2017-2018高一物理下学期期末试卷(有答案山西平遥中学)

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2017-2018高一物理下学期期末试卷(有答案山西平遥中学)

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平遥中学2017—2018学年度第二学期高一期末考试
物理试题
本试题满分100分  考试时间90分钟   命题人梁燕
一、选择题(每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,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2分,有选错或不答的得0分。)
1、A、B两地分别位于北极和赤道上,用竖直向上的拉力F,将质量为mA和mB的物体向上拉起,测得其加速度与力F的关系如图A、B所示的两条平行线. 则下列判断正确的是  (    )
 A.A地在赤道,B地在北极,且mA=mB
 B.A地在北极,B地在赤道,且mA=mB
 C.A地在赤道,B地在北极,且mA<mB
 D.A地在北极,B地在赤道,且mA<mB
2、如图所示,在水平面上有P、Q两点,A、B点分别在P、Q点的正上方,距离地面的高度分别为h1和h2.某时刻在A点以速度v1水平抛出一小球,经时间t后又在B点以速度v2水平抛出另一小球,结果两球同时落在P、Q线上的O点,则有:(    )
A.       B.         
C.      D.    
3、如图所示,小球在水平拉力作用下,以恒定速率v沿竖直光滑圆轨由A点运动到B点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(   )
A. 逐渐减小            B. 逐渐增大
C. 先减小,后增大      D. 先增大,后减小
4、高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动. 在启动阶段,列车的动能(      )
A. 与它所经历的时间成正比        B. 与它的位移成正比
C. 与它的速度成正比              D. 与它的动量成正比
5、质量相等的A、B两物体分处于不同的水平支持面上,分别受到水平恒力F1、F2的作用,同时由静止开始沿相同方向做匀加速运动.经过时间t0和4t0 ,当速度分别达到2v0和v0 时分别撤去F1和F2 ,以后物体继续做匀减速运动直至停止.两物体速度随时间变化的图线如图所示.对于上述全过程下列说法中正确的是(     )
A.F1和F2的大小之比为12 :5
B.A、B的总位移大小之比为1 :2
C.F1、F2对A、B分别做的功之比为3 :2
D.A、B各自所受的摩擦力分别做的功之比为5:6
6、质量为m的物体,在距地面h高处以加速度 由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是(     )
A. 物体的重力势能减少    B. 物体的动能增加
C. 物体的机械能减少      D. 重力做功
7、如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为圆周的最低点.每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零),关于它们下滑的过程,下列说法中正确的是(   )
A. 重力对它们的冲量相同        B. 弹力对它们的冲量相同
C. 合外力对它们的冲量相同      D. 它们的动能增量相同
8、如图所示,小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A的质量为3m,小球B的质量为m,小车从静止释放后,在小球B竖直上升h的过程中,小车受绳的拉力大小FT和小车获得的动能Ek分别为(   )
A.       B. 
C.      D. 
9、一质点在xOy平面内的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确的是(     )
A.若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速
B.若x方向始终匀速,则y方向先减速后加速
C.若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速
D.若y方向始终匀速,则x方向先加速后减速
10、如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M、半径为R.下列说法正确的是(  )
A.地球对一颗卫星的引力大小为GMmr-R2
B.一颗卫星对地球的引力大小为GMmr2
C.两颗卫星之间的引力大小为Gm23r2
D.三颗卫星对地球引力的合力大小为3GMmr2
11、水平传送带在外力的带动下始终以速度 匀速运动,某时刻放上一个小物体,质量为 ,初速大小也是 ,但方向与传送带的运动方向相反,已知小物体与传送带间的动摩擦因数为 ,最后小物体的速度与传送带相同.在小物体与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物体的功为 ,摩擦生成的热为 ,则下面的判断中正确的是(    )
A.  =0    B.  ≠0        C.  =0     D.  ≠0
12、半径为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放,在下滑过程中两物体: (     )
A.经最低点时动能相等
B.均能到达半圆形槽右边缘最高点
C.机械能总是相等的
D.到达最低点时对轨道的压力大小不同
二、实验题(14题(1)(2)小题每空1分,其余每空2分,共14分。)
13、一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.
(1)小钢球从桌子边缘水平飞出时的速度大小是多少?        (用h、S、g表示)
(2)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h,水平距离S,重力加速度g等物理量的关系式:                               .
(3)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空气中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
钢球飞行水平距离S(m) 1.01 1.50 2.01 2.48 3.01 3.50
从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量x之间的关系                              .
14、一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上.飞船上备有以下实验器材:
A.精确秒表一只    B.已知质量为m的物体一个
C.弹簧秤一个      D.天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该星球的半径R及星球的质量M.(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为      、          (用序号表示)
(2)两次测量的物理量分别是            、            
(3)用该数据写出半径R、质量M的表达式            、             
三、计算题。(本题共有4个小题,共38分。解答要写出必要的文字说明、重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。)
 
15、(6分)如图所示,今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触、质量分别为m和2m的木块A、B,设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2,木块对子弹的阻力恒为Ff,则子弹穿过两木块后,木块A的速度大小是多少?

16、(8分)如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴 转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为 和 ,筒内壁 点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为 的小物块,求:
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁 点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在 点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.

17、(12分)如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道置于同一竖直平面上(R>r),两圆形轨道之间用一条水平粗糙轨道CD连接,轨道CD与甲乙两个圆形轨道相切于C、D两点.现有一小球以一定的速度先滑上甲轨道,绕行一圈后通过轨道CD再滑上乙轨道,绕行一圈后离开乙轨道.已知小球在甲轨道最高点处对轨道的压力等于球的重力,在乙轨道运动时恰好能过最高点.小球与轨道CD间的动摩擦系数为μ,求(1)小球过甲、乙轨道的最高点时的速度V1、  V2 .(2)水平CD段的长度L.

18、(12分)如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机,在起重机将质量为m的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度为a,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做速度为 的匀速运动,不计额外功.
(1)求起重机允许输出的最大功率.
(2)求重物做匀加速运动所经历的时间.
(3)若已知起重机达到输出功率的最大值,又经 时间,重物达到 ,求物体由静止到以 做匀速运动过程中,升高的高度.

 

 
物理参考答案
一、选择题(每题4分,共48分。1-8题单选,9-12题多选,漏选得2分,多选或错选不得分。)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A D B B A B A D BD BC AD BC
二、实验题(14题1、2小题每空1分,其余每空2分,共14分。)
13、(1)    (2) (3)EP与x2成正比
14、(1)  A    、   BC   (2)  周期T  、   物体重力F  
   (3)    、
三、计算题(共4小题,38分)
15、(6分)解:设子弹穿过木块A时,A、B的速度为v,由动量定理
                Fft1=(m+2m)v
               得 v=
16、(8分)解:(1)物块静止时,分析受力如下图所示由平衡条件有
f=mgsinθ,N=mgcosθ
再由图中几何关系有cosθ= ,sinθ=
故有f= ,N=
(2)分析此时物块受力如下图所示
由牛顿第二定律有mgtanθ=mrω2
其中tanθ= ,r=
可得ω=
17、(12分)解:(1)设小球质量为m,当小球在甲轨道最高点时对轨道的压力等于球的重力,由牛顿第二定律得:
            v1=
当小球在乙轨道最高点时恰好能过最高点,由牛顿第二定律得:
             
(2)小球从甲轨道最高点运动到乙轨道最高点的过程中,由动能定理得:
    
滑动摩擦力f=μmg
解得
18、(12分)解:(1)重物匀速上升时有:F=mg
可得起重机的最大输出功率为:
(2)匀加速运动结束时,起重机达到允许输出的最大功率,设此时重物受到的拉力为F1,速度为v1,匀加速运动经历的时间为t1,则由牛顿第二定律得:
 
又有:
解得:
(3)设物体匀加速上升的高度为h1,则有:
 
由动能定理得:
解得:  

 

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