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福建省师大附中2015-2016学年高一下学期期末考试物理试题


福建师大附中 2015-2016 学年下学期期末模块考试 高一物理试题

一、选择题: (本题共 11 小题,每小题 5 分,共 55 分。其中 1—6 为单选题,7—11 为多 选题。多选题漏选得 2 分) 1. 如图所示, 小船沿直线 MN 过河, 船头始终垂直于河岸. 若 水流速度减小, 为保持航线 MN 不变, 下列措施与结论正确 的是 A.增大船速,过河时间不变 B.增大船速,过河时间缩短 C.减小船速,过河时间不变 D.减小船速,过河时间变长 2.如图所示,在河岸上通过轮轴(轮套在有 一定大小的轴上, 轮与轴绕共同的中心轴一起 转动) 用细绳拉船, 轮与轴的半径比 R∶r=2∶ 1。轮上细绳的速度恒为 4 m/s,当轴上细绳拉 船的部分与水平方向成 60° 角时,船的速度是
[来源:学科网]

N 水流方向 M

600 (

A.2m/s B.4 m/s C.8m/s D.16 m/s 3.火星的质量是地球质量的 n 倍,火星半径是地球半径的 m 倍,则火星表面的重力加速 度是地球表面重力加速度的 A.

n 倍 m

B.

m 倍 n

C.

n 倍 m2

D.

m2 倍 n

4.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对 称轴 以恒定角速度 ω 转动, 有一质量为 1kg 的小物体恰 好能与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的 动摩擦 因数为 0.6 (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力), 盘面与水 平 面 的 夹 角 为 14° , ( 取 重 力 加 速 度 g=10m/s2 , sin14° =0.24,cos14° =0.97)。则小物体运动到最 高点时所 受的摩擦力为: A.大小 1.02N,方向平行盘面向下 B.大小 1.02N,方向平行盘面向上 C.大小 3.42N,方向平行盘面向下
1

D.大小 3.42N,方向平行盘面向上

5.如图,滑块以 v0 速度滑入水平传送带,传送带速 度始终保持 v(v>v0) ,滑块到达传送带右端时速度 也达到 v。下列判断正确的是:

v0

v

A.摩擦力与滑块相对传送带位移的乘积等于滑块动能的增加量 B.摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量 C.带动传送带转动的电动机多做的功等于这一过程产生的热能 D.摩擦力对滑块所做的功等于滑块动能的增加量与产生的热能之和 6.如图所示,a、b 两个小球从不同高度相隔△ t 时间先后沿 相反方向水平抛出, 它们恰好在 P 点相遇。 在 a 球抛出情况不 变的条件下,要使两球的相遇点比 P 高,则 A.不改变△ t,仅须增大 b 球抛出的速度 B.不改变 b 球抛出的速度,仅须减小△ t C.适当增大△ t 和增大 b 球抛出的速度 D.适当减小△ t 和增大 b 球抛出的速度 7.物体在 5 个恒力的作用做匀速直线运动,现突然撤去其中的一个力,在这以后物体的 运动可能是 A.匀加速直线运动 B.匀速圆周运动 C.匀变速曲线运动 D.匀减速直线运动最终静止 8.如图所示,正在地球外层空间沿圆轨道运行的 A、B、C 三颗卫星,其中 A、B 质量相 等且大于 C,B、C 在同一轨道上。则下列判断正确的是: B A.三颗卫星中 A 卫星的向心力最大 A 地球 B.B、C 的向心加速度相等且大于 A 的向心加速度 C C.B、C 的周期相等且小于 A 的周期 D.B、C 的线速度相等且小于 A 的线速度 9. 如图所示,放置在水平转台上的小物体 A、 B 都能够随转台一起以角速度 ω 匀速转动, A、B 的质量分别为 m、3m,A、B 与转台间的动摩擦因数都为 μ,A、B 离转台中心的距 离分别为 1.5r、r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法中正确的是 A.转台对 B 的摩擦力一定为 3μmg B.A 与转台间的摩擦力小于 B 与转台间的摩擦力

C.转台的角速度一定满足

D.转台的角速度一定满足

2

10. 横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在 一起,固定在水平面上,它们的竖直边长都是底边长 的一半, 小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右 平抛, 最后落在斜面上, 其中有三次的落点分别是 a、 b、c。下列判断正确的是 A.三小球比较,落在 a 点的小球飞行时间最短 B.落在左边斜面 a 点的小球,其飞行时间与初速度 v0 成正比 C.若落在 a、c 两点的小球初速度之比为 1:2,则 a、c 两点到抛出点水平位移之比 可能是 1:4 D.无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直 11.如图所示,竖直放置的光滑圆轨道半径 F 为 R,A、B 为圆轨道内表面的最低点和最 FA B 高点,在 A、B 两位置装有压力传感器,可 F0 以 测 量 小 球 经过 该 位 置时 对 轨 道 的 压力 FB F. 一质量为 m 的小球置于轨道最低点 A 处, mg 现给小球一水平向右的初速度 v,使其沿圆 v 2 O v0 v2 轨道运动;改变小球的初速度 v 的大小,测 A 量小球在 A、B 位置对轨道压力 FA、FB(C、 D 选项中为小球第 1 次经过 B 时)的大小,根据测量数据描绘出相应的 F—v2 图象为相 互平行的直线,如图所示.重力加速度为 g,则 A.图象中 v0 ? 5gR B.图象中 F0 的数 值为 4mg C.若圆轨道不光滑,F0=7mg,则按图中 F0 所表示的对应过程从 A 点经过半个圆周 1 到达 B 点,小球克服摩擦力做功 mgR 2 D.若圆轨道不光滑,但假设小球运动到环的各处时摩擦力大小与速度无关,则上述 两条 F—v2 图象依然平行 二、实验题(本大题共 1 小题,7 分) 12.下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,以下列出了一些实验步骤: A.用天平测出重物和夹子的质量 B. 把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上, 使两个限位孔在同一竖直面内 C.把打点计时器接在交流电源上,电源开关处于断开状态 D.将纸带穿过打点计时器的限位孔,上端用手提着,下端夹上系住重物的夹子,让 重物靠近打点计时器,处于静止状态 E.接通电源,待计时器打点稳定后释放纸带,之后再断开电源
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3

F.用秒表测出重物下落的时间 G.更换纸带,重新进行两次实验 (1)对于本实验,以上不必要的两个步骤是_____ 和________ (2)取打下第 1 个点 O 时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下 落不同高度 h 时所对应的动能 Ek 和重力势能 Ep.建立坐标系,横 轴表示 h,纵轴表示 Ek 和 Ep,根据测量及计算得出的数据在下图 中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值 k1=2.94J/m, 图线Ⅱ的斜率 k2=2.80J/m. 重锤和纸带在下落过程中所受平均 阻力 与重锤所受重力的比值为_________(用 和 k2 表示,不必算出具 1 . .. . ........ .k . 体数值 ) . ...

三、计算题(本大题共 4 小题,共 38 分) 13(6 分)已知地球的半径为 R,自转角速度为 ω,地球表面的重力加速度为 g。相对地 球静止的同步卫星离地面的高度 h 为多少?(用已知的 R、ω、g 表示)
[来源:学科网]

14(10 分) 《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,游戏中的故事也相当有趣,如图 甲所示,为了报复偷走鸟蛋 的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻 击肥猪们的堡垒.某班的同学 们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平 方向弹出,如图乙所示,若 h1=0.8 m,l1=2 m,h2=2.4 m,l2=1 m,小鸟飞出后能否直 接打中肥猪的堡垒?请用计算结果进行说明.(取重力加速度 g=10 m/s2)

4

15(10 分)如图所示,在水平地面上有一辆质量为 m=2kg 的玩具汽车沿 Ox 轴运动,已 知其发动机的输出功率恒定,它通过 A 点时速度为 vA=2m/s,再经过 t1=2s,它通过 B 点 时发动机损坏失去动力,在阻力作用下又经过 t2=10s 最终停在 C 点。已知 A 与 B 两点相 距 s1=9m,B 与 C 两点相距 s2=30m。整个过程阻力保持恒定。求: (1)玩具汽车在 BC 段运动时加速度 a 的大小和在 B 点时的速度 vB; (2)玩具汽车的输出功率 P; (3)玩具 汽车通过 A 点时的加 速度 aA 的大小。 O A B C x/m

16(12 分)如图所示,光滑杆 AB 长为 L,B 端固定一根原长为

的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接. OO ? 为过 B 点的竖直轴,杆与水平面间的夹 角始终为 ? ,重力加速度为 g. (1)当小球随杆一起绕 OO ? 轴匀速转动时,弹簧恰好处于 O′ 原长,求小球随杆匀速转动的角速度 ? 0;

L 的轻弹簧,质量为 m 3

3mg 0 、 ? ? 30 ,当小球随杆一 L L 起绕 OO ? 轴匀速转动时, 弹簧总长度为 。 求此时小球随杆 2
(2)若弹簧劲度系数为 k=

A

匀速转动的角速度 ? ; (3)在(2)的状态下,弹簧与小球的连接处突然脱落,小 球运动到达 A 端时,小球沿杆方向的速度大小为 v0 ,求小球 从脱落到离开杆过程中,杆 对球所做的功 W.

)?
B O

5

福建师大附中 2015-2016 学年下学期期末模块考试 高一物理试题答案
一、选择题 1D 2B 3C 二、实验题 4A 5B 6C 7AC 8BC 9BD 10BD 11ACD

12(1)A、F; (4 分) (2) 三、计算题 13. (6 分)

k1 ? k2 . (3 分) k1

G

Mm = mg (2 分) R2

G

Mm = m( R + h )ω 2 (2 分) ( R + h )2

h?3

gR2

?2

?R

(2 分 )

14. (10 分)解析 ( 1)设小鸟以 v0 弹出后能直接击中堡垒,则 1 ? ?h1+h2=2gt2 2(h1+h2) 2× (0.8+2.4) ? (4 分) t= = s=0.8 s g 10 ?l1+l2=v0t ? l1+l2 2+1 所以 v0= = m/s=3.75 m/s(2 分) 2 0.8 设在台面的草地上的水平射程为 x,则 x=v0t1 ? ? ? (2 分) 1 h1= gt2 1 ? 2 ? 所以 x=v0 2h1 =1.5 m<l1(1 分) g

可见小鸟不能直接击中堡垒. 答案 不能(其它解法只要正确一样给分 ) (1 分) 15. (10 分)解析: (1)汽车从 B 运动到 C 做匀减速运动

s2 ?

vB ? 0 t2 (1 分) 2 v a ? B (1 分) t

代入数据得 a=0.6m/s2 (1 分) vB=6 m/s(1 分) (2)汽车所受阻力 f=ma=1.2N(1 分)
6

对 A 到 B 运用动能定理有:Pt1-fs1= 代入数据得 P=21.4W(1 分) (3)玩具汽车通过 A 点时的牵引力 F=

1 1 mvB2- mvA2 2 2

(1 分)

P ? 10.7N(2 分) vA
2

[来源:学§科§网]

根据牛顿第二定律得,aA=

F? f =4.75m/s (2 分) m L 2 cos ? ? ? 0 (2 分) 3
(1 分)

16. (12 分) (1) mg tan ? ? m 解得: ? 0 ?

3g tan? L cos?

(2)依题意可知,弹簧弹力大小为 F ? kx ? 设杆对球的支持力为 N 对小球,竖直方向上 水平方向上 解得 ? ?

mg 2

方向沿杆向下(1 分)

N cos30? ? mg ? F sin 30? (1 分)
N sin 30? ? F cos 30? ? m L cos 30?? 2 (1 分) 2

8g (1 分) 3L
L cos 30 ? (1 分) 2
2 v0 ? ( L cos 30? ? ? ) 2 (1 分)

(3)刚脱落时小球速度大小为 v1 ? ? 小球离开杆时速度大小为 v 2 ?

小球从开始滑动到离开杆过程中,有

L 1 2 1 2 W ? mg ( L ? ) sin 30 0 ? mv 2 ? mv1 (2 分) 2 2 2 1 2 解得: W ? mv 0 ? mgL (1 分) 2

7


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