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2017—2018学年度第二学期期末考试高
一年级
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物理试题考试时间：90分钟满分：100分一、选择题（本题共12小题，1-8题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。9-12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分，每小题4分，共48分。）1．如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，则( )A．ta>tb，va
tb，va>vbC．tavb2．如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是( )A．a、b和c三点的线速度大小相等B．b、c两点的线速度始终相同C．b、c两点的角速度比a点的大D．b、c两点的加速度比a点的大3．质量为2kg的物体A以5m/s的速度向北运动，另一个质量为0.5kg的物体B以10m/s的速度向西运动，则下列说法正确的是( )A．EkA＝EkBB．EkA>EkBC．EkA
分析
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正确的是( )A．小球过B点时，弹簧的弹力为mg－meq\f(v2,R)B．小球过B点时，弹簧的弹力为mg＋meq\f(v2,2R)C．从A到B的过程中，小球的机械能守恒D．从A到B的过程中，小球的机械能减少7．在太阳系里有一千多颗小行星，某一颗行星绕日运行的半径是金星绕日运行半径的4倍，则两星绕日运行的周期之比为( )A．1:16\r(16):1C．8:1D．1:18如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A．甲的向心加速度比乙的小B．甲的运行周期比乙的小C．甲的角速度比乙的大D．甲的线速度比乙的大9．下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是( )A．匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B．做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C．做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D．匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动10．如图所示，可视为质点的质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管内做圆周运动，下列说法中正确的是( )A．小球能够通过最高点的最小速度为0B．小球能通过最高点的最小速度为eq\r(gR)C．如果小球在最高点时的速度大小为2eq\r(gR)，则此时小球对管道有向上的作用力D．如果小球在最低点时的速度大小为eq\r(gR)，则小球通过该点时与管道间无相互作用力11．一个质量为m的物体，以速度v竖直向上抛出．物体在上升过程中，受到空气阻力为Fμ，能达到最大高度为h，则人对物体做的功为( )\f(1,2)mv2＋mgh\f(1,2)mv2＋Fμh\f(1,2)mv2D．Fμh＋mgh12．我国自主研发的“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，其中有5颗地球同步卫星．在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，如图所示，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则( )A．该卫星的发射速度必定大于sB．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于sC．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的运行周期二、实验题(本题共2小题，共16分)13.如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s2.由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间_____（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为____Hz；小球抛出时的初速度大小为___m/s.14．（1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物．为完成本实验，除了所给的器材，还需要4～6V______电源（填直流或交流）（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=，自由下落的重物质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=，S2=，S3=，g=10m/s2，完成以下问题：（计算结果均保留两位有效数字）①纸带的______端与重锤连接（填左或右）．②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s．③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增量△EK=______J．三、解答题(本题共4小题，共36分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)如图6所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从O点水平飞出，经过3s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量m＝50kg.不计空气阻力(sin37°＝，cos37°＝；g取10m/s2)．求：(1)A点与O点的距离L；(2)运动员离开O点时的速度大小；16．(10分)汽车的额定功率为60kW，总质量为2×103kg；运动中所受阻力恒定为2000N，若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1m/s2时，速度多大；(2)汽车行驶的最大速度多大；(3)10s内牵引力做的功为多少．17．(10分)如图所示，光滑斜面的下端与半径为R的圆轨道平滑连接．现在使小球从斜面上端距地面高度为2R的A点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，轨道摩擦不计．试求：(1)小球到达圆轨道最低点B时的速度大小；(2)小球在最低点B时对轨道的压力大小；18．(8分)如图所示，AB是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端B与水平直轨道相切．一个小物块自A点由静止开始沿轨道下滑，已知轨道半径为R＝0.2m，小物块的质量为m＝0.1kg，小物块与水平面间的摩擦因数μ＝，取g＝10m/s2.求：(1)小物块在B点时受圆弧轨道的支持力；(2)小物块在水平面上滑动的最大距离．2017—2018学年度第二学期期末考试高一年级物理参考答案一、选择题（本题共12小题，1-8题在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。9-12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分，每小题4分，共48分。）1.答案 A2.解析 当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，a半径小，线速度要比b、c的小，A、C错；b、c两点的线速度大小始终相同，但方向不相同，B错；由a＝ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大，D对答案 D3.解析 动能是标量，没有方向，将各量代入Ek＝eq\f(1,2)mv2的表达式，可知A选项正确．答案 A4.解析物体克服重力做功20J，则物体重力势能增加了20J，故A错误；由动能定理可得，物体动能的变化量△EK=WF+WG+Wf=36J+（-20J）+（-18J）=-2J，物体动能减少了2J，故B错误；物体的机械能增加了36J-18J=18J，故C正确；由图示可知，物体高度先增加后降低，重力先做负功后做正功，故D错误答案 C5.解析 小球从初始位置下落到地面，重力做功，重力势能减少了mg(H＋h)；以桌面重力势能为零位置，在地面时重力势能为－mgh，故D选项正确．答案 D6.解析 从A到B的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧的弹性势能增大，小球的机械能减小；由于小球运动到最低点时速率为v，对圆环恰好没有压力，根据牛顿第二定律，F弹－mg＝meq\f(v2,R)，即F弹＝mg＋meq\f(v2,R)，故只有选项D正确．.答案 D7.解析 eq\f(GMm,r2)＝eq\f(m4π2r,T2)，得T2＝eq\f(4π2r3,GM)eq\f(T\o\al(2,1),T\o\al(2,2))＝eq\f(r\o\al(3,1),r\o\al(3,2))＝eq\f(43,1)，eq\f(T1,T2)＝eq\f(8,1)，故C正确8.解析 由万有引力提供向心力得Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝ma＝meq\f(4π2,T2)r，变形得：a＝eq\f(GM,r2)，v＝eq\r(\f(GM,r))，ω＝eq\r(\f(GM,r3))，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，只有周期T和M成减函数关系，而a、v、ω和M成增函数关系，故选A.答案 A9.解析 速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度．加速度大小虽然不变，但方向时刻在改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动．故本题选B、D.答案 BD10.解析 小球在管内做圆周运动，在最高点小球受到合外力可以为零，故通过最高点的最小速度为0，选项A正确，选项B错误；在最高点速度为2eq\r(gR)，则有，FN＋mg＝eq\f(mv2,R)，解得FN＝3mg，即管道的外轨道对小球有向内的作用力为3mg，由牛顿第三定律可知，小球对管道有向外，即向上的作用力，选项C正确；小球在最低点速度为eq\r(gR)时，小球受到管道向上的作用力，大小为F′N＝2mg，故选项D错误．答案 AC11.解析 在上抛时，物体获得速度v，由动能定理可知，人对物体做的功等于eq\f(1,2)mv2，在上升运动过程中，由动能定理Fμh＋mgh＝eq\f(1,2)mv2，故C、D选项正确．答案 CD12.解析 人造卫星的最小发射速度和最大环绕速度均为s，选项A错误，选项B正确；由v＝eq\r(\f(GM,r))知r越小v越大，所以卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项C错误；由T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))知r越大，T越大，则卫星在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的周期，选项D正确．答案 BD二、实验题(本题共2小题，共15分)13.解析:该实验考查的是平抛运动中闪光照片图象.从A、B、C三点之间的水平间距相等可以看出B是A、C两点之间的中点时刻，在竖直方向上由Δh=gΔT2可以得出闪光周期为,所以闪光频率为10Hz，抛出时候的初速度为2.5m/s.答案:等于,10,14.答案为：（1）交流；（2）①左，②，③，．三、解答题(本题共4小题，共37分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15.（8分）解析 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin37°＝eq\f(1,2)gt2，L＝eq\f(gt2,2sin37°)＝75m.(2)设运动员离开O点时的速度为v0，运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动，有Lcos37°＝v0t，即v0＝eq\f(Lcos37°,t)＝20m/s.16.（10分）解析 (1)由牛顿第二定律F牵－F阻＝ma，根据 P＝F牵v，两式联立解得v＝15m/s.(2)当汽车做匀速运动时，汽车的速度最大，此时F牵＝F阻，由P＝F牵vmax，得vmax＝eq\f(P,F牵)＝eq\f(P,F阻)＝eq\f(60×103,2000)m/s＝30m/s.(3)牵引力做功W＝Pt＝60×103×10J＝6×105J.答案 (1)15m/s(2)30m/s(3)6×105J17.（8分）解析 (1)小球从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律mg·2R＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝2eq\r(gR).(2)在B点，由牛顿第二定律得FNB－mg＝meq\f(v2,R)，解得FNB＝5mg，由牛顿第三定律知，小球在最低点B时对轨道的压力大小为5mg.18.（11）解析(1)由机械能守恒定律，得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)在B点FN－mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R)联立以上两式得FN＝3mg＝3××10N＝3N.(2)设小物块在水平面上滑动的最大距离为s，对整个过程由动能定理得mgR－μmgs＝0代入数据得s＝eq\f(R,μ)＝eq\f,m＝0.4m.答案 (1)3N(2)0.4m
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