零因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带故选A.（3）从释放纸带到打出点3的过程中，重物重力势能的减少量为mgh3；根据匀变速直线运动规律关系式可得，v3=，则有动能的增加量为.点睛：解决本题的关键知道该实验的原理
26、以及注意事项，掌握求解瞬时速度的方法注意掌握实验中的注意事项，明确若先释放纸带后接通电源时纸带的初速度不为零，则不能取开始打点的来验证，同时打点也不稳定，误差较大四、计算题(本题包括4小题，共36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。18. 2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接，“天舟一号”与“天宫二号”进人组合体飞行阶段，正按计划开展多项实验。已知组合体在距地面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动，地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求:(
27、1)地球的质量;(2)组合体绕地球运动的周期。【答案】(1) (2) 【解析】（1）根据 可得：（2）根据，且GM=gR2联立解得：19. 如图所示,在同一竖直平而内，A、B为光滑水平轨道的两端点，其左端A固定一挡板，轻质弹簧的左端固定在挡板上，另一自由，端被质量为m的小球压在P点处。CD是以B为圆心、半径为R的圆弧轨道，ABD在同一直线上。将小球释放后，小球离开B点后落在圆弧轨道上的N点。已知小球到达B点前已与弹簧分离，BN与BD间的夹角，不计空气阻力，重力加速度为g。求: (1)小球离开B点时的速度;(2)弹簧被压缩时的最大弹性势能。【答案】(1) (2) 【解析】（1）设小球离开B点时的
28、速度为v，小球由B到N的时间为t，由平抛运动的规律可知：Rcos=vt Rsin=gt2解得： (2)设弹簧的最大弹性势能EP，小球由P运动到B的过程中，由机械能守恒定律可知： 解得：20. 2017年亚冬会单板滑雪男子、女子U型池比赛中，中国选手包揽了男女组冠军。U型池由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD以及水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R=3.5m,B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离，如图所示。设某次比赛中，运动员连同滑板的质量m=50kg，运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度，到达C点时对圆弧滑道的压力为7mg，离开D点后经过0.8s上升到最高点。将运动员视为质点，忽略空气阻
29、力的影响，取g=10m/s2，求:(1)滑板与水平滑道BC间的动摩擦因数;(2)从C到D的过程中，运动员克服阻力做的功。【答案】(1)0.1 (2)1900J【解析】（1）设运动员经过C点时的速度为vC，画板与水平滑道间的动摩擦因数为，由动能定理有： 到达C点时，设圆弧滑道对运动员的支持力大小为FN，运动员对圆弧滑道的压力大小为FN，由牛顿第三定律可得：FN=FN=7mg根据牛顿第二定律可得：FN-mg=m联立式解得：=0.1（2）联立式子可得：vC=m/s运动员离开D点后，在空中做竖直上抛运动，设运动员在D点速度为vD，根据竖直上抛规律可得：0=vD-gt解得：vD=8m/s设从C运动到D的
30、过程中运动员克服阻力做的功为Wf，由动能定理可得： 联立式解得：Wf=1900J点睛：本题考查动能定理的综合运用，正确进行受力分析和运动过程分析，然后灵活选取相应的物理规律，是解决问题的关键21. 氢燃料电池汽车由于是零排放，且加氢时间短、一次加氢续驶里程长，所以一直以来被作为新能源汽车技术发展方向之一。某氢燃料电池汽车，质量为，发动机的额定输出功率为，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先以大小为4.0m/s2的加速度匀加速启动，达到额定功率后，保持功率不变又加速行驶直到速度达到30m/s，整个过程行驶的路程为570m。取g=10m/s2，求:(1)汽车的最大行驶速度;(2)汽车从静止到获得30m/s的速度经历的时间。【答案】(1)40m/s；(2)26.5s学￥科￥网.学￥科￥网.学￥科￥网.加速的位移： 从8m/s以额定功率行驶，这一过程阻力不变，功率不变，由动能定理得：代入数据解得：t2=24.5s；所以加速的总时间：t=t1+t2=2+24.5=26.5s点睛：汽车匀加速启动，功率p=Fv，当功率达到额定功率时，功率不能再增大，变为恒定功率启动，当牵引力减小到等于摩擦力时，汽车改为匀速运动
