福建省福州八中学年高一下学期期末考试物理试题.docx
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福建省福州八中学年高一下学期期末考试物理试题
福州八中2016—2017学年第二学期期末考试
高一物理
考试时间：
90分钟试卷满分：
150分
2017.7.11
第I卷（100分）
一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
每小题4分，共40分。
）
1．关于物理学家的科学研究，下列叙述符合历史事实的是
A．卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G
B．开普勒经过多年的研究发现了万有引力定律
C．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星
D．伽利略通过理想实验得出:
力是维持物体运动状态的原因
2．如图所示，桌面高度为h，质量为m的小球，从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，关于重力势能的说法正确的是
A．重力势能是矢量，有正负之分
B．刚开始下落时的重力势能为mg（H+h）
C．落地时的重力势能为零
D．落地时的重力势能为—mgh
3．如图所示，正在地球外层空间沿圆轨道运行的A、B、C三颗卫星，其中A、B质量相等且大于C，B、C在同一轨道上。
则下列判断正确的是：
A．三颗卫星中A卫星的向心力最大
B．B、C的向心加速度相等且大于A的向心加速度
C．B、C的周期相等且大于A的周期
D．B、C的线速度相等且小于A的线速度
4．如右图所示，P是水平面上的圆弧凹槽．从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角．则
A．
＝2B．
＝2
C．tanθ1tanθ2＝2D．
＝2
5．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v飞行，其发动机功率为P，则飞机以3v匀速飞行时，其发动机的功率为
A．3PB．9PC．27PD．无法确定
6．如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A盘的边缘，钢球②放在B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2∶1．a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮．a轮、b轮半径之比为1∶2，当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①②受到的向心力之比为
A．2∶1 B．4∶1C．1∶4D．8∶1
7．如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R=6400km，地面上行驶的汽车重力G=3×104N，在汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是
A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大
B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于3×104N
C．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力
D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉
8．如图所示，一个小球在竖直环内至少能做（n+1）次完整的圆周运动，当它第（n-1）次经过环的最低点时速度大小为7m/s，第n次经过环的最低点时的速度大小为5m/s，则小球第（n+1）次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足
A．等于3m/sB．小于1m/sC．等于1m/sD．大于1m/s
9．如图所示，用绳跨过定滑轮牵引小船，设水的阻力不变，则在小船匀速靠岸的过程
A．绳子的拉力不变
B．绳子的拉力减小
C．船所合外力为零
D．船所受浮力增大
10．如图所示，把重为8N的物体放在倾角θ=30°的粗糙斜面上并静止，物体的上端与固定在斜面上的轻质弹簧相连，弹簧与斜面平行，若物体与斜面间的最大静摩擦力为5N，下列对弹簧的弹力的分析正确的是
A．可能为13N，方向沿斜面向上
B．可能为5N，方向沿斜面向下
C．可能为1N，方向沿斜面向下
D．弹力不可能为零
二、实验题（每空3分，共18分,把答案填在答题纸对应的横线上）
11.如图在一次“研究平抛物体的运动”的实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为 m/s；运动到B点的速度大小为 m/s．
（g取10m/s2）
12．（多选）如图1，某同学设计一个用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验：
（1）除了图中已画出的器材以外，下面所列各项器材哪些是必须的________。
A．交流电源B．直流电源
C．天平和砝码D．刻度尺
E．弹簧秤F．秒表
（2）实验中得到一条纸带，如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则 （多选）
A．打点计时器打C点时重锤的动能为
．
B．重锤下落的加速度a的表达式为
．
C．打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg（s0+s1）．
（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是 （填“大于”或“小于”）（重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用
（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为 。
三、计算题（共42分，在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。
有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。
）
13．（12分）宇航员来到某星球表面做了如下实验：
将一小钢球以v0的初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升离抛出点的最大高度为h（h远小于星球半径），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G，求：
（1）求该星球表面的重力加速度；
（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，求该星球的密度．
14．（14分）如图所示，质量为m的物体（可视为质点）沿光滑水平面向左以初速度v0做匀速直线运动，到达B点时沿固定在竖直平面内、半径为R=40cm的光滑半圆轨道运动，并恰能到达最高点C点后水平飞出，最后落到水平面上的A点。
不计空气阻力，g=10m/s2。
求：
（1）物体的初速度v0；
（2）A、B两点间的距离x。
15．（16分）汽车发动机的额定功率为P=60kW，汽车的质量为m=5×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k=0．1倍。
汽车在平直路面上从静止开始，先以a=0．5m/s2的加速度作匀加速后做变加速运动，经时间t=36s达到最大速度v。
取g=10m/s2。
求：
（1）汽车作匀加速运动的时间t1；
（2）汽车从开始运动到达到最大速度的过程发生的位移x。
第II卷（50分）
一、多项选择题（4小题，每题5分，共20分。
每小题至少有两项答案正确，多选错选不得分，漏选得2分）
16．如图，某物体在拉力F的作用下没有运动，经时间t后
A．拉力的冲量为Ft
B．拉力的冲量为Ftcosθ
C．合力的冲量为零
D．重力的冲量为零
17．我国未来将在月球地面上建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机A在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接。
已知空间站绕月圆轨道的半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R。
下列说法中正确的是
A．航天飞机在图示位置正在加速向B运动
B．月球的第一宇宙速度为
C．月球的质量为
D．要使航天飞机和空间站对接成功，飞机在接近B点时必须减速
18．横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。
小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。
其中三个小球的落点分别是a、b、c。
图中三小球比较，下列判断正确的是
A．落在c点的小球飞行时间最短
B．落在a点的小球飞行过程速度的变化量最大
C．落在c点的小球飞行过程速度变化最快
D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
19．如图甲为一竖直固定的光滑圆环轨道，小球由轨道的最低点以初速度v0沿圆环轨道做圆周运动．忽略空气阻力，用压力传感器测得小球对轨道的压力随时间t的变化关系如图乙所示（取轨道最低点为零势能面、重力加速度为g）．则
A.可以求出圆环轨道的半径R=
B．小球的质量m=
C．小球在轨道最低点的动能Ek=
D．小球在轨道最低点的机械能E=
二、计算题（共30分，在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。
有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位）
20．（12分）如图所示，质量均为m的三个光滑小球A、B、C用两条长均为L的细线相连，置于高为h的光滑水平桌面上（L＞h），A球刚跨过桌边，若A球、B球相继下落着地后均不再反弹，则C球离开桌面时速度的大小为多少？
（不计B、C球经桌边的动能损失）
21．（18分）如图所示，BC为半径等于0.4
m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、μ=0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，能平滑的冲上粗糙斜面．（g=10m/s2）求：
（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少？
（2）小球在圆管中运动对圆管的压力是多少？
（3）小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？
福州八中2016—2017学年第二学期期末考试
高一物理试卷参考答案及评分标准
第I卷（100分）
一、单项选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
每小题4分，共40分。
）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
C
C
D
C
D
C
C
二、实验题（每空3分，共18分,把答案填在答题纸对应的横线上）
11.1.5，2.5
12.
（1）AD
（2）AC（3）大于；
三、计算题（共42分，在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。
有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。
）
13.（12分）
解析：
（1）根据速度位移公式求星球表面的重力加速度；
（2）根据重力等于万有引力求星球质量，及密度公式求星球密度；
【解答】解：
（1）根据速度位移公式得：
得
（2）根据
及
联立解得星球密度
答：
（1）该星球表面的重力加速度
；
（2）若该星球的半径R，忽略星球的自转，该星球的密度
14.（14分）解：
（1）设物体到达C点的速度为v，从B到C由动能定理得：
①
物体做圆周运动恰能到达最高点C，由牛顿第二定律有：
②
联解①②得：
③
（2）物体从C到A作平抛运动有：
④
⑤
联解④⑤得：
⑥
15.
解：
（1）设汽车做匀加速运动阶段的牵引力为F，所达到的最大速度为v1，则有：
①
②
③联解①②③得：
t1=16s④
（2）设汽车匀加速运动阶段发生的位移为x1，做变加速运动阶段发生的位移为x2，则有：
⑤
⑥
⑦
联解④⑤⑥⑦得：
x=264m⑧
第II卷（50分）
一、多项选择题（本题4小题，每题5分，共20分。
每小题至少有两项答案正确，多选错选不得分，漏选得2分）
题号
16
17
18
19
答案
AC
ACD
ABD
AC
二、计算题（共30分，在答题卷上解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。
有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位）
20.解析：
【分析】先对ABC三个物体分析，由机械能守恒可求得A落地时的速度；再对BC分析，由机械能守恒可得出C球离开桌面时的速度．
【解答】解：
对A、B、C组成的系统，从A开始下落到它落地前瞬间过程，有机械能守恒定律得：
mgh=3×
mv12；
对B、C组成的系统，从A落地后瞬间到B落地前瞬间，由机械能守恒定律得：
mgh=2×
mv22﹣2×
mv12由上述两个方程得：
v2=
答：
C球离开桌面时速度大小为
．
21.解：
（1）小球从A运动到B为平抛运动，有：
rsin45°=v0t
在B点，有：
tan45°=
解以上两式得：
v0=2m/s
（2）在B点据平抛运动的速度规律有：
小球在管中的受力分析为三个力：
得小球在管中以
做匀速圆周运动，
据圆周运动的规律得细管对小球的作用力
，
据牛顿第三定律得小球对细管的压力
（3）在CD上滑行到最高点过程，根据牛顿第二定律得：
mgsin45°+μmgcos45°=ma
解得：
a=g（sin45°+μcos45°）=
m/s2，据匀变速运动规律
得：
小球在CD斜面上运动的最大位移
答：
（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为2m/s；
（2）小球在圆管中运动对圆管的压力是为
；
（3）小球在CD斜面上运动的最大位移是
．
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