1、12018-2019 学年安徽省合肥一中高一（下）期末物理试卷一、选择题：共 12 小题，每小题 4 分第 1-8 题只有一个选项正确，第 9-12 题有多个选项正确全部选对的得 4 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分1 （4 分）关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是（ ）A物体在恒力作用下，不可能做曲线运动B物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动C物体在变力作用下，一定做曲线运动D物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动2 （4 分）如图 1 是书本上演示小蜡块运动规律的装置。在蜡块沿玻璃管（y 方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（x 方向
2、）向右运动，得到了蜡块相对于黑板（xoy 平面）运动的轨迹图（图 2） 。则蜡块沿玻璃管的上升运动与玻璃管沿水平方向的运动，可能的形式是（ ）A小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动B小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动C小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速D小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速3 （4 分）如图所示，物体 A 以速度 v 沿杆匀速下滑，A 用轻质细绳通过摩擦不计的定滑轮拉光滑水平面上的物体 B，当绳与竖直方向夹角为 时，B 的速度为（ ）Avcos Bvsin C D4 （4 分）
3、如图所示，一可看作质点的小球从一台阶顶端以 4m/s 的水平速度抛出，每级台阶的高度和宽度均为 1m，如果台阶数足够多，重力加速度 g 取 10m/s2，则小球将落在标号为几的台阶上？（ ）2A3 B4 C5 D65 （4 分）如图所示，轻杆长为 L，一端固定在水平轴上的 O 点，另一端固定一个小球（可视为质点） 小球以 O 为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g 为重力的加速度，下列说法正确的是（ ）A小球到达最高点时所受轻杆的作用力不可能为零B小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下C小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大D小球通过最低点时所受轻杆的作用力可
4、能随小球速度的增大而减小6 （4 分）研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（ ）A火星运行速度较大B火星运行角速度较大C火星运行周期较大D火星运行的向心加速度较大7 （4 分）如图所示，木块 A 放在木块 B 的左端上方，用水平恒力 F 将 A 拉到 B 的右端，第一次将 B 固定在地面上，F 做功 W1，生热 Q1；第二次让 B 在光滑水平面可自由滑动，F 做功 W2，生热 Q2，则下列关系中正确的是（ ）3AW 1W 2，Q 1Q 2 BW 1W 2，Q 1Q 2CW 1 W2，Q
5、 1Q 2 DW 1W 2，Q 1Q 28 （4 分）如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为 m 的小球 A，若将小球 A 从弹簧原长位置由静止释放，小球 A 能够下降的最大高度为 h若将小球 A 换为质量为 2m 的小球 B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球 B 下降 h 时的速度为（重力加速度为 g，不计空气阻力） （ ）A B C D09 （4 分）如图所示，质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度 v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为 ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）A电动机
6、由于传送物块多做的功为 mv2B物体在传送带上的划痕长C摩擦力对物块做的功为 mv2D传送带克服摩擦力做的功等于摩擦热10 （4 分）一质点在 015s 内竖直向上运动，其加速度时间变化的图象如图所示，若4取竖直向下为正，g 取 10m/s2，则下列说法正确的是（ ）A质点的机械能不断增加B在 05s 内质点的动能减小C在 1015s 内质点的机械能一直增加D在 t15s 时质点的机械能大于 t5s 时质点的机械能11 （4 分）绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳
7、长不可忽略） 下列说法正确的是（ ）A绳系卫星在航天器的正上方B绳系卫星在航天器的后上方C绳系卫星的加速度比航天器的大D绳系卫星的加速度比航天器的小12 （4 分）如图所示，一质量为 m 的小球，用长为 L 的轻绳悬挂于 O 点，第一次在水平力 F 作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由 P 点运动到 Q 点，第二次在水平恒力 F作用下，从 P 点静止开始运动并恰好能到达 Q 点关于这两个过程，下列说法中正确的是（不计空气阻力，重力加速度为 g） （ ）A第一个过程中，力 F 在逐渐变大B第一过程力 F 的瞬时功率逐渐变大5C第二个过程到达 Q 时，绳子拉力为 TmgD第二个过程中，重力和水平恒
8、力 F的合力的功率先增加后减小二、实验题（共 14 分）13 （6 分）某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理；（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离 s cm；（2）测量挡光条的宽度 d，记录挡光条通过光电门 1 和 2 所用的时间t 1 和t 2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力 F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是 ；（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？ （填“是”或“否” ）14 （8 分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为 50Hz，当地重力加速度的值为 9.8m/
9、s2，测得所用重物的质量为 1.00kg，甲、乙、丙三位学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第 1、2 两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm 和 0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误（1）操作一定有错误的同学是 ，（2）若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点 A、B、C 到第一个点 O 的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为 0.02s） ，纸带的 端与重物相连从起点 O 到打下计数点 B 的过程中重物重力势能的减少量是 ，此过程中重物动能的增加量是 （结果均保留两位有效数字）6三、计算题（共 3 题，总共 38 分）15 （12 分）如图所示，一可视为质
10、点的物体质量为 m1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从 A 点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑， A、B 为圆弧两端点，其连线水平，O 为轨道的最低点。已知圆弧半径为 R1.0m，对应圆心角为106，平台与 AB 连线的高度差为 h0.8m。 （重力加速度 g10m/s 2，sin53 0.8，cos530.6）求：（1）物体平抛的初速度；（2）物体运动到圆弧轨道最低点 O 时对轨道的压力。16 （12 分）2014 年 10 月 8 日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行 n 圈所用时间为 t，如图所示。已
11、知月球半径为 R，月球表面处重力加速度为 g 月 ，引力常量为 G试求：（1）月球的质量 M；（2）月球的第一宇宙速度 v1；（3） “嫦娥三号”卫星离月球表面高度 h。17 （14 分）如图所示，AB 为倾角 37的斜面轨道，轨道的 AC 部分光滑，CB 部分粗糙，BP 为圆心角等于 143、半径 R1m 的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于 B点，P 、O 两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在 A 点，另一自由端在斜面上 C 点处，现有一质量 m2kg 的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到 D 点后（不拴接）释放，物7块经过 C 点后，从 C 点运动到 B 点过程中的位移与时间的关系为 x12
12、t4t 2（式中 x单位是 m，t 单位是 s） ，假设物块第一次经过 B 点后恰能到达 P 点，sin 370.6，cos 370.8，g 取 10m/s2试求：（1）若 CD1m，试求物块从 D 点运动到 C 点的过程中，弹簧对物块所做的功；（2）B、C 两点间的距离 x；（3）若在 P 处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？82018-2019 学年安徽省合肥一中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：共 12 小题，每小题 4 分第 1-8 题只有
13、一个选项正确，第 9-12 题有多个选项正确全部选对的得 4 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分1 【解答】解：A、物体在恒力作用下可能做曲线运动，如：平抛运动，故 A 错误；B、物体在受到与速度不在同一直线上合外力的作用下，一定做曲线运动，故 B 正确；C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在变力作用下，不一定做曲线运动，如弹簧振子的振动的过程。故 C 错误；D、曲线运动的速度方向每时每刻都发生变化，做匀速圆周运动的物体受到的合外力始终指向圆心是变力，故 D 错误；故选：B。2 【解答】解：由曲线运动的条件可知，合力与初速度不共线，且轨迹的弯曲大致指向合力的方
14、向，若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，则玻璃管沿水平方向先减速后加速；若蜡块沿水平方向做匀速直线运动，则沿玻璃管方向先加速后减速；故 A、B、C 错误，D 正确。故选：D。3 【解答】解：将 A 物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，由绳子速率：v 绳 vcos而绳子速率等于物体 B 的速率，则有物体 B 的速率：v B v 绳 vcos 故 A 正确，BCD 错误，故选：A。4 【解答】解：如图：设小球落到斜线上的时间 t，9水平：xv 0t竖直：y因为每级台阶的高度和宽度均为 1m，所以斜面的夹角为 45，则代入数据解得 t0.8s；相应的水平距离：x40.8m 3.2m台阶数：n ，知小球
15、抛出后首先落到的台阶为第四级台阶。故 B 正确，A、C、D 错误。故选：B。5 【解答】解：A、当小球速度为 时，重力提供向心力，杆作用力为零，故 A 错误；B、在最低点时，杆对球的拉力和球的重力提供小球做圆周运动的向心力，竖直向上，故小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下，故 B 正确；C、杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，当表现为支持力时，速度增大作用力越小，故 C 错误D、杆子在最第点可以表现为拉力，当表速度增大作用力越大，故 D 错误故选：B。6 【解答】解：根据万有引力提供向心力 ，得 ， ， ，由此可知，轨道半径越大，周期越大，但速度、角速度、加速度越小，因火星的
16、轨道半径比地球的轨道半径大，故火星的周期大，但火星的速度、角速度、加速度都小，故 C 正确、ABD 错误。故选：C。7 【解答】解：木块从木板左端滑到右端克服摩擦力所做的功 Wfs，因为木板不固定时木块的位移要比固定时长，所以 W1W 2；10摩擦产生的热量 Qfs 相对 ，两次都从木板左端滑到右端，相对位移相等，所以Q1Q 2。故选：A。8 【解答】解：小球 A 下降 h 过程，根据动能定理，有：mghW 弹 0小球 B 下降 h 过程，根据动能定理，有：2mghW 弹 2mv20联立解得：v故选：B。9 【解答】解：A、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能是 m
17、v2，所以电动机多做的功一定要大于 mv2故 A 错误。B、物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度 v 所需的时间为 t ，在这段时间内物块的位移 x1 ，传送带的位移 x2vt 则物体相对位移xx 2x 1 ，所以物体在传送带上的划痕长 故B 正确。C、对物块，根据动能定理得知，摩擦力对物块做的功为 mv2，故 C 正确。D、传送带克服摩擦力做的功为 Wfmgx 2mg mv 2，摩擦热为 Qmg xmg mv2，则知 WfQ ，故 D 错误。故选：BC。10 【解答】解：A、由图象可以看出 05s 内的物体向上做减速运动的加速度等于 g，物体只受到重力的作用；51
18、0s 内的加速度小于 g，物体受到向上的作用力，1015s 内的加速度大于 g，物体受到向下的作用力，故物体的机械能先不变，后增大，再减小，故 A 错误；B、在 05s 内，物体速度向上，加速度方向向下，加速度与速度方向相反，则物体减速，速度减小，则动能减小，故 B 正确；11C、在 1015s 内，物体向上减速的加速度大于 g，说明物体受到了方向向下的外力，做负功，机械能减少，故 C 错误；D、根据牛顿第二定律，5 10s 内，mgFma，得：F2m，方向向上，做正功，物体机械能增加；1015s 内，mg+F ma ，得 F2m，方向向下，物体机械能减少；物体一直向上做减速运动，而 1015
19、s 内的速度小于 510s 内的速度，则 1015s 内的位移小于 510s 内的位移，故 FS2FS 3，则 515s 内物体机械能增加的多，减小的少，故质点在 t15s 时的机械能大于 t5s 时的机械能，故 D 正确；故选：BD。11 【解答】解：A、航天器与绳系卫星都是绕地球做圆周运动，绳系卫星所需的向心力由万有引力和绳子的拉力共同提供，所以拉力沿万有引力方向，从而可知绳系卫星在航天器的正上方。故 A 正确、B 错误。航天器和绳系卫星的角速度相同，根据公式 ar 2 知绳系卫星的轨道半径大，所以加速度大。故 C 正确，D 错误。故选：AC。12 【解答】解：A、小球以恒定速率在竖直平面
20、内由 P 点运动到 Q 点，故小球在速度方向的合外力为零，即 Fmgtan ；小球运动过程 增大，tan 增大，故 F 增大，故 A 正确；B、设小球速率为 v，那么，力 F 的瞬时功率 PFvcosmgvsin ；小球运动过程 增大，sin 增大，故 P 增大，故 B 正确；C、小球从 P 点静止开始运动并恰好能到达 Q 点，故小球在 Q 点的速度为零，那么小球在径向的合外力为零，即 TFsin +mgcos；小球从 P 点静止开始运动并恰好能到达 Q 点的运动过程中，只有重力和拉力做功，故由动能定理可得：mgL（1cos）FLsin，所以， ；所以，Tmg（1cos）+mgcosmg，故
21、C 正确；D、由 C 可知：重力和水平恒力 F的合力沿与竖直方向夹角为 ，记大小为 F1；那么，细绳与竖直方向夹角越接近与 ，速度越大且变化越快；细绳与竖直方向夹角小于 时，合力沿小球运动方向的分量为正，合力做正功；在到 的运动过程中，合力沿小球运动方向的分量为负，合力做负功；12故第二个过程中，重力和水平恒力 F的合力的功率先增加（功率为正）符号突变后继续增加（功率为负） ，故 D 错误；故选：ABC。二、实验题（共 14 分）13 【解答】解：（1）光电门 1 处刻度尺读数为：23.0cm，光电门 2 处刻度尺读数为：73.0cm，故两光电门中心之间的距离 s73.0cm23.0cm50.
22、0cm；（2）由于光电门的宽度 d 很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门 1 速度为：v 1滑块通过光电门 2 速度为：v 2根据功能关系需要验证的关系式为：Fs Mv22 Mv12 M（ ） 2 M（ ）2可见还需要测量出 M，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量；（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。故答案为：（1）50.0；（2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量 M；（3）否。14 【解答】解：（1）根据自由落体运动的规律，可知前两个点之间的最大距离：h gt2
23、100.0220.002m 0.2cm丙同学的前两个点之间的距离是 0.25cm，所以操作的过程存在错误（2） 重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，物体下落得越快，纸带上的点越稀所以，纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连B 点的瞬时速度等于 AC 段的平均速度，则有：vB m/s0.98m/s 从起点 O 到打下计数点 B 的过程中重力势能减少量是：Epmgh19.80.0501J 0.49J动能的增加量为：E k mvB2 1.000.982J0.48J 故答案为：（1）丙；（2）左， 0.49J，0.48J三、计算题（共 3 题，总共 38 分）1315
24、 【解答】解：（1）由于物体无碰撞进入圆弧轨道，即物体落到 A 点时速度方向沿 A 点切线方向，则tan tan53又由 h gt2联立以上各式得 v03 m/s。（2）设物体到最低点的速度为 v，由动能定理，有mv2 mv02mgh+R （1cos53）在最低点，据牛顿第二定律，有FNmgm代入数据解得 FN43N由牛顿第三定律可知，物体对轨道的压力为 43 N。答：（1）物体平抛的初速度为 3 m/s；（2）物体运动到圆弧轨道最低点 O 时对轨道的压力为 43 N。16 【解答】解：（1）月球表面处引力等于重力，得 M（2）第一宇宙速度为近月卫星运行速度，由万有引力提供向心力得所以月球第一
25、宇宙速度（3）卫星做圆周运动，由万有引力提供向心力得卫星周期轨道半径 rR+h14解得 h答：（1）月球的质量为 ；（2）月球的第一宇宙速度为 ；（3） “嫦娥三号”卫星离月球表面高度为 。17 【解答】解：（1）由 x12t 4t 2 知，物块在 C 点的速度为 v012 m/s 设物块从 D 点运动到 C 点的过程中，弹簧对物块所做的功为 W，由动能定理有WmgCDsin37 0代入数据得：W156J （2）由 x12t4t 2 知，物块从 C 运动到 B 过程中的加速度大小为 a8m/s 2设物块与斜面间的动摩擦因数为 ，由牛顿第二定律得mgsin+mgcosma 代入数据解得 0.25
26、 物块在 P 点的速度满足 mgm物块从 B 运动到 P 的过程中机械能守恒，则有 +mghpB又 hpBR （1+sin53） 物块从 C 运动到 B 的过程中有 2ax BC由以上各式解得 xBC m（3）假设物块第一次从圆弧轨道返回并与弹簧相互作用后，能够回到与 O 点等高的位置 Q 点，且设其速度为 vQ，由动能定理得15 mgR2 mgxBCcos37解得 190可见物块返回后不能到达 Q 点，故物块在以后的运动过程中不会脱离轨道答：（1）物块从 D 点运动到 C 点的过程中，弹簧对物块所做的功是 156J；（2）B、C 两点间的距离 xBC 是 m；（3）物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中不会脱离轨道