广西钦州市钦北区2016-2017学年第二学期期末考试高一年级物理试卷解析版
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广西钦州市钦北区2016-2017学年第二学期期末考试高一年级物理试卷解析版一.选择题1．如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动．对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是（）A．P、Q两物体的角速度大小相等 B．P、Q两物体的线速度大小相等C．P物体的线速度比Q物体的线速度大D．P、Q两物体均受重力、支持力、向心力三个力作用【考点】4A：向心力；48：线速度、角速度和周期、转速．【分析】P、O两点共轴，角速度相同，然后根据v=rω分析线速度的大小．【解答】解：AB、因为P、Q两点共轴，所以角速度相同，由公式v=rω得，Q处物体的线速度大，故BC错误，A正确．D、P、O两物体均受万有引力和支持力两个力作用，重力只是物体所受万有引力的一个分力，故D错误．故选：A2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由P向Q行驶，速度逐渐增加，下图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（）A．B．C．D．【考点】41：曲线运动．【分析】汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的．【解答】解：汽车从P点运动到Q，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时速度增大，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90°，所以选项ACD错误，选项B正确．故选：B3．一艘轮船以速度15m/s匀速运动，它所受到的阻力为1.2×107N，发动机的实际功率是（）A．1.8×105kw B．9.0×104kw C．8.0×104kw D．8.0×103kw【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】轮船匀速运动，受到的阻力和牵引力的大小相等，由P=FV=fV可以求得发动机的实际功率．【解答】解：对轮船受力分析可知，船的牵引力和阻力的大小相等，船的功率P=FV=fV=1.2×107×15=1.8×105kw．故选A．4．公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动．如图所示，汽车通过桥最高点时（）A．汽车对桥的压力等于汽车的重力 B．汽车对桥的压力大于汽车的重力C．汽车所受的合力竖直向下 D．汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越大【考点】4A：向心力．【分析】作用力与反作用力大小相等方向相反；对汽车受力分析，受重力和支持力，由于汽车做圆周运动，故合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．【解答】解：A、对汽车受力分析，受重力和支持力，由于汽车做圆周运动，故合力提供向心力，故合力指向圆心，故竖直向下，有：mg﹣F N=m解得：F N=mg﹣m，桥面对汽车的支持力小于重力，根据牛顿第三定律可知，对桥面的压力小于汽车的重力，故AB错误，C正确；D、根据F N=mg﹣m，汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小，故D错误；故选：C5．如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是（）A．受重力、拉力、向心力B．受重力、拉力C．受重力 D．以上说法都不正确【考点】4A：向心力；37：牛顿第二定律．【分析】先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析！【解答】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力！故选B．6．如图所示，实线圆表示地球，竖直虚线a表示地轴，虚线圆b、c、d、e表示地球卫星可能的轨道，对于此图，下列说法正确的是（）A．b、c、d、e都可能是地球卫星的轨道 B．c可能是地球卫星的轨道C．b可能是地球同步卫星的轨道 D．d可能是地球同步卫星的轨道【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】绕地球做圆周运动的卫星是由地球对卫星的万有引力提供向心力，因此其轨道的圆心都必须在地球的球心，地球同步卫星一定在赤道正上方某一高度处，周期和地球自转周期相同．【解答】解：AB、地球的所有卫星的轨道圆心一定在地心，故b、d、e都可能是地球卫星的轨道，c不可能是地球卫星的轨道，故AB错误．CD、地球同步卫星和地面相对静止，一定在赤道的正上方，所以b不可能是地球同步卫星的轨道，d可能是地球同步卫星的轨道，故C错误，D正确．故选：D7．质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）A．t1B．t2C．t3D．t4【考点】66：动能定理的应用；1I：匀变速直线运动的图像．【分析】通过分析质点的运动情况，确定速度如何变化，再分析动能如何变化，确定什么时刻动能最大．【解答】解：由力的图象分析可知：在0∽t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．在t1∽t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．在t2∽t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．在t3∽t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t4时刻速度为零．则t2时刻质点的速度最大，动能最大．故选B．8．如图，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上，空气阻力不计，则物体飞行的时间为（）A． S B．1S C．3S D．6S【考点】43：平抛运动．【分析】平抛运动可以分解为在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，根据垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上这一个条件，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可．【解答】解：设垂直地撞在斜面上时速度为v，将速度分解水平的vsinθ=v0和竖直方向的v y=vcosθ，由以上两个方程可以求得：v y=v o cotθ，由竖直方向自由落体的规律得：v y=gt，代入竖直可求得：t==cot30°=s故选：A9．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是（）A．卫星在轨道1的任何位置都受到相同的引力B．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的速度C．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同D．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同【考点】4H：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】根据万有引力定律分析卫星的引力．加速度和速度都是矢量，只有当大小和方向都相同时矢量才相同．加速度根据牛顿第二定律列式分析．【解答】解：A、根据万有引力定律得 F=G，可知卫星在轨道1的不同位置受到引力不同，故A错误．B、卫星在轨道2的任何位置的速度方向不同，所以速度不同，故B错误．C、设P点到地心的距离为m，卫星的质量为m，加速度为a，地球的质量为M，由牛顿第二定律得 G=ma，得a=，P到地心的距离r是一定的，所以不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同，故C正确．D、卫星要由轨道1进入轨道2，在P点必须点火加速，做离心运动，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故D错误；故选：C10．下列叙述的现象中解释不合理的一项是（）A．火车或汽车转弯过程中要限速是因为在弯道处速度越大越容易发生离心现象而翻车B．轨道越大的卫星运行速率越小是因为卫星的运行速率与轨道半径成反比C．发动机功率大的汽车往往提速比较快是因为在相同时间内做功多D．交通事故中发生的碰撞都是非弹性碰撞是因为在发生碰撞的过程中一定有机械能损失【考点】53：动量守恒定律；4A：向心力．【分析】明确离心现象的性质，知道卫星在空中运行时万有引力充当向心力，从而可以明确速度和半径的关系；明确功率公式和动能定理的应用，知道功率越大，单位时间内做功越多；碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，区分的主要依据为是否有机械能损失．【解答】解：A、火车或汽车转弯过程中要限速是因为在弯道处速度越大，需要的向心力越大，则越容易发生离心现象而翻车，故A正确；B、根据万有引力定律可知，轨道越大的卫星运行速率越小是因为卫星的运行速率与轨道半径的平方根成反比，故B错误；C、发动机功率大的汽车往往提速比较快是因为在相同时间内做功多，从而使汽车在相同时间内获得较大的速度，故C正确；D、交通事故中发生碰撞的过程中一定有机械能损失，所以交通事故中发生的碰撞都是非弹性碰撞，故D正确．本题选择不合理的，故选：B．11．如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中（）A．弹力对物体做功为Gxcosα B．静摩擦力对物体做功为GxsinαC．重力对物体做功为Gx D．合力对物体做功为0【考点】66：动能定理的应用；62：功的计算．【分析】分析物体的受力情况，根据力与位移的夹角，判断力做功的正负．物体匀速运动时，合力为零，合力对物体m做功为零．根据功的公式W=FLcosα求出摩擦力和重力做功．【解答】解：ABC、分析物体的受力情况：重力mg、弹力N和摩擦力f，如图所示：根据平衡条件，有：N=Gcosαf=Gsinα重力与位移垂直，做功为零；摩擦力f与位移的夹角为α，所以摩擦力对物体m做功为：W f=fLcosα=GLsinαcosα斜面对物体的弹力做功为：W N=NLcos（90°+α）=﹣GLsinαcosα；故ABC错误；D、因物体做匀速运动，根据动能定理可知，合外力做功为零，故D正确．故选：D．12．下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是（）A．做匀速运动的物体，其机械能一定守恒B．做匀加速运动的物体，其机械能一定不守恒C．做匀速圆周运动的物体，其机械能一定守恒D．除重力做功外，其他力做的功之和为零，物体的机械能一定守恒【考点】6C：机械能守恒定律．【分析】机械能守恒是指：物体在只有重力或弹力做功的情况下，动能和势能相互转化但总量保持不变；根据定义可进行判断．【解答】解：A、若物体在竖直方向内做匀速直线运动，则一定有重力之外的其他力做功，故机械能不守恒；故A错误；B、若物体做自由落体运动，则机械能一定守恒，故B错误；C、若物体在竖直面内做匀速圆周运动，则动能保持不变，而重力势能发生变化，故机械能不守恒；故C错误；D、重力之外的其他力可以做功，但只要做功之和为零，则机械能一定守恒，故D正确故选D．13．竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道，如图所示，A、M、B三点位于同一水平面上，C、D分别为两轨道的最低点，将两个相同的小球分别从A、B处静止释放，当它们各自通过C、D时，则（）A．两球的线速度大小相等 B．两球的角速度大小相等C．两球对轨道的压力相等 D．两球的重力势能相等【考点】66：动能定理的应用；4A：向心力．【分析】根据机械能守恒求得在最低点的速度、角速度、压力的表达式，然后根据半径不同、质量相同来判断是否相等；重力势能则直接由高度来判断．【解答】解：A、小球在光滑轨道上运动只有重力做功，故机械能守恒，即有，所以，线速度；两轨道半径不同，故两球的线速度大小不等，故A错误；B、角速度，两轨道半径不同，故两球的角速度大小不等，故B错误；C、由牛顿第二定律可得：小球对轨道的压力，故两球对轨道的压力相等，故C正确；D、两球的高度不同，故重力势能不同，故D错误；故选：C．14．带有光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m 的小球以速度v0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端．若M=2m，则（）A．小球以后将向左做平抛运动 B．小球将做自由落体运动C．此过程中小球对小车做的功为 D．小球在弧形槽上升的最大高度为【考点】53：动量守恒定律；43：平抛运动．【分析】小球和小车组成的系统，在水平方向上动量守恒，小球越过圆弧轨道后，在水平方向上与小车的速度相同，返回时仍然落回轨道，根据动量守恒定律判断小球的运动情况．对小车，运用动能定理求小球对小车做的功．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度．【解答】解：AB、小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2由机械能守恒定律得： mv02=mv12+Mv22解得：v1==﹣，v2==所以小球以后将向左做平抛运动，故A正确，B错误．C、对小车，运用动能定理得：小球对小车做的功 W=Mv22﹣0=，故C正确．D、当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0=（m+M）v根据能量守恒定律得，有：mv02﹣（m+M）v2=mgh代入数据得：h=，故D正确．故选：ACD15．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒．入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，O点是小球抛出点在水平地面上的投影．实验时，先让入射小球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离；然后把被碰小球m2静置于水平轨道末端，再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球m2相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离．则下列说法正确的是（）A．实验中要求两小球半径相等，且满足m1＜m2 B．实验中要求倾斜轨道必须光滑C．如果等式m1x2=m1x1+m2x3成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒D．如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒【考点】ME：验证动量守恒定律．【分析】为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，然后由动量守恒定律分析答题．【解答】解：A、实验中要求两小球半径相等，且为了防止出现入射球反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即m1＞m2，故A错误；B、实验中要求倾斜轨道不需要光滑，只要每次从同一点由静止滑下即可，故B错误；C、小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则有：m1v0=m1v1+m2v2，又x2=v0t，x1=v1t，x3=v2t，代入得：m1x2=m1x1+m2x3，故C正确D错误．故选：C．16．一个可视为质点的小球被长为L的绳悬挂于O点，空气阻力忽略不计，开始时绳与竖直方向的夹角为α，在球从A点由静止开始运动到等高点C点的过程中（B点是运动过程中的最低点），下列说法正确的是（）A．从A点到B点的过程中，重力做正功，绳中张力做负功B．在B点时，重力的功率为0C．达到B点时，小球的速度为v=D．小球能从A点运动到C点，像是“记得”自己的起始高度，是因为它的能量守恒【考点】6B：功能关系；63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】绳中张力与速度垂直，不做功．根据公式P=mgvcosθ求重力的瞬时功率．根据机械能守恒定律求小球到达B的速度．【解答】解：A、从A点到B点的过程中，重力做正功，由于绳中张力与小球的速度总垂直，所以张力对球不做功，故A错误．B、在B点时，重力与速度垂直，根据公式P=mgvcosθ知，θ=90°，所以此时重力的瞬时功率为0，故B正确．C、从A点到B点的过程中，根据机械能守恒定律得：mgL（1﹣cosα）=，得：v=，故C正确．D、小球能从A点运动到C点，像是“记得”自己的起始高度，是因为它的机械能守恒，在A、C两点的动能为零，重力势能相等，高度相同．故D正确．故选：BCD17．如图所示，一个物体在与水平面的夹角为θ的斜向上的拉力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，在物体通过距离S的过程中运动的时间为t，则（）A．力F对物体做的功为FS B．力F对物体做的功为FScosθC．力F对物体的冲量为Ft D．力F对物体的冲量为Ftcosθ【考点】52：动量定理．【分析】由功的公式可求得拉和所做的功；由动能定理可求是动能的变化量【解答】解：A、由题意及功的公式可得，力F对物体所做的功：W=F Scosθ；故A错误；B 正确；C、根据冲量的定义可知，力F对物体的冲量为Ft．故C正确，D错误；故选：BC18．某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g=10m/s2），则下列说法正确的是（）A．手对物体做功12J B．合外力做功12JC．合外力做功2J D．物体克服重力做功10J【考点】66：动能定理的应用；62：功的计算．【分析】根据物体的运动的情况可以求得物体的加速度的大小，再由牛顿第二定律就可以求得拉力的大小，再根据功的公式就可以求得力对物体做功的情况．【解答】解：分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s，由导出公式：v2﹣v02=2ax可得，加速度a=2m/s2，由牛顿第二定律可得，F﹣mg=ma，所以F=mg+ma=12N，A、手对物体做功W=FL=12×1J=12J，故A正确；B、合力的大小为ma=2N，所以合力做的功为2×1=2J，所以合外力做功为2J，故B错误，C 正确；D、重力做的功为W G=mgh=﹣10×1=﹣10J，所以物体克服重力做功10J，故D正确；故选：ACD．19．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在相同的滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（）A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D．甲的质量小于乙的质量【考点】35：作用力和反作用力．【分析】在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反；根据牛顿第二定律，两人受到的合力都是摩擦力，a=；由运动﹣2μgx=0﹣v2，可知道甲在冰上滑行的距离比乙远．【解答】解：A、在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反．故A错误；B、根据作用力与反作用力的特点可知，作用力与反作用力的时间总是相等的．故B错误；C、分开后，两人受到的合力都是摩擦力，根据牛顿第二定律，a=；所以甲乙的加速度大小相等，由运动学公式﹣2μgx=0﹣v2知，刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度；故C 正确；D、刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度；由v=at可知，在推的过程中，由于作用的时间相同，所以甲的加速度大于乙的加速度，甲受的合外力大于乙受的合外力；而合外力：F合=F﹣μmg，相互作用力相等，摩擦因数与重力加速度都相等，可知，甲的质量一定比乙的质量小．故D正确．故选：BC．20．在以下叙述的现象中利用了反冲现象的实例有（）A．火箭喷气升空 B．射水鱼喷水捕食C．章鱼喷水快速退游 D．潜水艇排水浮出【考点】57：反冲．【分析】反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．【解答】解：火箭喷气升空通过喷气的方式改变速度，从而改变轨道，运用了反冲运动的原理，章鱼通过喷水快速退游也是利用了反冲原理；而射水鱼喷水捕食时，鱼没有获得速度，故不属于反冲；潜水艇排水浮出是利用浮力的改变，也不属于反冲，故AC正确，BD错误．故选：AC．二、填空题21．用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O 点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m A：m B=3：1．先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐．（1）碰撞后A球的水平射程应取 cm．（2）下列说法中不符合本实验要求的是．（选填选项前面的字母）A．球A比球B质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B．在同一组实验的不同碰撞中，每次A球必须从同一高度由静止释放C．安装轨道时，轨道末端必须水平D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺（3）本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是．A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1B．升高小球初始释放点的位置C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度．【考点】ME：验证动量守恒定律．【分析】（1）A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，所以碰撞后A 球的落地点距离O点最近，读数时取平均值；（2）只有当小球做平抛运动时才能用水平位移表示为水平速度；【解答】解：（1）A小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，碰撞前后都做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同，所以速度大的水平位就大，而碰后A的速度小于B的速度，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，所以碰撞后A球的水平射程应取14.50cm．（2）A、为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了发生对心碰撞，两球的直径需相同．故A不符合要求．B、在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同．故B符合要求．C、为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平．故C符合要求．D、在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺．故D符合要求．本题选不符合要求的，故选：A．（3）根据实验原理可知，只有当小球做平抛运动时才能用水平位移表示为水平速度，故A、改变小球的质量比，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；B、升高固定点G的位置，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；C、使A、B两小球的直径之比改变为1：3，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平抛运动，不可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故选：C故答案为：（1）14.50（14.45﹣14.51）；（2）A；③C22．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验．。
