四川省宜宾市第四中学学年高一下学期期末模拟物理精校 Word解析版Word格式.docx

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B.卫星的运行周期与地球的自转周期相同

C.在轨道上运行的线速度大于7.9km/s

D.所有同步卫星离地面的高度可以不相等

【答案】B

【解析】地球同步卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，就不会做稳定的圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，故A错误；

地球同步卫星相对地面静止，运行的周期与地球自转周期相等，故B正确；

根据万有引力提向心力：

，解得：

，知卫星的轨道半径越大，运行速度越小。

则知地球同步卫星的运行速度一定小于近地卫星的速度，即小于地球第一宇宙速度，故C错误；

同步卫星离地面的高度是一定的，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

3.如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳子带动小车m沿斜面升高．则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角且重物下滑的速度为v时，小车的速度为

A.VcosθB.VsinθC.

D.vtanθ

【解析】将M物体的速度按图示两个方向分解,如图所示,

得绳子速率为:

而绳子速率等于物体m的速率,则有物体m的速率为:

故A正确

故选A

物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳子的速率等于物体m的速率,将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解m的速率,从而即可求解. 

4.古时有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.3s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为（g取10m/s2）

A.1m/sB.1.5m/sC.2m/sD.3m/s

【答案】D

【解析】取兔子奔跑的速度方向为正方向，根据动量定理得

，

由

，得到

，则被撞死的兔子其奔跑速度大于等于

即可，故选项C正确，ABD错误。

本题应用动量研究碰撞过程物体的速度，对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力。

5.如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球．开始时，细绳被拉直并处于水平位置，球处在与0点等高的A位置．现将球由静止释放，则它从A点运动到最低点B的过程中，重力瞬时功率的变化情况是

A.一直在增大B.一直在减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

【答案】C

【解析】小球在初位置重力做功的功率为零，在B点，由于重力的方向与速度方向垂直，则重力做功的功率为零，因为初末位置都为零，则A到B过程中重力做功的功率先增大后减小，故C正确，ABD错误。

6.如图所示，一辆小车静止在光滑的水平轨道上，一小球用细绳悬挂在车上，现将小车由图中位置无初速释放，在小球下摆的过程中，下列说法正确的是

A.绳对小球的拉力不做功B.绳对小球的拉力做正功

C.绳对小球的拉力做负功D.小球受到的合力不做功

【解析】A、B、C项：

由于车和球这个系统水平方向上动量守恒，所以当小球下摆时，车子也会随之反方向移动，这时小球运动的轨迹将与绳子不垂直，夹角大于90°

，做负功，故AB错误，C正确；

D项：

对小球运用动能定理得：

△EK=W合，小球动能增加，合力对小球做正功，故D错误。

点晴：

解决本题关键：

（1）判断一个力做功的正负关键看力的方向和位移的方向的夹角，夹角小于90°

做正功，夹角大于90°

做负功，等于90°

不做功；

（2）合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。

7.已知引力常量G和下列某组数据，不能计算出地球质量．这组数据是

A.地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离

B.月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离

C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期

D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度

【解析】根据万有引力提供向心力有：

，解得

，只能求出中心天体的质量，A可求得太阳质量，B可求得地球质量，由

，，C可求出地球质量，由gR2=GM，D可求出地球质量，综上所述，故选A。

8.如图所示，一小物块以7m/s的初速度从曲面的A点沿曲面下滑，运动到B点的速度仍为7m/s，若该物块以6m/s的初速度仍由A点下滑，那么，它运动到B点时的速度是（　　）

A.大于6m/sB.等于6m/s

C.小于6m/sD.条件不足，无法判断

.........

9.某行星与地球的质量之比为25：

8，半径之比为2：

1，若取地球的第一宇宙速度为8km/s，此行星的第一宇宙速度约为

A.12.5km/sB.l0km/sC.6.4km/sD.5.1km/s

【解析】第一宇宙速度即近地卫星绕中心天体运行的速度，设中心天体质量为M，半径为R，近地卫星质量为m，第一宇宙速度为v，那么，由万有引力做向心力可得：

，可得行星的第一宇宙速度为

，故B正确，ACD错误。

10.两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=3m/s，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球速度可能为

A.

B.

C.

D.

【答案】AB

【解析】两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：

mAvA+mBvB=（mA+mB）v，代入数据解得：

v=4m/s，如果两球发生完全弹性碰撞，有：

mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′，由机械能守恒定律得：

，代入数据解得：

vA′=2m/s，vB′=5m/s，则碰撞后A、B的速度：

2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AB正确，CD错误。

11.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB：

RC=3：

2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的

A.线速度大小之比为3：

3：

2B.角速度之比为3：

2

C.转速之比为2：

2D.向心加速度大小之比为9：

6：

4

【答案】AD

【解析】轮A、轮B靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：

va：

vb=1：

1，根据公式v=rω，有：

ωa：

ωb=3：

2，根据ω=2πn，有：

na：

nb=3：

2，根据a=vω，有：

aa：

ab=3：

2；

轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故：

ωb：

ωc=1：

vb：

vc=3：

nb：

nc=1：

1，根据a=vω，有：

ab：

ac=3：

2，联立可得：

2，ωa：

ωc=3：

2：

2，na：

nc=3：

2，aa：

ac=9：

4，故AD正确，BC错误。

12.如图所示，质量m=0.2kg的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°

的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s2，下滑的距离为4m．下列判断正确的是（取g﹣=10m/s2）

A.物块的重力势能减少8JB.物块的动能增加4J

C.物块的机械能减少2.4JD.物块的合外力做功为1.6J

【答案】CD

物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则

。

故A项错误。

BD：

物块所受的合外力

，物块的合外力做功

据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J。

故B项错误，D项正确。

物块的重力势能减少4J，物块的动能增加1.6J，则物块的机械能减少2.4J。

故C项正确。

二.实验题（本题共2小题，每空2分，共20分）

13.

（1）图甲是“研究平抛运动”的实验装置，为了完成实验，除了图甲中的仪器外，还必须在图乙中选取的仪器有____（填字母），以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______（填字母）．

A、调节斜槽轨道，使其末端保持水平

B、每次小球释放的初始位置可以任意选择

C、实验选用的斜槽必须要光滑，以消除摩擦力影响

D、在斜槽上选定小球运动起点，使小球由静止开始滚下．

（2）按照要求安装好实验装置，铺好每小格边长为5cm的坐标纸，图丙为记录了小球在运动途中的三个位置的坐标纸，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s，运动到B点的速度大小为_____m/s．（g取10m/s2）

【答案】

（1）.AD

（2）.AD（3）.1.5（4）.2.5

【解析】

（1）实验中需要刻度尺测量水平位移和竖直位移，所以需要刻度尺，需要重锤判断装置是否再竖直平面内，所以需要重锤，故AD正确，BC错误。

为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需水平，故A正确；

为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B错误，D正确；

斜槽不一定需要光滑，故C错误。

所以AD正确，BC错误。

（2）在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，相等的时间间隔为

，则初速度为：

，B点的竖直分速度为：

，B点的速度为：

14.为验证机械能守恒，某同学完成实验如下：

该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

①他进行了下面几个操作步骤：

A．按照图a示安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

其中没有必要进行的步骤是_______，操作不当的步骤是_________．

②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式_____，动能增量的表达式_____．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是___（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．

③该同学根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以

纵轴、以h为横轴画出图象，应是图中的___．

【答案】

（1）.C

（2）.B（3）.mg（s3﹣s1）（4）.

（5）.小于（6）.C

【解析】试题分析:

（1）B、将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当．C、因为我们是比较mgh与

的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要．故答案为C，B．

（2）重物由B点到D点势能减少量的表达式为

，B点的速度

，D点的速度

，则动能的增加量

．由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量．

（3）根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以

为纵轴、以h为横轴画出的图象，根据

，构成正比例函数，斜率

，所以应是图中的C．

考点：

考查验证机械能守恒定律．

【名师点睛】解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力，注意图象斜率的含义，及有效数字的认识．

15.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h，汽车在该路面上行驶时．它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍．

（1）如果汽车在该路面的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的．其弯道的最小半径是多少？

（2）事实上在高速公路的拐弯处，路面是外高内低的，路面与水平面间的夹角为，且tan=0.3125；

而拐弯路段的圆弧半径R=200m．若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则车速v应为多少?

（g=l0m/s2）

【答案】

（1）180m

（2）

（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有：

Fm=0.5mg≥m

由速度v=108km/h=30m/s，解得弯道半径为：

r≥180m；

（2）若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式得：

mgtanθ=m

解得：

该题考查汽车在水平面内的转弯问题及在外高内低路面上转弯的问题，知道合外力提供向心力，找出向心力的来源，属于向心力的基本应用，中档题目．

16.如图所示，在排球比赛中，如果运动员在紧贴网处沿水平方向（垂直于网）扣球，扣球时球离地高度为y，水平射程为x。

把扣球后排球的运动近似看做平抛运动，重力加速度为g，则：

（1）排球被扣出时的速度v0的表达式；

（2）排球赛场长为18m，网高为2.45m，要使排球不被扣出界外，扣出球时的最大速度是多大。

（g取9.8m/s2）。

（1）

（2）

【解析】本题考查实际生活中的平抛运动。

（1）由平抛运动的规律有

、

（2）当y=2.45m、x=9m时，排球被扣出时速度最大

最大速度

17.如图所示，一倾角为θ=37°

的传送带两端紧挨着两水平平台，底端的平台粗糙，顶端的平台光滑，顶端平台上有一轻质弹簧，其右端固定在竖直墙上，自由伸长时左端刚好在传送带的顶端。

传送带始终以v=lm/s的速率顺时针运行，现把装有货物的货箱无初速地放在传送带的底端，货箱先加速后匀速运动到传送带顶端的平台上，压缩弹簧至最短时（在弹性限度内），将弹簧锁定并取下货物，然后解除锁定，弹簧将空货箱弹出，空货箱沿传送带下滑到传送带底端的粗糙平台上。

已知传送带两端的距离为L=5.0m，空货箱质量为m=2kg，货物质量为M=6kg，货箱与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8，sin37°

=0.6，cos37°

=0.8，重力加速度g=l0m/s2，货箱始终没有离开传送带及平台。

求：

（1）装有货物的货箱向上加速运动的时间；

（2）空货箱被弹簧弹回传送带顶端时的速度大小；

（3）从货箱开始向上运动到返回到传送带底端的过程中，因与传送带摩擦而产生的热能为多少。

（1）2.5s

（2）

（3）192J

【解析】本题考查传送带问题，涉及物块运动情况及摩擦产生的热量，需运用牛顿运动定律和功能关系等知识。

（1）货箱向上加速运动，对装货的货箱由牛顿第二定律有：

，解得：

a=0.4m/s2

由运动公式有：

，解得：

t1=2.5s

（2）从装货货箱与弹簧接触到空货箱离开弹簧过程，由能量守恒有：

（3）装货货箱加速阶段在传送带上相对滑动的位移：

由分析知空货箱减速下滑的加速度为：

设空货箱下滑的时间为t2，由运动公式有：

解得：

t2=5s

则空货箱下滑过程在传送带上相对滑动的位移为：

全过程因摩擦而产生的热能：

Q=192J