学年广西百色市高一下学期期末考试物理试题.docx

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学年广西百色市高一下学期期末考试物理试题

2017-2018学年广西百色市高一下学期期末考试物理试题

第卷（选择题共40分）

一、选择题：

本题共10小题，每小题4分。

每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求；第7-10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.下列物体的运动过程满足机械能守恒定律的是（）

A.加速上升的气球

B.在空中匀速下落的树叶

C.在竖直平面内作匀速圆周运动的小球

D.斜向上抛出的铅球（不计空气阻力）

2.汽车由静止开始做匀加速直线运动的过程中，下列说法正确的是（）

A.牵引力的功率恒定

B.牵引力随速度增大而减小

C.牵引力功率与时间成正比

D.合外力功率恒定

3.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。

如图1所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方。

忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）

A.换用质量稍大些的飞镖B.适当减小投飞镖的初速度

C.到稍近些的地方投飞镖D.适当减小投飞镖时的高度

4.某物体从地面以30J的初动能竖直上抛，上升h高度到P点的过程，物体克服重力做功20J，物体克服空气阻力做功5J，下列说法正确的是（）

A.物体在P点的动能为15JB.上升到P点过程物体的机械能减少5J

C.上升至P点过程物体重力势能增加25JD.物体继续上升到达最高点

5.如图2所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道，将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点，并给小车一竖直向下的初速度，为使小车沿轨道内侧做完整的圆周运动，则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为（）

A.B.C.D.

6.如图3所示，从斜面上的A点以速度水平抛出一个物体，飞行一段时间后，落到斜面上的B点；若仍从A点抛出物体，抛出速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A.物体的飞行时间不变B.物体的位移变为原来的

C.物体落到斜面上的速度变为原来的D.物体落到斜面上时速度方向不变

7.在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到后立即关闭发动机直到停止，v-t图象如图4所示。

设汽车的牵引力为F，摩擦力为，全过程中牵引力做功，克服摩擦力做功，则（）

A.B.C.D.

8.2017年10月16日，南京紫金山天文台对外发布一项重力发现，我国南极巡天望远镜追踪探测到首例引力波事件光学信号，关于引力波，早在1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了其存在，1974年拉塞尔豪尔斯和约瑟夫泰勒发现豪尔斯-泰勒脉冲双星，这双星系统在相互公转时，由于不断发射引力波而失去能量，因此逐渐相互靠近，这现象为引力波的存在提供了首个间接证据，上述叙述中，若不考虑豪尔斯-泰勒脉冲双星质量的变化，则关于豪尔斯-泰勒脉冲双星的下列说法正确的是（）

A.脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们相互公转的周期逐渐变小

B.脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们相互公转的周期不变

C.脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们各自做圆周运动的半径逐渐减小，但其比值保持不变

D.若测出脉冲双星相互公转的周期，就可以求出双星的总质量

9.如图5所示，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为，机械能减少；第二次，同一小球从底端B以冲上圆形轨道，恰好能到达A点，机械能减少，则（）

A.等于

B.小球第一次经过B点对轨道的压力小

C.小于

D.小球第二次运动的时间长

10.如图6所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体相对桶壁静止，若增大圆筒转动的角速度，稳定转动后，下列说法正确的是（）

A.物体相对筒壁下滑B.物体所受向心力增大

C.物体所受的弹力不变D.物体所受的摩擦力不变

第卷（非选择题共60分）

二、实验题：

本题包括3小题，共18分。

解答时只需把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。

11.（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，一实验小组让小球自倾角为30°的斜面上滑下，用频闪相机记录了小球沿斜面下滑的过程，如图7所示。

测得B、C、D、E到A的距离分别为，已知相机的频闪频率，重力加速度。

（1）滑块经过位置D时的速度______________。

（2）选取A为位移起点，根据实验数据作出图线，若图线斜率k=_____________，则小球下滑过程机械能守恒。

（3）若改变斜面倾角进行实验，请写出斜面倾角大小对实验误差的影响。

_____________________________________________

12.（6分）某同学利用斜槽和刻度尺测定滑块与水平桌面间的摩擦因数，实验步骤如下：

将斜槽固定在水平桌面上，将滑块从斜槽的某一高度处无初速释放，测出滑块在桌面上滑过的距离；

将斜槽固定在桌子边缘，将滑块再次从斜槽上无初速释放，测出滑块落地点到斜槽末端的水平距离；槽末端到水平地面的高度h。

（1）在步骤②中斜槽固定在桌子边缘，需要调整斜槽末端______________；

（2）实验中滑块两次从斜槽上的释放点______________（填“必须”“不一定”）相同；

（3）滑块与桌面间的摩擦因数为__________________（用所测物理量符号表示）。

13.（6分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图9甲所示，悬点刚好与一个竖直刻度尺的零刻度线对齐。

将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方。

用手带动钢球后，使它在空中做匀速圆周运动，稳定后圆周运动轨迹与某个圆重合，圆的半径为r，钢球的质量m，重力加速度为g。

（1）用秒表记录运动n圈的时间为t，那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为：

______________________________；

（2）通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=_____________________；

（3）改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图9乙所示的关系图象，若该图线的斜率为k=_______________，则向心力公式正确。

三、计算题：

本题包括4小题，共42分。

解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14.（8分）“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形。

2013年6月，“神舟十号”与“天宫一号”成功对接，6月20日3位航天员为全国中学生上了一节生动的物理课。

已知“天宫一号”飞行器运行周期T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，“天宫一号”环绕地球做匀速圆周运动，万有引力常量为G。

求：

（1）地球的密度；

（2）地球的第一宇宙速度v；

（3）“天宫一号”距离地球表面的高度。

15.（10分）消防战士进行模拟训练，在一竖直墙体右侧L=18m处有一消防车，消防车水枪口距地面高h=3.2m，水以的速度从枪口水平向左射出，恰好击中目标，已知墙高H=30m，取，空气阻力不计。

求：

（1）以墙角O为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向上为y轴，目标的位置；

（2）击中目标时的速度方向。

16.（12分）如图11所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。

已知AB=5m，质量m=2kg的小物体静止在A点，对其施加水平向右推力F，当小物块运动到B点时撤去力F，小物块能通过D点，已知小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，取重力加速度，求：

（1）推力F满足的条件；

（2）推力最小时，物块进入圆轨道对轨道的最大压力；

17.（12分）如图12所示，一斜面倾角为37°斜面与一竖直光滑圆轨道相切于A点，轨道半径为R=1m，将滑块由B点无初速释放后，滑块恰能运动到圆周的C点，OC水平，AB=2m；滑块可视为质点，取，，求：

（1）滑块在斜面上由B到A运动的时间；

（2）若要使滑块能够从圆轨道最高点D抛出，应将释放点位置适当提高，滑块在斜面上的释放点至少应距A点多远。

参考答案

1.D（加速上升的气球受到向上的浮力，浮力做正功气球的机械能增加，A正确；在空中匀下落的树叶，受到空气阻力作用，机械能减少，B错误；在竖直平面内作匀速圆周运动的小球，有除重力以外的其它力做功，机械能不守恒，C错误；斜向上抛出的铅球，只受重力，机械能守恒，D正确。

）

2.C（汽车匀加速过程，牵引力，故牵引力恒定，B错误；，故牵引力功率与时间成正比，A错误、C正确；合外力功率，故合外力功率逐渐增大，D错误。

）

3.C（飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大，根据平抛运动的规律可得，，水平方向上：

，所以要减小飞镖竖直方向的位移，在水平位移不变的情况下，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖竖直方向的位移，在水平位移不变的情况下，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间，C正确。

）

4.B（根据动能定理，物体在P点的动能为5J，A错误；物体克服空气阻力做功5J，表示物体的机械能减少5J，B正确；物体克服重力做功20J，物体的重力势能增加20J，C错误；根据动能定理，从P到最高点，故，故，D错误。

）

5.C（若能做完整的圆周运动，过最高点的最小速度为v，，由A至最高点过程机械能守恒，，解得：

，C正确。

）

6.D（物体落到斜面上的时间为t，，满足，解得：

；

故速度减半后物体的飞行时间减半，A错误；物体的水平位移变为原来的，根据几何关系，总位移变为原来的，B错误；物体落到斜面上的竖直速度变为原来的，C错误；第一次物体落到斜面上时，第二次物体落到斜面上时，速度方向不变，D正确）。

7.BC（由v-t图象可知加速的加速度为减速的加速度的3倍，，故，故A错误、B正确；根据动能定理，故，C正确，D错误）

8.AC（根据万有引力提供向心力，距离，周期；若双星间距离减小，则角速度变大，周期变小，A正确、B错误；脉冲双星逐渐靠近的过程中，它们各自做圆周运动的半径逐渐减小，，因质量不变，其半径比值保持不变，C正确，D错误）

9.BC（第一次：

；第二次：

，则，A错误；因，故第二次小球在轨道上经过B点的正压力较大，B正确；小球第一次经过圆弧某点C时满足；它第二次经过同一点C的速率，则，小球第二次运动的时间较短，D错误；因第二次在同一点的正压力较大，摩擦力较大，故摩擦力做功较多，即一定小于，C正确）

10.BD（物体受到重力、弹力和摩擦力，弹力提供向心力，静摩擦力与重力平衡，因此转速增加后向心力变大，弹力变大，B正确、C错误；因弹力增大，最大静摩擦力变大，物体不会相对筒壁下滑，静摩擦力不变，D正确）

11.

（1）

（2）（3）斜面倾角越大摩擦力越小，实验的误差越小

【

（1）由匀变速运动规律可知；

（2）若机械能守恒满足

，则，若图线斜率则机械能守恒。

（3）斜面倾角越大摩擦力越小，实验的误差越小。

】

12.

（1）水平

（2）必须（3）

【

（1）本实验利用平抛运动用测出滑块滑下斜槽的末速度，故斜槽末端必须水平；

（2）两次滑块滑下的初始位置相同，物块滑离斜槽时的动能才相同，故两次释放点的位置相同；（3）根据动能定理，根据平抛运动：

，解得】

13.

（1）

（2）（3）

【

（1）根据向心力公式：

，而，得：

；

（2）如图由几何关系可得：

；（3）由上面分析得：

，整理得，故斜率表达式为】

14.

（1）

（2）（3）

【

（1）在地球表面重力与万有引力相等：

，

地球密度：

解得：

（2）第一宇宙速