1、第 1 页，共 16 页2017-2018 学年四川省眉山市高一（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共 11 小题，共 34.0 分）1. 下列说法正确的是 ( )A. 牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量B. 太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C. 开普勒借助导师牛顿的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律D. 相同时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积【答案】B【解析】解：A、牛顿提出万有引力定律，但牛顿没有测出万有引力常量，是卡文迪许利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量，故 A 错误。B、根据开普勒第三定律
2、知，太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即 ，故 B 正确。32=C、开普勒借助导师第谷的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律，故 C 错误。D、根据开普勒第二定律知，相同时间内，地球与太阳的连线扫过的面积相等，但与火星与太阳的连线扫过的面积并不相等，故 D 错误。故选：B。本题是物理学史问题，根据牛顿、卡文迪许、第谷和开普勒等人的物理学成就和开普勒的行星运动定律分析答题。本题考查物理学史，属于识记内容。对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2. 如图所示，a、b 和 c 三个小球从同一竖直线上的 A、B 两点水平抛出，落到同一水
3、平面上，其中 b 和 c 是从同一点抛出的，设a、b 和 c 三个小球的初速度分别为 、 、 ，运动时间分别为 、 、 ，则 ( )A. ， B. ，= =【答案】B第 2 页，共 16 页【解析】解：根据平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向加速度为 g，竖直方向： =122得： =2因为 可知 。 .确，ACD 错误。故选：B。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。3. 一质量为 2kg 的木块静止在光滑水平面上。从 时刻
4、开始，将一个大小为 5N 的水平恒力 F=0作用在该木块上，则 时刻力 F 的瞬时功率为 =4 ( )A. 25W B. 50W C. 75W D. 100W【答案】B【解析】解：由牛顿第二定律可以得到，所以= =t 时刻的速度为 ，=所以 时刻 F 的功率为 。1 =5524=50故选：B。物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可以求得物体的加速度的大小，再由速度公式可以求得物体的速度的大小，由 来求得瞬时功率。=在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择， 只能计算平均功率的大小，而=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。=4. 如图所示，A、B 是转动跷
5、跷板上的两点，B 点离转轴的距离是 A 点离转轴距离的 4 倍，设A、B 线速度大小分别为 和 ，角速度大小分别为 和 ，则 ( )第 3 页，共 16 页A. ： ：1， ： ：1 B. ： ：4， ： ：1=4 =1 =1 =4C. ： ：1， ： ：4 D. ： ： 4， ： ：1=1 =1 =1 =1【答案】D【解析】解：A 与 B 均绕翘翘板的中点做圆周运动，在相同的时间转过的角度相等，所以两点角速度相等， ： ：1。=1由角速度与线速度关系公式 ，B 点离转轴的距离是 A 点离转轴距离的 4 倍，所以线速度之比=为 ： ： 故 ABC 错误，D 正确。=1 4.故选：D。A 与 B
6、 均绕绕翘翘板的中点做圆周运动，角速度相等，转动半径不相同，可根据角速度定义式和线速度与角速度关系公式判断 ！解答本题关键要知道共轴转动角速度相等，同时要能结合公式 判断，当然本题也可直接根据=线速度定义式判断 ！5. 如图所示，倾角为 的传送带以 的速度顺时针匀速运动，现=30 5/将质量为 2kg 的物块轻放在传送带的 A 端。已知传送带 AB 两端间距离为 8m，物块与传送带之间的动摩擦因数为 ，重力加速度 g 取 ，32 10/2则物块从 A 运动到 B 的过程中，下列说法正确的是 ( )A. 因摩擦产生的热量 105J B. 摩擦力对物体做的功为 75JC. 物块由 A 端运动到 B
7、 端的时间为 2s D. 传送带克服摩擦力做的功为 180J【答案】D【解析】解：物块刚开始上滑时受重力、支持力和摩擦力，由牛顿第二定律得： 3030=设物块与传送带达到共同速度用时为 ，0则 =0此过程物块的位移为：第 4 页，共 16 页=20传送带前进位移为： =0联立解得： ，=5B、卫星 C 与 A 具有相等的角速度，A 的半径小于 C 的半径，根据 知 ，根据万有引力=故，故 B 正确； =错误；D、卫星 C 与 A 具有相等的角速度，A 的半径小于 C 的半径，根据 知 ，根据万有引=2 故选：BD。本题中涉及到三个做圆周运动物体，AC 转动的周期相等，BC 同为卫星，故比较他们
8、的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较。本题涉及到两种物理模型，即 AC 转动的周期相等，BC 同为卫星，其动力学原理相同，但相同得物理量不同，要两两分开比较，最后再统一比较。14. 下列与机械能有关的叙述，正确的是 ( )A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B. 在只有重力和弹力做功的物体系统内，系统的机械能守恒C. 除重力和弹力外，其它力做正功，系统的机械能增加D. 物体所受的合力不为零，其机械能一定不守恒【答案】BC【解析】解：A、做匀速直线运动的物体，机械能不一定守恒，如在空中匀速下降的雨滴动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故 A 错误；B、
9、在只有重力和弹力做功的物体系统内，系统的机械能守恒，故 B 正确；C、除重力和弹力外，其它力做正功，系统的机械能增加，故 C 正确；D、物体所受的合力不为零，如在竖直方向做自由落体运动的物体，只有重力做功，故机械能守恒，第 12 页，共 16 页故 D 错误；故选：BC。根据机械能守恒的条件分析答题，只有重力或只有弹力做功，机械能守恒，除重力和弹力外，其它力做功等于系统的机械能变化量。本题考查了判断机械能守恒的条件，明确判断机械能守恒的方法一是根据只有重力做功判断；二是系统的机械能保持不变。三、实验题探究题（本大题共 1 小题，共 10.0 分）15. 某探究性学习小组用如图甲所示的实验装置验
10、证机械能守恒定律。实验时，重物从高处由静止开始下落，重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，图乙给出的是实验中获取的一条纸带，处理数据时，同学们舍弃了前面较密集的点，以 O 为起点，从 A 点开始选取计数点A、B 、 ，测出 O 到 A、B、 的距离分别为 、 、 1=38.42=60.0每相邻两计数点间还有 4 个点 图中未标出 ，电源的频率为 。3=86.4 ( ) =50实验室，供选择的重物有以下四个，应选择_；(1)A.质量为 100g 的钩码 质量为 10g 的砝码.C.质量为 200g 的木球 质量为 10g 的塑料球.打 B 点时，重物的速度 为_ 计算结果保留三位有效数字
11、 ；(2) /( )同学们根据纸带算出相应各点的速度 v，量出下落距离 h，则以 为纵轴，h 为横轴绘出的(3)22图象如图丙所示。图线的斜率等于_的数值，图线不过坐标原点的原因是_。【答案】A g 打下 O 点时重物速度不为零2.40【解析】解： 为了减小阻力的影响，重物选择质量大些、体积小些的物体，故选：A。(1)点的瞬时速度为： 。(2) =312=(86.438.4)1020.2 /=2.40/根据机械能守恒有： ，整理得： ，可知图线的斜率 ，即斜(3) =1221220 22=+1220 =第 13 页，共 16 页率等于重力加速度的数值，图线不过原点的原因是打下 O 点时重物的速
12、度不为零。故答案为： ， ， 或重力加速度，打下 O 点时重物速度不为零。(1) (2)2.40(3)为了减小阻力的影响，重物选择质量大些体积小些的物体。(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 B 点的速度大小。(2)根据机械能守恒得出 与 h 的关系式，从而得出斜率的物理意义，以及图线不过坐标原点的原因。(3)22解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，对于图线问题，一般的解题思路是得出物理量的关系式，结合图线斜率或截距分析求解。四、计算题（本大题共 4 小题，共 44.0 分）16. 如图所示，位于竖直平面内的轨道 BCDE，由
13、一半径为 的 光滑圆弧轨道 BC 和光滑斜=214直轨道 DE 分别与粗糙水平面相切连接而成。现从 B 点正上方 的 A 点由静止释放一质=1.2量 的物块，物块刚好从 B 点进入 圆弧轨道。已知 CD 的距离 ，物块与水平面=114 =4的动摩擦因数 ，重力加速度 g 取 ，不计空气阻力。求：=0.25 10/2物块第一次滑上斜直轨道 DE 的最大高度；(1)物块最终停在距离 D 点多远的位置。(2)【答案】解： 物块由 A 到斜直轨道最高点的过程，由动能定理有：(1)(+)=0解得所求的最大高度 =2.2物块将在轨道 BCDE 上做往返运动，直至停下，设物块在水平轨道 CD 上通过的总路程
14、为 S，则(2)对整个过程，由动能定理得(+)=0解得： =12.8因 =3+0.8故物块最终将停在距离 D 点 处的位置。0.8第 14 页，共 16 页答： 物块第一次滑上斜直轨道 DE 的最大高度是 ；(1) 2.2物块最终停在距离 D 点 处的位置。(2) 0.8【解析】 物块由 A 到斜直轨道最高点的过程，由动能定理列式，可求得最大高度。(1)物块将在轨道 BCDE 上做往返运动，直至停下，对整个过程，运用动能定理求物块在水平轨道(2)CD 上通过的总路程，从而确定物块最终的位置。本题考查动能定理的应用，涉及力在空间的效果时要优先考虑动能定理。运用动能定理灵活选择研究的过程。17.
15、如图甲所示，长为 4m 的水平轨道 AB 与半径为 的竖直半圆弧管道 BC 在 B 处平滑连接，=1一质量为 1kg 可看作质点的滑块静止于 A 点，某时刻开始受水平向右的力 F 作用开始运动，从B 点进入管道做圆周运动，在 C 点脱离管道 BC，经 又恰好垂直与倾角为 的斜面相碰。0.2 45已知 F 的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与 AB 间的动摩擦因数为 ，取=0.3求：=10/2.滑块在 C 点的速度大小；(1)滑块经过 B 点时对管道的压力；(2)滑块从 A 到 C 的过程中因摩擦而产生的热量。(3)【答案】解： 滑块从 C 离开后做平抛运动，由题意知：(1)又 45=0 =
16、解得： =2/滑块从 A 到 B 的过程中，由动能定理得：(2)设在 B 点物块受到的支持力为 N，由牛顿第二定律有：1122=122滑块对圆弧管道的压力，由牛顿第三定律有=2 =第 15 页，共 16 页联立以上方程，解得 ，方向向下=106滑块从 A 到 B 的过程中因摩擦产生的热量：(3)1=0.31104=12滑块从 B 到 C 的过程中，由能量守恒定律有：122=2+2+122又总热量 。=1+2综上解得： =38答： 滑块在 C 点的速度大小是 ；(1) 2/滑块经过 B 点时对管道的压力是 106N，方向向下；(2)滑块从 A 到 C 的过程中因摩擦而产生的热量 38J。(3)【
17、解析】 滑块从 C 离开后做平抛运动，到达 D 点时速度与斜面垂直，根据速度的关系求出滑块(1)在 C 点的速度大小。滑块从 A 到 B 的过程中，由动能定理求出滑块经过 B 点时的速度。在 B 点，由合力充当向心力，(2)由牛顿运动定律求解滑块经过 B 点时对管道的压力。滑块从 A 到 B 的过程中因摩擦产生的热量等于滑块克服摩擦力做的功。滑块从 B 到 C 的过程中，(3)由能量守恒定律求得摩擦生热，从而得到总热量。解决本题的关键是分析清楚滑块的运动情况，知道圆周运动向心力的来源：指向圆心的合力。当涉及力在空间的效应求速度时往往根据动能定理解决。18. 如图所示，某同学将一质量 的小球以
18、的速度沿桌=2 0=3/面水平抛出，已知桌面离地的高度 ，g 取 求：=0.8 10/2.小球落地时距抛出点的水平距离；(1)小球下落过程中重力的平均功率。(2)【答案】解： 小球做平抛运动，则有：(1)竖直方向上有： =122水平方向上有： =0联立并代入数据解得： =1.2平抛运动的过程中，重力做功为：(2)重力的功率为：= =第 16 页，共 16 页代入数据解得： =40答： 小球落地时距抛出点的水平距离为 ；(1) 1.2小球下落过程中重力的平均功率为 40W(2)【解析】 小球从桌边做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速运动，即可求得；(1)重力做功的平均功率 即可求得(
19、2) =本题主要考查了平抛运动，明确平抛运动的特点，即竖直方向做自由落体运动，水平方向匀速运动即可19. 2016 年 8 月 16 日 1 时 40 分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验地球卫星“墨子号”发射升空。已知“墨子号”的公转周期为 T，地球的半径为 R，地球表面的重力加速度为 g，万有引力常量为 G，忽略地球自转。求：地球的第一宇宙速度；(1)“墨子号”卫星距离地球表面的高度。(2)【答案】解： 在地球表面万有引力等于重力有：(1) 2=根据万有引力提供向心力： 2=2联立 式可得： =“墨子号”做圆周运动，根据万有引力提供向心力：(2) (+)2=(+)(2)2联立 式可得： =32242答： 地球的第一宇宙速度为 ；(1) “墨子号”卫星距离地球表面的高度为 。(2) 32242【解析】 利用万有引力提供向心力，结合根据万有引力近似等于重力，即可求出地球的第一宇(1)宙速度；“墨子号”做圆周运动，根据万有引力提供向心力，结合根据万有引力近似等于重力，即可求(2)出“墨子号”卫星距离地球表面的高度。本题考查万有引力的应用，灵活运动用重力和万有引力相等以及万有引力提供圆周运动的向心力是解决本题的关键，难度不大。