PAGE高一年級第2學(xué)期期末考試物理試卷第Ⅰ卷（共38分）單項選擇題（共6小題，每題3分，共18分，每小題只有一個選項正確）1.下面說法中正確的是()A．做曲線運(yùn)動的物體速度方向必定變化B．速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動C．加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動D．加速度變化的運(yùn)動必定是曲線運(yùn)動解析：做曲線運(yùn)動的物體速度大小不一定變化，但速度方向必定變化，A項正確．速度變化的運(yùn)動可能是速度大小在變，也可能是速度方向在變化，也可能是速度的大小和方向都變化，不一定是曲線運(yùn)動，B項錯誤．加速度恒定的運(yùn)動可能是勻變速直線運(yùn)動，也可能是勻變速曲線運(yùn)動，C項錯誤．加速度變化的運(yùn)動可能是變加速直線運(yùn)動，也可能是變加速曲線運(yùn)動，D項錯誤．答案：A2．火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的eq\f(1,10)和eq\f(1,2)，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為()A．0.2gB．0.4C．2.5gD．5解析：在星球表面有Geq\f(Mm,R2)＝mg，故火星表面的重力加速度g火＝0.4g，則eq\f(g火,g)＝eq\f(M火R地2,M地R火2)＝0.4，故B正確．答案：B3.下列幾種情況，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的是()A．一顆彈丸在粗糙的碗內(nèi)做復(fù)雜的曲線運(yùn)動[圖(a)]B．運(yùn)動員在蹦床上越跳越高[圖(b)]C．圖(c)中小車上放一木塊，小車的左側(cè)有彈簧與墻壁相連，小車在左右振動時，木塊相對于小車無滑動(車輪與地面摩擦不計)D．圖(c)中如果小車振動時，木塊相對小車有滑動解析：彈丸在光滑的碗內(nèi)運(yùn)動時，只有重力做功，機(jī)械能守恒，A正確；運(yùn)動員在蹦床上越跳越高，其機(jī)械能逐漸增大，故機(jī)械能不守恒，B錯誤；小車左右振動時，如小車與木塊無相對滑動，則系統(tǒng)只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，C正確；如果小車與木塊有相對滑動，則系統(tǒng)產(chǎn)生內(nèi)能，機(jī)械能減少，D錯誤．答案：C4.如下圖所示，在驗證向心力公式的實(shí)驗中，質(zhì)量相同的鋼球①放在A盤的邊緣，鋼球②放在B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2∶1.a、b分別是與A盤、B盤同軸的輪．a(chǎn)輪、b輪半徑之比為1∶2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動下勻速轉(zhuǎn)動時，鋼球①②受到的向心力之比為()A．2∶1 B．4∶1C．1∶4 D．8∶1解析：本題考查圓周運(yùn)動等知識．由題意“在同一皮帶帶動下勻速轉(zhuǎn)動”，說明a、b兩輪的線速度相等，即va＝vb，又因a輪與A盤同軸，b輪與B盤同軸，角速度相等，聯(lián)立并代入F＝meq\f(v2,r)得到D項正確．答案：D5．如圖所示，是美國的“卡西尼”號探測器經(jīng)過長達(dá)7年的“艱苦”旅行，進(jìn)入繞土星飛行的軌道．若“卡西尼”號探測器在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時間為t，已知引力常量為G，則下列關(guān)于土星質(zhì)量M和平均密度ρ的表達(dá)式正確的是()A．M＝eq\f(4π2R＋h3,Gt2)，ρ＝eq\f(3π·R＋h3,Gt2R3)B．M＝eq\f(4π2R＋h2,Gt2)，ρ＝eq\f(3π·R＋h2,Gt2R3)C．M＝eq\f(4π2t2R＋h3,Gn2)，ρ＝eq\f(3π·t2·R＋h3,Gn2R3)D．M＝eq\f(4π2n2R＋h3,Gt2)，ρ＝eq\f(3π·n2·R＋h3,Gt2R3)解析：設(shè)“卡西尼”號的質(zhì)量為m，土星的質(zhì)量為M，“卡西尼”號圍繞土星的中心做勻速圓周運(yùn)動，其向心力由萬有引力提供，Geq\f(Mm,R＋h2)＝m(R＋h)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2，其中T＝eq\f(t,n)，解得M＝eq\f(4π2n2R＋h3,Gt2).又土星體積V＝eq\f(4,3)πR3，所以ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(3π·n2·R＋h3,Gt2R3).答案：D6.如右圖所示，P是水平面上的圓弧凹槽．從高臺邊B點(diǎn)以某速度v0水平飛出的小球，恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道．O是圓弧的圓心，θ1是OA與豎直方向的夾角，θ2是BA與豎直方向的夾角．則()A.eq\f(tanθ2,tanθ1)＝2 B．tanθ1tanθ2＝2C.eq\f(1,tanθ1tanθ2)＝2 D.eq\f(tanθ1,tanθ2)＝2解析：由題意可知：tanθ1＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(gt,v0)，tanθ2＝eq\f(x,y)＝eq\f(v0t,\f(1,2)gt2)＝eq\f(2v0,gt)，所以tanθ1tanθ2＝2，故B正確．答案：B多選題（共4小題，每題5分，共20分，每小題有兩個或兩個以上的正確選項）7．某物體同時受到三個力作用而做勻減速直線運(yùn)動，其中F1與加速度a的方向相同，F(xiàn)2與速度v的方向相同，F(xiàn)3與速度v的方向相反，則()A．F1對物體做正功 B．F2對物體做正功C．F3對物體做負(fù)功 D．合外力對物體做負(fù)功解析：因物體做勻減速運(yùn)動，a的方向與v的方向相反，故F1對物體做負(fù)功，A錯；F2與速度v方向相同做正功，B正確；F3與v方向相反做負(fù)功，C正確；合外力的方向與運(yùn)動方向相反做負(fù)功，故D正確．答案：BCD8．如右圖所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點(diǎn)．在A點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為45°，在B點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為60°(空氣阻力忽略不計，g取10m/s2)，以下判斷中正確的是()A．小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時間t＝(eq\r(3)－1)sB．小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時間t＝eq\r(3)sC．A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝10mD．A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝15m解析：設(shè)A點(diǎn)豎直速度為v⊥A，v⊥A＝v0＝gtA，得tA＝1s，設(shè)B點(diǎn)的豎直速度為v⊥B，v⊥B＝v0tan60°＝gtB得tB＝eq\r(3)s，則小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時間為tB－tA＝(eq\r(3)－1)s，故A正確，B錯誤；A、B兩點(diǎn)間的高度差hAB＝eq\f(v⊥A＋v⊥B,2)t＝10m，故C正確，D錯誤．答案：AC9.如右圖所示，一質(zhì)量為m的足球，以速度v由地面踢起，當(dāng)它到達(dá)離地面高度為h的B點(diǎn)處(取重力勢能在B處為零勢能參考平面)，下列說法正確的是()A．在B點(diǎn)處重力勢能為mgh B．在B點(diǎn)處的動能為eq\f(1,2)mv2－mghC．在B點(diǎn)處的機(jī)械能為eq\f(1,2)mv2－mgh D．在B點(diǎn)處的機(jī)械能為eq\f(1,2)mv2解析：因為機(jī)械能為Ek＋Ep，所以C對．由動能定理知，B對．答案：BC10.如右圖所示，用手通過彈簧拉著物體沿光滑斜面上滑，下列說法正確的是()A．物體只受重力和彈簧的彈力作用，物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．手的拉力做的功，等于物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量C．彈簧彈力對物體做的功，等于物體機(jī)械能的增加量D．手的拉力和物體重力做的總功等于物體動能的增加量解析：對于物體和彈簧組成的系統(tǒng)，當(dāng)只有重力做功時機(jī)械能才守恒，手的拉力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能增大，由功能原理可知，A錯B對；對物體、彈簧彈力是外力，物體所受外力中，除重力外只有彈簧彈力做功，因此彈簧彈力做的功等于物體機(jī)械能的增加量，C對；手的拉力作用于彈簧，因此引起彈簧的形變而改變彈性勢能，D錯．答案：BCⅡ卷（共62分）實(shí)驗題（本題共2個小題，共16分）11.（4分）在用下圖所示的裝置做“探究動能定理”的實(shí)驗時，下列說法正確的是____________(填字母代號)．A．為了平衡摩擦力，實(shí)驗中可以將長木板的左端適當(dāng)墊高，使小車?yán)┻^打點(diǎn)計時器的紙帶自由下滑時能保持勻速運(yùn)動B．每次實(shí)驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣C．可以通過改變橡皮筋的條數(shù)來改變拉力做功的數(shù)值D．可以通過改變小車的質(zhì)量來改變拉力做功的數(shù)值E．實(shí)驗中要先釋放小車再接通打點(diǎn)計時器的電源F．通過打點(diǎn)計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度G．通過打點(diǎn)計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度解析：當(dāng)小車?yán)┻^打點(diǎn)計時器的紙帶做勻速運(yùn)動時，沿長木板方向重力的分力等于摩擦力，即在實(shí)驗中可消除摩擦力的影響，A項正確；由實(shí)驗原理可知，B、C正確，D錯誤；使用打點(diǎn)計時器時都必須先接通電源再釋放小車，E錯誤；橡皮筋拉力做的總功等于小車動能的增加，此動能應(yīng)為小車獲得的最大動能，所以用打點(diǎn)計時器打下的紙帶來測定的是小車的最大速度，F(xiàn)正確，G錯誤．答案：ABCF12.在驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗中（1）（4分）實(shí)驗步驟操作合理的順序排列是(填寫步驟前面的字母)．A．將打點(diǎn)計時器豎直安裝在鐵架臺上B．接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C．取下紙帶，更換新紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊€面)重新做實(shí)驗D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計時器，用手提著紙帶E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h1，h2，h3…，hn，計算出對應(yīng)的瞬時速度v1，v2，v3，…vnF．分別算出eq\f(1,2)mvn2和mghn，在實(shí)驗誤差范圍內(nèi)看是否相等答案：ADBCEF （2）某次應(yīng)用打點(diǎn)計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗要求的紙帶，O為第一個點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)．已知打點(diǎn)計時器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2.那么：(1)紙帶的端(選填“左”或“右”)與重物相連；（2分）(2)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，可以計算得從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢能減少量ΔEp＝J，動能增加量ΔEk＝________J(結(jié)果取3位有效數(shù)字)；（4分）(3)實(shí)驗的結(jié)論是：__________________________________________________________．（2分）解析：O為第一個點(diǎn)在紙帶的左端，所以紙帶的左端與重物相連．根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢能減少量ΔEp＝mgxOB＝1.88J，動能增加量ΔEk＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(xOC－xOA,2T)))2＝1.84J．實(shí)驗的結(jié)論是：重物只受重力作用，在誤差允許范圍內(nèi)，重物減小的重力勢能等于增加的動能，即機(jī)械能守恒．答案：(1)左(2)1.881.84(3)重物只受重力作用，在誤差允許范圍內(nèi)，重物減小的重力勢能等于增加的動能，即機(jī)械能守恒計算題（本題共4個小題，共46分）13.（10分）右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L＝1.5m，如右圖所示．將一個質(zhì)量為m＝0.5kg的木塊在F＝1.5N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始向右運(yùn)動，木塊到達(dá)B端時撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s2.求：(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度；(2)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動的最大距離．解析：(1)由動能定理得：FL－FfL－mgh＝0其中Ff＝μFN＝μmg＝0.2×0.5×10N＝1.0N所以h＝eq\f(FL－FfL,mg)＝eq\f(1.5×1.5－1.0,0.5×10)m＝0.15m.(2)由動能定理得：mgh－Ffx＝0所以x＝eq\f(mgh,Ff)＝eq\f(0.5×10×0.15,1.0)m＝0.75m.答案：(1)0.15m(2)0.75m14.（10分）小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．當(dāng)球某次運(yùn)動到最低點(diǎn)時，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如右圖所示．已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為eq\f(3,4)d，重力加速度為g.忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力．求：(1)求繩斷時球的速度大小v1和球落地時的速度大小v2.(2)問繩能承受的最大拉力多大？解析：(1)設(shè)繩斷后球飛行時間為t，由平拋運(yùn)動規(guī)律，有豎直方向d－eq\f(3,4)d＝eq\f(1,2)gt2，水平方向d＝v1t聯(lián)立解得v1＝eq\r(2gd)由機(jī)械能守恒定律，有eq\f(1,2)mv22＝eq\f(1,2)mv12＋mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(d－\f(3,4)d))得v2＝eq\r(\f(5,2)gd).(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為FT，這也是球受到繩的最大拉力大?。蜃鰣A周運(yùn)動的半徑為R＝eq\f(3,4)d由圓周運(yùn)動向心力公式，有FT－mg＝eq\f(mv12,R)聯(lián)立解得FT＝eq\f(11,3)mg.答案：(1)v1＝eq\r(2gd)v2＝eq\r(\f(5,2)gd)(2)eq\f(11,3)mg15.（13分）如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊從h＝0.8m高處沿光滑斜面滑下，到達(dá)底部時通過光滑圓弧BC滑至水平傳送帶CD上，CD部分長L＝2m．傳送帶在皮帶輪帶動下以v＝4m/s的速度逆時針傳動，物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ＝0.3.g＝10m/s2求：(1)物塊滑到C、D兩點(diǎn)時的速度大小各為多少？(2)物塊從C滑到D的過程中，皮帶對物塊做多少功？(3)物塊從C滑到D的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？解析：(1)由機(jī)械能守恒定律mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)解得物塊到達(dá)C點(diǎn)的速度v1＝eq\r(2gh)＝4m/s物塊在皮帶上滑動的加速度a＝μg＝3m/s2由運(yùn)動學(xué)公式－2aL＝veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)解得物塊到達(dá)D點(diǎn)的速度v2＝eq\r(v\o\al(2,1)－2aL)＝2m/s(2)皮帶對物塊做功W＝－μmgL＝－6J(3)物塊從C滑到D的時間t1＝eq\f(v2－v1,－a)＝eq\f(2,3)s物塊與皮帶相對滑動距離s1＝vt1＋L物塊在皮帶上滑動的過程中產(chǎn)生的熱量Q＝μmgs1得Q＝14J答案：(1)4m/s2m/s(2)－6J(3)14J16.（13分）在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對