1、- 1 -吉林省辽源五中 2017-2018 学年高一物理下学期期中试题本试卷用时 90 分钟，满分 100 分第卷（选择题）一、选 择 题 （ 本 题 共 12 道 小 题 ， 每 小 题 4 分 ， 共 48 分 。 1-8 题 为 单 选 题 ， 每 道 小 题 只有 一 个 正 确 答 案 ； 9-12 题 为 多 选 题 ， 每 小 题 有 多 个 正 确 答 案 ， 全选对得 4 分，选对部分得 2 分，有选错或不答者得 0 分。 ）1火车轨道在转弯处外轨高于内轨，设斜面倾角为 ，火车质量为 m，轨道半径为 R，若重力加速度为 g，则下列说法正确的 （ ）A. 火车可能受到重力、支
2、持力和向心力B. 物体受到的向心力方向沿轨道斜面向下C. 增加斜面倾角 ，车轮对内轨的压力一定增大D.若火车的速度为 tangR，则轨道对火车没有侧向压力2如图所示，质量为 m 的物块与转轴 O相距 R，物块随水平转台由静止开始缓慢转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到开始滑动前的这一过程中，转台对物块做的功为 8，若物块与转台之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则物块与转台间的动摩擦因数为 （ ）A. 0.25 B. 0.15 C. 0.125 D. 0.53两颗互不影响的行星 1P、 2，各有一颗近地卫星 1S 、 2 绕其做匀速圆周运动图中纵轴表示行星周围空间某
3、位置的引力加速度 a，横轴表示某位置到行星中心距离 r平方的倒数，21ar关系如图所示，卫星 1S、 2的引力加速度大小均为 0a则 （ ）A. 1S的质量比 2的大 B. 1P的平均密度比 2的大C. P的第一宇宙速度比 2的小 D. 的质量比 的大- 2 -4质量为 m 的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示。已知小球以速度 v 通过最高点时对圆管外壁的压力恰好为 mg，则小球以速度 2v通过圆管的最高点时 （ ）A. 小球对圆管内、外壁均无压力 B. 小球对圆管外壁的压力等于 2mgC. 小球对圆管内壁的压力等于 2mg D. 小球对圆管内壁的压力等于
4、mg5地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为 F1，向心加速度为a1，线速度为 v1，角速度为 1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为 F2，向心加速度为 a2,线速度为 v2，角速度为 2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为 a3,线速度为 v3，角速度为 3；地球表面重力加速度为 g，第一宇宙速度为 v，假设三者质量相等，则 （ ）A. F2F 1F 3 B. 1= 3 2 C. v1=v2=vv 3 D. a1a 2=ga 36如图所示，物体 A、B 通过细绳以及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体 B 的质量为 2m，放置在倾角为 30
5、的光滑斜面上，物体 A 的质量为 m，开始时细绳伸直。用手托着物体 A 使弹簧处于原长，A 与地面的距离为 h，物体 B 静止在斜面上挡板 P 处，放手后物体 A 下落，与地面即将接触时速度大小为 v，此时物体 B 对挡板恰好无压力，则下列说法正确的是A、弹簧的劲度系数为 2 mghB、此时物体 A 的加速度大小为 g，方向竖直向上C、此时弹簧的弹性势能等于 21vD、此时物体 B 可能离开挡板沿斜面向上运动7如图所示，传送带 AB 的倾角为 ，且传送带足够长现有质量为 m 可视为质点的物体以v0的初速度从 B 端开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数 tan ，传送带的速度为 v(v0v
6、)，方向未知，重力加速度为 g.物体在传送带上运动过程中，摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是 ( )- 3 -A. 20mgvcos B. mgvcos C. D. )(2108如图所示，从倾角为 30的光滑斜面上的 M 点水平抛出一个小球，抛出时小球的动能为4.5 J，最后小球落在斜面上的 N 点，则小球运动到距离斜面最远处时的动能为 （ ）A. 3.5 J B. 4 J C. 6 J D. 4.8 J 9如图所示，在水平地面的 O 点正上方不同高度的 A、B 两点分别水平抛出一小球，不计一切阻力，如果两球均落在同一点 C 上，则两小球 （ ）A. 在空中飞行时间可能相等 B. 落地的速度方向
7、不同C. 落地的速率可能相等 D. 抛出时的初速度可能相同10发动机额定功率为 Po的汽车在水平路面上从静止开始先匀加速启动，最后达到最大速度并做匀速直线运动，已知汽车所受路面阻力恒为 f，汽车刚开始启动时的牵引力和加速度分别为 F0和 a0，如图所示描绘的是汽车在这一过程中速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是（ ）A. B. C. D. 11如图所示，竖直平面内有一半径为 R 的固定 14圆轨道与水平轨道相切于最低点 B。质量为 m 的小物块 P（视为质点）从 A 处由静止滑下，经过最低点 B 后沿水平轨道运动，到 C 处停下， B、 C 两点间的距离为 R，物块
8、 P 与圆轨道、水平轨道之间的动摩擦因数均为 。现用力 F 将该小物体沿下滑的路径从 C 处缓慢拉回圆弧轨道的顶端 A，拉力 F 的方向始终与小物体的运动方向一致，小物体从 B 处经圆弧轨道到达 A 处过程中，克服摩擦力做的功为mgR，下列说法正确的是： （ ）- 4 -A. 物体在下滑过程中，运动到 B 处时速度最大B. 拉力 F 做的功小于 2mgRC. 物体从 A 滑到 C 的过程中克服摩擦力做的功等于 2mgRD. 拉力 F 做的功为 mgR（12 ）12如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮 D，质量相等的物体 A 和 B 用轻弹簧连接，物体 B 放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与
9、物体 A 连接，另一端跨过定滑轮与小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环 C 位于位置 R 时，绳与细杆的夹角为 ，此时物体 B 与地面刚好无压力，图中，SD 水平，位置 R 和 Q 关于 S 对称，现让小环从 R 处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达 Q 时速度最大。下列关于小环 C 下落过程中的描述正确的是 （ ）A. 小环 C、物体 A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒B. 小环 C 下落到位置 S 时，小环 C 的机械能一定最大C. 小环 C 从位置 R 运动到位置 Q 的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大D. 小环 C 到达 Q 点时，物体 A
10、与小环 C 的动能之比为 cos2第 II 卷（非选择题共 52 分）二、实验题（共 13 分）13 （6 分）做“探究功和速度变化的关系”实验时，有如图所示的甲、乙两套实验装置。请回答下列问题.（1）两种实验装置都必须满足的操作是_A都不需要平衡摩擦力B甲图中小车的质量要远大于橡皮筋的质量，乙图中小车的质量要远大于钩码的质量C木板必须是光滑的D所用的打点计时器都必须使用交流电源- 5 -（2）用甲图实验装置打的纸带如丙图所示，其中 AG 段小车做加速运动，GK 段小车做匀速运动，那么应该用_（填“AG” 或“GK” ）段来计算小车的速度。（3）用乙图实验装置打出的纸带如丁图所示.某同学想利用
11、 BE 段验证动能定理，测出纸带上 AC 间的距离 1s，DF 间的距离 2s，BE 间的距离 3s.那么，该同学用天平分别测出小车质量M； 钩码的总质量 m；已知打点计时器的打点频率为 f，从打 B 点到打 E 点的过程中，合力对小车做的功是_，小车动能的增量是_。(用题中的物理量符号表示）14 （7 分）在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量 m（已知量）的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点（下图纸带上的所有点均为计时点，相邻计时点时间间隔为 0.02s） ，那么：（1）实验中下列物理量中需要直接测量的量有_，通过计算可得到的量有_（填字母序号）A重锤质量 B重力加速度C重锤下落的高
12、度 D与下落高度相应的重锤的瞬时速度（2）从起点 O 到打下计时点 B 的过程中物体的重力势能减少量E p=_J，此过程中物体动能的增加量E k=_J；（g 取 9.8m/s2，保留到小数点后两位，图中长度单位为 cm)（3）实验的结论是：_- 6 -三、计算题（必须写出必要的文字说明和计算过程，只写结果不给分。共 39 分）15 （6 分）人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，已知卫星在较低的轨道半径为 ,在较高轨道的半径为 ，请回答下列问题：（1）由 轨道变到 时发动机对卫星做什么功？万有引力对卫星做什么功？（2）卫星在轨道 和卫星在轨道 运动时的动能的比是多少？16 （7 分）质量为 31
13、.0kg的汽车，沿倾角为 30的斜坡由静止开始沿斜坡向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为 2N，汽车发动机的额定输出功率为 45.610W，开始时以 2m/sa的加速度做匀加速运动（ g取 21m/s） 求：（1）汽车的最大速度（2）若斜坡长 143.5，且认为汽车到达坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间17 （8 分）如图所示，竖直平面内的 34圆弧形光滑管道半径略大于小球半径，管道中心到圆心距离为 R， A 点与圆心 O 等高， AD 为水平面， B 点在 O 的正下方，小球自 A 点正上方由静止释放，自由下落至 A 点时进入管道，当小球到达 B 点时，管壁对小
14、球的弹力大小为小球重力大小的 9 倍，求：(1)释放点距 A 点的竖直高度； (2)落点 C 与 A 的水平距离。- 7 -18 （8 分）如图甲所示，在水平地面上放置一个质量为 m=4kg 的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力 F 随位移 x 变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为 =0.5， 210m/sg，求：(1)出发时物体运动的加速度大小；(2)物体距出发多远达到最大速度；(3)物体能够运动的最大位移。19 （10 分）如图所示，质量 0.2mkg小物块，放在半径 12Rm的水平圆盘边缘 A 处，- 8 -小物块与圆盘的动摩擦因数 10.8。圆心角为
15、 037.半径 2.5Rm的光滑圆弧轨道 BC与水平轨道光滑连接于 C 点，小物块与水平轨道的动摩擦因数为 0。开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心 1O的竖直轴缓慢加速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时 1O与 A 连线垂直纸面） ，恰好沿切线进入圆弧轨道 B 处，经过圆弧 BC 进入水平轨道CD，在 D 处进入圆心为 3.半径为 30.5Rm光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道 DF向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 0sin37.6， 0cos37.8，g 取210/ms，求： （1）圆盘对小物块 m 做的功；（2）小物块刚离开圆盘时 A、 B 两点间的水平距离；（3）
16、假设竖直圆轨道可以左右移动，要使小物块能够通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端D 与圆弧轨道底端 C 之间的距离范围和小物块的最终位置。物理参考答案一、选择题二、实验题 13、 （ 1）D （2） GK （3） 3mgs 218Mfs14、 C D 0.49m 0.48m 在误差允许的范围内，重物的机械能守恒三、计算题15、解：（ ）发动机对卫星做正功，万有引力对卫星做负功。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12D A D C B C B C BC AC BD ABD- 9 -( 2 ) 1221GMrVm22GMrVm Ek22Ek 12Ek16、解（ 1）当达到最大速度时，汽车做
17、匀速直线运动，此时 sin30Fgf，所以有： sin30mPgfv额计算得出：汽车的最大速度为： 8m/v（2）据牛顿第二定律有： sin30Fgfa；设匀加速的末速度为 v，根据 pFv，汽车的速度增加，发动机的功率在增大，当汽车功率增加到额定输出功率时匀加速运动结束，则有： v额 ； at，代入数值，匀加速的时间为： 17st汽车匀加速运动的位移为： 214.5mxt 设后阶段中时间为 2t，位移为 2x，根据动能定理有： 222sin30Ptmgfv，又有 1x代入数值，计算得出； 25t 汽车总的运动时间为： 12st17、解（1）(1)设小球到达 B 点的速度为 v1.有 9mg
18、mg m vR 由机械能守恒定律得mg(h R) 12mv12 由此可解得 h3 R. (2)设小球到达最高点的速度为 v2，落点 C 与 A 的水平距离为 x.由机械能守恒定律得 mv12 mv222 mgR 由平抛运动规律得 R 12gt2，R x v2t 解得 x(2 1) R.18、解(1) 据牛顿第二定律， Fmga，开始 F=100N，故 20/ams(2)由图像求出，推力 F 随位移 x 变化的数值关系为 102x速度最大时，物体加速度为零，则 ， 解得 x=4m(3)根据 102，由图像可知，推力对物体做的功等于图线与 x 轴包围的面积，5WxJ，由动能定理得 0mWg 解得 12.5m19、解（1）小物块刚滑出圆盘时： 211AvR，得到： 4/Avs- 10 -由动能定理得： 21AWmv，得到： 1.6J（2）物块切入圆弧面，由平抛运动知识可得：在 B 处的竖直方向速度为 0tan37ByA，运动时间 ByvtgAB 间的水平距离 1.2Axvtm；（3）物块刚好通过圆轨道最高点 E 处： 23EmvR由 B 到 E 点由动能定理得到： 0 2222311cos37EBmgRmgLRv，可得： 1L即 DC 之间距离不大于 1时物块可通过竖直圆，最后物块停止，由动能定理可得： 0222Bx最后物块停离 C 位置 3.5处。
