2015-2016学年山西省忻州市高一下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，点火后1533秒时，火箭将加速到10．9km/s，这个速度就是奔月速度。此时，“嫦娥二号”在某一高度完成星箭分离，并获得了圆满成功。下列说法正确的是

A. 研究卫星绕月球运行时，不能把卫星看成质点

B. 奔月速度10．9km/s是指平均速度

C. 描述火箭的运动要以火箭本身作为参考系

D. 18时59分57秒表示的是时刻

2. 难度：中等

如图所示，带箭头的线段表示某一电场的电场线，在电场力的作用下（不计重力），一带电粒子径迹如图中虚线所示，以下判断正确的是

A. M、N两点相比较，M点的场强大

B. 粒子在M点的加速度小

C. 粒子带正电

D. 因粒子运动方向不确定，无法判断粒子的电性

3. 难度：中等

如图，质量为m的物体在地面上沿斜向上方向以初速度v₀抛出后，能达到的最大高度为H，当它将要落到距地面高度为h的平台上时，下列说法正确的是（不计空气阻力）

A．它的总机械能为mv₀² +mgh

B．它的总机械能为mgH

C．它的动能为mg（H－h）

D．它的动能为mv₀²－mgh

4. 难度：中等

如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一起，大圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲不打滑转动。大、小圆盘的半径之比为3:1，两圆盘和小物体m₁、m₂间的动摩擦因数相同。m₁离甲盘圆心O点2r，m₂距乙盘圆心O′点r，当甲缓慢转动且转速慢慢增加时

A．物块相对盘开始滑动前，m₁与m₂的线速度之比为1:1

B．物块相对盘开始滑动前，m₁与m₂的向心加速度之比为2:9

C．随转速慢慢增加，m₁先开始滑动

D．随转速慢慢增加，m₁与m₂同时开始滑动

5. 难度：中等

如图所示，一平抛运动的铅球，依次飞过三个完全相同的窗户1，2，3，图中曲线为球在空中运行的轨迹，轨迹平面与墙面平行；则下列关于铅球经过三个窗户过程判断正确的是

A．经过1号窗的时间最短

B．经过1号窗重力的平均功率最大

C．经过1号窗的位移最大

D．经过1号窗速度变化的最快

6. 难度：困难

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C. 在轨道1上的势能与动能之和比在轨道3上的势能与动能之和大

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

7. 难度：简单

一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则

A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大

B．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大

C．小球在A点时弹簧的弹性势能与h的大小无关

D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大

8. 难度：简单

一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。假设汽车所受阻力恒定，下列汽车牵引力的功率P与时间t的关系图象中，能描述上述过程的是

9. 难度：中等

如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b，b球落地后a继续上升的最大高度为

A．0      B．0．5h

C．h      D．1．5h

10. 难度：简单

某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s²，5s内物体的

A．位移大小为25m，方向向上

B．路程为55m

C．速度改变量的大小为10m/s

D．平均速度大小为13m/s，方向向上

11. 难度：简单

我国“神舟”系列飞船均由长征运载火箭发射，请回答火箭发射和神舟飞船回收的有关问题，下面说法正确的是

A. 火箭加速发射升空阶段，飞船内座椅对人的支持力大于人对座椅的压力

B. 火箭加速发射升空阶段，飞船内人对座椅的作用力大于人的重力

C. 神舟飞船减速下降阶段，人对座椅的压力小于人的重力

D. 神舟飞船减速下降阶段，人对座椅的压力等于座椅对人的支持力

12. 难度：简单

如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出），虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，下列判断正确的是

A．电场线MN的方向一定是由N指向M

B．带电粒子由a运动到b的过程中电势能一定逐渐减小

C．带电粒子在a点的速度一定小于b点的速度

D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度

13. 难度：压轴

如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角α=30°，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中

A．圆环和地球组成的系统机械能守恒

B．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大

C．弹簧的最大弹性势能为mgh

D．弹簧转过60°角时，圆环的动能为

14. 难度：中等

如图甲所示，质量m=4kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平向右的恒力F₁的作用，在P点的右方除F₁外还受到与F₁在同一条直线上的水平向左的恒力F₂的作用。物块从A点由静止开始运动，在0～5 s内运动的v－t图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是

A．t=2．5 s时，物块距P点最远

B．t=2．5 s时，物块经过P点

C．t=3 s时，恒力F₂的功率P为20 W

D．在2～4 s的过程中，F₁与F₂做功之和为8 J

二、实验题

15. 难度：中等

某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50 Hz。

（1）实验中木板略微倾斜，这样做_________；

A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大小车下滑的加速度

C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

（2）实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……合并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1；第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次实验中打出的纸带（如图所示），可求得小车最终获得的速度为_______m/s。（保留三位有效数字）

（3）若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系符合实际的是图_______。

16. 难度：中等

在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U，频率为f的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S₀，点AC间的距离为S₁，点CE间的距离为S₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则：

（1）从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P=         ，重锤动能的增加量为△E_K=           。

（2）经过计算可知，重锤动能的增加量小于重力势能的减少量，其主要原因是：      。

三、简答题

17. 难度：中等

如图所示，木块质量m=1．1kg，在与水平方向成θ=37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数μ=0．5，取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0．6，cos37°=0．8。求：

（1）拉力F的大小；

（2）地面对木块的作用力大小F_地（结果可保留根号）

四、计算题

18. 难度：中等

忻州某中学物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0．5kg，通电后以额定功率P=2W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为F_f=0．4N，随后在运动中电动机断电且赛车受到的阻力均可不计，L=10．00m，R=0．4m， g取10m/s²。求：

（1）要使赛车能通过C点完成比赛，通过C点的速度至少多大？

（2）赛车恰能完成比赛时，在半圆轨道的B点时对轨道的压力多大。

（3）要使赛车完成比赛，电动机从A到B至少工作多长时间。

五、简答题

19. 难度：简单

如图所示，是运载火箭发射飞船的示意图。飞船由运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道。已知近地点A距地面高度为h₁，飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：

（1）地球的第一宇宙速度大小；

（2）飞船在近地点A的加速度a_A大小；

（3）远地点B距地面的高度h₂大小。

六、计算题

20. 难度：困难

如图所示，一质量m=65kg的选手参加“挑战极限运动”，要在越过宽度s=3m的水沟后跃上高h=1．8m的平台。他采用的方法是：手握长L=3．05m的轻质弹性杆一端，从A点由静止开始匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时人蹬地后被弹起，到达最高点时杆处于竖直（不弯曲），人的重心恰好位于杆的顶端，此刻人放开杆水平飞出，最终落到平台上（重心恰在平台表面）。不计运动过程中的空气阻力，已知该选手匀加速运动的距离S_AB=16m，到达B点时速度v_B=8m/s，人跑动过程中重心离地高度H=1．0m取g=10m/s²，求选手

（1）匀加速助跑的动力F；

（2）在最高点的最小速度v；

（3）在B点蹬地弹起瞬间，人做功的最小值W。

七、简答题

21. 难度：中等

如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r=0．4 m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k="25" N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m="1" kg的小球在曲面上距BC的高度为h＝0．8 m处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧．已知弹簧的弹性势能表达式为E_P=kx²，x为弹簧的形变量，小球与BC间的动摩擦因数μ＝0．5，取g=10m/s²。求：

（1）小球达到B点时的速度大小v_B；

（2）水平面BC的长度s；

（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度v_m。