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2013-2014学年高一物理上学期期末模拟考试试题新人教版 (2)

时间:2014-07-30


成都七中 2013-2014 学年高一下学期期末考试物理试题
一.选择题(为不定项选择,每小题 4 分,共 48 分.全部正确得 4 分,部分正确得 2 分,选错得 零分. ) 1.质量为 m 的小球,从桌面上竖直抛出,桌面离地高为 h.小球能到达的离地面高度为 H,若以桌 面为零势能参考平面,不计空气阻力,则小球落地时的机械能为( ) A.mgH B.mgh C.mg(H+h) D.mg(H-h) 1 1 2.某星球的质量和半径分别约为地球的 和 ,地球表面的重力加速度为 g,则该星球表面的重力 10 2 加速度约为( ) A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g 3.质量为 m 的物体,在 F1、F2、F3 三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持 F1、F2 不变,仅将 F3 的方向改变 90°(大小不变)后,物体可能做( ) A.加速度大小为 的匀变速直线运动 C.加速度大小为 2F3

F3 m

B.加速度大小为 的匀变速曲线线运动 D.匀速直线运动

F3 m

m

的匀变速曲线运动

4.某载人飞船发射后进入距地球表面约 343 km 的圆形预定轨道,绕行一周约 90 分钟,关于该载 人飞船在预定轨道上运行时,下列说法中正确的是( ) A.飞船绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 B.飞船绕地球运行的线速度比第一宇宙速度大 C.当飞船要离开圆形轨道返回地球时,要启动助推器让飞船速度增大 D.该载人飞船可以看做是地球的一颗同步卫星 5.人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变.设每次测量时卫星的 运动可近似看做圆周运动,某次测量卫星的轨道半径为 r1,后来变为 r2,r2<r1,以 Ek1、Ek2 表示卫 星在这两个轨道上的动能,T1、T2 表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期,则( ) A.Ek1>Ek2,T2<T1 B.Ek1>Ek2,T2>T1 C.Ek1<Ek2,T2<T1 D.Ek1<Ek2,T2>T1 6.如图所示,光滑的半圆柱体的半径为 R,其上方有一个曲线轨道 AB,轨 道底端水平并与半圆柱体顶端相切.质量为 m 的小球沿轨道滑至底端(也就 是半圆柱体的顶端)B 点时的速度大小为 gR, 方向沿水平方向. 小球在水平 面上的落点为 C(图中未画出),则( ) A.小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至 C 点 B. 小球将先沿圆柱体表面做圆周运动,后在圆弧上某点离开半圆柱体 抛至 C 点 C.OC 之间的距离为 2R D.OC 之间的距离为 R 7.如图所示,“嫦娥奔月”的过程可以简化为:“嫦娥一号”升空后,绕地 球沿椭圆轨道运动,远地点 A 距地面高为 h1,然后经过变轨被月球捕获,再 经多次变轨, 最终在距离月球表面高为 h2 的轨道上绕月球做匀速圆周运动. 若 已知地球的半径为 R1、表面重力加速度为 g0,月球的质量为 M、半径为 R2,引力常量为 G,根据以 上信息,不能确定的是( ) A.“嫦娥一号”在远地点 A 时的速度 B.“嫦娥一号”在远地点 A 时的加速度 C.“嫦娥一号” 绕月球运动的周期 D.月球表面的重力加速度 8.如图所示,一个质量为 m 的物体(可视为质点),以某一初速度由 A 点冲上倾角为 30°的固定斜

1

面,其加速度大小为 g,物体在斜面上运动的最高点为 B,B 点与 A 点的高度差为 h,则从 A 点到 B 点的过程中,下列说法正确的是( ) A.物体动能损失了

mgh
2

B.物体动能损失了 2mgh D.系统机械能损失了

2 9.用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,到 t1 秒末 撤去拉力 F,物体做匀减速运动,到 t2 秒末静止.其速度图象如图所示, 且 α <β .若拉力 F 做的功为 W,平均功率为 P;物体在加速和减速过程 中克服摩擦阻力做的功分别为 W1 和 W2,它们的平均功率分别为 P1 和 P2, 则下列选项错误的是( ) A.W=W1+W2 B.W1=W2 C.P<P1+P2 D.P1=P2 10.如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的 水平面上,使两碗口处于同一水平面,现将质量相同的两个小球(小球 半径远小于碗的半径),分别从两个碗的边缘由静止释放,当两球分别 通过碗的最低点时( ) A.小球对两碗底的压力相同 B.小球对两碗底的压力不相同 C.小球的速度相同 D.小球的向心加速度相同 11.如图,一轻弹簧左端固定在长木块 M 的左端,右端与小木块 m 连接,且 m、M 及 M 与地面间接 触光滑(m<M) .开始时,m 和 M 均静止,现同时对 m、M 施加等大反向的水平恒力 F1 和 F2 ,两物体 开始运动以后到弹簧第一次被拉至最长的过程中,对 m、M 和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变 不超过其弹性限度).正确的说法是( ) A.由于 F1、F2 等大反向,故系统机械能守恒 B.F1、F2 分别对 m、M 做正功,故系统机械能不断增加 C.由于 M 质量较大,故当 m 达到最大动能时 ,M 的动能未 能达到最大 D.m、M 的动能将同时达到最大 12.如图所示,两物块 A、B 套在水平粗糙的 CD 杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过 CD 中点的轴 OO1 转动,已知两物块质量相等,杆 CD 对物块 A、B 的最大静摩擦力大小相等,开始时 绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块 B 到 OO1 轴的距离为物块 A 到 OO1 轴距离的两倍, 现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度 到两物块 A、B 即将滑动的过程中,下列说法正确的是( ) A.A 受到的静摩擦力一直增大 B.A 受到的静摩擦力是先增大后减小 C.B 受到的静摩擦力是先增大,后保持不变 D.A 受到的合外力一直在增大 二.实验题(14 分) 13.(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平 抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前 面的字母填在横线上__________. A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置必须不同 C.每次必须由静止释放小球 D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
2

C.系统机械能损失了 2mgh

mgh

F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 (2)在“研究平抛物体的运动”实验时,已备有下列器材:白纸、 图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台,还需 要下列器材器材中的 A、秒表 B、天平 C、重锤线 D、测力计 (3)在研究平抛运动的实验中,让小球多次从斜槽上滚下,在白 纸上依次记下小球的位置,同学甲和同学乙得到的记录纸分别 如图所示, 从图中明显看出甲的实验错误是 ,乙的实验错误 是 . 14.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.当气垫导轨正常 工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方,滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计.在气 垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器 A、B,滑块 P 上固定一遮光条,若光线被遮光 条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下 向左加速运动,遮光条经过光电传感 器 A、B 时,通过计算机可以得到如图 乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图线. (1) 当采用图甲的实验装置进行实验 时,下列说法中正确的是( ) A.滑块 P 机械能守恒 B.钩码 Q 机械能守恒 C.滑块 P 和钩码 Q 组成的系统机械能守恒 D.以上三种说法都正确 (2) 实 验 前 , 接 通 电 源 , 将 滑 块 ( 不 挂 钩 码 ) 置 于 气 垫 导 轨 上 , 轻 推 滑 块 , 当 图 乙 中 的 Δ t1________Δ t2(选填“>” “=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平. (3)滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为 m 的钩码 Q 相连,将滑块 P 由图甲所示位置 释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若 Δ t1、Δ t2、遮光条宽度 d、滑块质量 M、钩码质量 m 已知,若上述物理量间满足关系式______________________________________________,则表明在 上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒. -3 -3 (4)若遮光条宽度 d=8.400mm, A、B 间的距离 L=160.00cm, Δ t1=8.40?10 s ,Δ t2=4.20?10 s, 滑 块质量 M=180g, 钩码 Q 质量 m=20g,则滑块从 A 运动到 B 的过程中系统势能的减少量 Δ Ep= 2 ________J,系统动能的增量 Δ Ek=________J.(g=9.80m/s ,计算结果保留三位有效数字) 三.计算题(共 48 分.写出必要的文字说明、物理方程和结果,只写出答案不给分) 15. (14 分)我国探月工程实施“绕” 、 “落” 、 “回”发展战略. “绕”即环绕月球进行月表探测, 2007 年 10 月 24 日成功发射“嫦娥一号”探测器完成绕月探测; “落”是着月探测,2013 年 12 月 2 日成功发射“嫦娥三号”并于 2013 年 12 月 14 日成功实施软着陆,传回图像,释放月球车; “回” 是在月球表面着陆,并采样返回,计划于 2017 年前后实施.假设若干年后中国人乘宇宙飞船探索 月球并完成如下实验:①当质量为 m1 的飞船(含登月舱)沿贴近月球表面的圆形轨道环绕时,测得 环绕一周经过的时间为 T;②当质量为 m2 的登月舱在月球表面着陆后,科研人员在距月球地面高 h 处以速度 v0 水平抛出一个质量为 m0 的小球,测得小球落地点与抛出点的水平距离为 L.试根据以上 信息,求: ⑴月球表面重力加速度的大小 g; ⑵月球的质量 M;

3

⑶登月舱离开月球返回近月轨道上的宇宙飞船时发动机做的功? 16. (16 分)如图所示,质量为 M=9.99kg 的沙箱,用长度为 L=0.80m 的轻 绳悬挂在无摩擦的转轴 O 上,质量为 m=0.01kg 的子弹,以速度 v0=400m/s 水平射入沙箱,子弹射入时间极短,射入时沙箱的微小摆动可忽略,子弹射 入后与沙箱一起恰能摆到与转轴 O 等高的位置,忽略空气阻力的影响, g=10m/s2,求: ⑴沙箱重新摆到最低点时悬绳拉力的大小; ⑵沙箱从最高点重新摆到最低点的过程中重力的最大功率. 17. (18 分)如图所示,固定的光滑平台上一轻弹簧一端固定在平台上,弹簧长度比平台短.木板 B 左端紧靠平台,木板 C 放在 B 右端,第一次 B、C 用销钉固定,然后用大小可忽略的木块 A 将弹 簧压缩到某一位置,释放后 A 恰能运动到 C 右端.第二次将销钉撤去,仍使 A 将弹簧压缩到同一位 置后释放,若 A 与 B、C 间动摩擦因数为 μ 1=0.5,B、C 与地面动摩擦因数为 μ 2=0.1,A、B、C 质量分别为 mA=mC=1.0kg、mB=3.0kg,B、C 长度均 2 为 L=2.0m,g=10m/s ,求: ⑴释放 A 后弹簧对 A 做功是多少? ⑵第二次 B、C 未固定时,A 滑过 B 右端的瞬时速度多大? ⑶第二次 B、C 未固定时,最终 BC 间的距离多大?

4

高 2016 届高一下期末考试物理参考答案及评分标准

(注:主观题每道题号前面的红色数字表示该题在机读卡上填涂的对应位置。 )

(主观题) 【61】 13. (1) ACE(2 分) (2) C(1 分) (3)斜槽末端不水平(1 分) 每次静止释放小球的位置不同(1 分) 【62】 14. (1) C(2 分) (2) =(1 分) 1 d 2 1 d 2 (3) mgL= (M+m)( ) - (M+m)( ) (2 分) 2 Δ t2 2 Δ t1 (4)Δ Ep=0.314 J(2 分) Δ Ek=0.300 J(2 分) 【63】 15. (14 分) ⑴(4 分)设月球表面重力加速度为 g,由平抛运动规律

h?

1 2 gt (1 分) 2

L ? v0t (1 分)

解得: g ?

2 2hv0 (2 分) L2

⑵(5 分)设月球半径为 R,飞船在近月面轨道环行时,有: G 在月球表面时,有: G 解得: R ?

Mm1 2? ? m1 ( ) 2 R (2 分) 2 R T

Mm 0 ? m0 g (2 分) R2

2 2 gT 2 hv0 T ? 2 2 2 4? 2? L

M?

6 gR2 h3T 4v0 ? (1 分) G 2G? 4 L6

⑶(5 分)发动机做功使登月舱离开月球绕月球表面做匀速圆周运动,登陆舱在近月轨道运行的向 心加速度为 g,则

g?

2? v (2 分) T
2 hTv0 (2 分) ?L2

解得: v ?

由动能定理: W ?

1 m h 2T 2v 4 m2v 2 ? 0 ? 2 2 4 0 (1 分) 2 2? L

【64】 16. (16 分)
5

⑴(8 分)子弹射入沙箱有机械能损失,射入后上摆过程中只有重力做功,系统机械能守恒,设子 弹射入后的共同速度为 v,

1 (m ? M )v 2 ? (m ? M ) gL 2
解得: v ? 2gL ? 4m/s

(2 分) (2 分)

在最低点有: T ? (m ? M ) g ? (m ? M )

v2 L

(2 分)

解得: T ? (m ? M )(g ?

v2 ) ? 300N L

(2 分)

则: P G max ? (m ? M ) g 2 gL

2 3 400 ? 2 3 W ? 248W 9 3

(1 分)

【65】 17. (18 分) ⑴(3 分) A 依次滑过 B、C 所受滑动摩擦力

f A ? ?1N1 ? ?1mA g ? 5N
对全过程应用动能定理

(1 分)

W弹 ? Wf ? 0

(1 分) (1 分)

W弹 ? ?Wf ? ?1mA g 2L ? 20J
⑵(4 分)B、C 固定时,由动能定理

6

1 2 ? ?1m A g 2 L ? 0 ? m Av0 2

(1 分)

B、C 不固定时,A 滑上 C 时,B、C 整体与地面的最大静摩擦力

f BC ? ?2 N2 ? ?2 (mA ? mB ? mC ) g ? 5N (1 分)
故 BC 保持静止.由动能定理

? ?1mA gL ?

1 1 2 mAv12 ? mAv0 2 2

(1 分) (1 分)

v1 ? 2?1gL ? 2 5m/s

v2 ? v1 ? aAt

v2 ? aCt
v2 ?

(1 分)

aC 3 v1 ? 5m/s a A ? aC 4

(1 分)

2 2(?aA )sA ? v2 ? v12

sA ? sC ?

2 v12 ? v2 55 ? m 2aA 32

(1 分)

2aC sC ? v ? 0
2 2

2 v2 15 ? m (1 分) 2aB 32

sA ? sC ? 1.25m ? L 假设成立
1 2 ? f C s AC ? 0 ? (mA ? mB )v2 2

(1 分)

此后 AB 一起减速到速度为零,由动能定理 (1 分)

s AC ?

2? 2 g

2 v2

?

45 m 32

(1 分)

7

BC 相距 ?s ? sC ? s AC ?

15 ? 1.88m 8

(1 分)

8


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