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重庆市凤鸣山中学2018-2019学年
高一下学期期中考试物理试题
考试说明：1、考试时间：90分钟；2、试题总分：100分；3、试卷页数：4页
一、选择题：（每题4分，共48分；其中1-8题，每题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确，选不全得一半，选错不得分）
1、以下说法正确的是（ ）
A.开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
B.卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
C.牛顿证明了苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
D.根据平方反比定律，两个物体靠的越近，他们之间的引力就越大
2、如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A所受的力有（　　）
A．向心力 B．重力、支持力
C．重力、支持力和摩擦力 D．重力、支持力、向心力和摩擦力
3、如图所示，在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球。将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中，下面说法正确的是
A．小球的重力对小球做负功
B．重力对小球做功的平均功率为零
C．重力对小球做功的瞬时功率逐渐增大
D．由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零
4、如图所示，小球从倾角为37°的斜面底端的正上方以6m/s的速度水平抛出，飞行一段时间后恰好垂直撞在斜面上（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2），则：小球飞行的时间是（　　）
A．0.8s B．0.4s C．0.6s D．1s
5、如图所示，为一全自动机械表，A、B、C三点分别为时针、分针、秒针上离转动圆心等距的三点，有关这三点的线速度v和角速度ω大小关系正确的是（　　）
vc＜vB＜vA B．ωA＝ωB＝ωC C．ωA：ωB＝1：24 D．vB：vC＝1：60
一端固定的轻质弹簧处于原长，现用互成角度的两个力F1、F2将弹簧的另一端拉至O点，如图，在此过程F1、F2分别做了4J、3J的功；换用另一个力F仍将弹簧的另一端拉至O点，该过程F所做的功是
A．7J B．5J C．1J D．﹣1J
7、如图所示，在某次航天发射中，卫星先沿椭圆轨道1飞行，然后在远地点P处点火加速，卫星由椭圆轨道1进入圆轨道2运行。下列说法正确的是（　　）
A．卫星在轨道1和轨道2运行的机械能相等
B．卫星在轨道1与轨道2运行的周期相等
C．卫星在轨道1与轨道2运行通过P点的加速度相同
D．卫星在轨道1上经过P点与Q点时的角速度相等
8、如图所示，小车A用轻绳绕过不计摩擦的定滑轮与物体B相连。当小车A以恒定的速度v向左运动时，则对于B物体来说，下列说法正确的是（　　）
A．匀速上升
B．减速上升
C．物体B受到的拉力小于B物体受到的重力
D．物体B受到的拉力大于B物体受到的重力
9、在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点假如宇航员登上某个半径为地球半径2倍的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点。则下列说法正确的是（　　）
A．这个行星的质量与地球质量之比为1：2
B．这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：
C．这个行星的密度与地球的密度之比为1：8
D．这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1：1
10、如图甲所示，用一轻绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力大小为T，小球在最高点的速度大小为v，其T﹣v2图象如图乙所示，则
A．轻质绳长为mb/a
B．当地的重力加速度为b/m
C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小+a
D．只要v2＞b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a
11、如图所示，质量m＝1kg的小球，从距桌面h1＝1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2＝0.8m。以桌面为重力势能的参考平面，下列说法正确的是（　　）
A．小球在A点时的重力势能为20J B．小球在A点时的重力势能为12J
C．小球在B点时的重力势能为﹣8J D．小球在B点时的重力势能为零
12、如图，倾角为θ的传送带正以速度匀速顺时针转动，现将物块轻放在传送带的顶端A点，在物块向下运动的过程中，关于物块的速度v，所受摩擦力的大小f、摩擦力功率的大小P、重力势能Ep的图象可能正确的是（　　）
B． C． D．
实验题（共16分）
（4分）在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.6cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的v0＝　 　 　（g＝10m/s2）．小球在b点的速率为　 　．（保留两位有效数字）
14、（12分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。
（1）根据纸带提供的数据计算打点计时器在打下A点和B点时木块的速度
（每两个计数点之间还有四个计时点没画出vA＝　 　m/s，vB＝　 　m/s。（计算结果保留两位有效数字）
（2）要完成实验，还要测量的物理量是　 　。（填入所选实验器材和物理量前的字母）
A．木板的长度l B．滑块的质量M C．木板的质m2 D．小砂桶与沙的质量m
E．木块运动的时间t F．AB段的距离L
（3）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是　 　，实验时首先要做的步骤是　 　。
（4）在（3）的基础上，某同学用天平称出滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙的沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小vA与vB（vA＜vB）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为　 　（用题中的字母表示）。
三、计算题（共36分）
15、（6分）探月宇航员在距月球表面高h处绕月圆周运动的线速度大小为v0，月球的半径为R，引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度g月；
16、（8分）一种氢气燃料的汽车，质量为m＝2.0×103kg，发动机的额定输出功率为60kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a＝1.0m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了一段距离，直到获得最大速度后才匀速行驶。（g取10m/s2）试求：
（1）汽车的最大行驶速度；
（2）汽车匀加速阶段结束时的速度大小。
17、（10分）单板滑雪U型池如图所示，由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R＝4m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离s＝7.5m，假设某次比赛中运动员向右经过滑道B点时的速度v0＝16m/s，从D点跃起时的速度vD＝8m/s。设运动员连同滑板的质量m＝50kg，忽略空气阻力的影响，已知圆弧上A、D两点的切线沿竖直方向，滑板与水平滑道BC之间的动摩擦因μ＝0.4，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）运动员在B点对圆弧轨道的压力；
（2）运动员从D点跃起后在空中上升的最大高度；
（3）运动员从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功。
18、(12分）如图所示，半径R＝0.3m的竖直圆槽型光滑轨道与水平轨道AC相切于B点，水平轨道的C点固定有竖直挡板，轨道上的A点静置有一质量m＝1kg的小物块（可视为质点）。现给小物块施加一大小为F＝15.0N、方向水平向右的恒定拉力，使小物块沿水平轨道AC向右运动，当运动到AB之间的D点（图中未标出）时撤去拉力，小物块继续滑行到B点后进入竖直圆槽轨道做圆周运动，当物块运动到最高点时，由压力传感器测出小物块对轨道最高点的压力为N．已知水平轨道AC长为2m，B为AC的中点，小物块与AB段间的动摩擦因数μ1＝0.45，重力加速度g＝10m/s2．求：
（1）小物块运动到B点时的速度大小；
（2）拉力F作用在小物块上的时间t；(答案可用根号表示)
（3）若小物块从竖直圆轨道滑出后，经水平轨道BC到达C点，与竖直挡板相碰时速度大小不变，为使小物块从C点返回后能再次冲上圆形轨道且不脱离，试求小物块与水平轨道BC段间的动摩擦因数的取值范围。
【参考答案】
一、选择题：（每题4分，共48分；其中1-8题，每题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确，选不全得一半，选错不得分）
1.C 2.C 3.D 4.A 5.D 6.A 7.C 8.D 9.BC 10.AD 11.BC 12.BCD
实验题（共16分）
13. 0.80 m/s 1.0 m/s
（1）0.72，0.97
BDF
沙和桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力
三、计算题（共36分）
15、解：（1）对飞船，根据牛顿第二定律，有：

解得：M＝；
（2）对月面物体，有：mg月＝，
其中：M＝，
故：；
（3）对近月卫星，有：
mg月＝
其中：，
故；
答：（1）月球的质量为；
（2）月球表面的重力加速度为；
（3）在月球表面发射卫星的第一宇宙速度为。
16、（1）阻力恒为车重的0.1，即f＝0.1mg＝0.1×2×103×10＝2×103N，
汽车以最大速度行驶时，牵引力与阻力平衡，故汽车的最大行驶速度为：；
（2）设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为v1，
由牛顿第二定律得：F﹣f＝ma，解得：F＝f+ma＝2×103+2×103×1＝4×103N，
由功率公式p额＝Fv1，得匀加速的末速度为：；
17、（1）在B点由牛顿第二定律得：N﹣mg＝
解得：N＝3700 N
由牛顿第三定律知，对圆弧轨道的压力大小为3700 N，方向竖直向下
（2）运动员从D点跃起后在空中做竖直上抛运动
由动能定理得：﹣mgH＝0﹣
解得：H＝3.2m
（3）运动员从B点到D点，由动能定理得：﹣mgR﹣μmgs+Wf＝﹣
解得：Wf＝1300J
克服摩擦阻力所做的功W克＝1300J
答：（1）运动员在B点对圆弧轨道的压力是3700 N；
（2）运动员从D点跃起后在空中上升的最大高度是3.2m；
（3）运动员从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功是1300J。
18、解：（1）小物块运动到轨道最高点时，由牛顿第二定律得
N+mg＝m
据题 N＝N。
物块从B运动到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得
2mgR+＝
可得 vB＝4m/s
（2）小物块从A运动到B点的过程，运用动能定理得
Fs﹣μ1mgxAB＝﹣0
根据牛顿第二定律得：F﹣μ1mg＝ma
由运动学公式有 s＝
联立解得 t＝s
（3）设BC段动摩擦因数为μ2。
①物块在圆轨道最高点的最小速度v1，由牛顿第二定律可得：
mg＝m，
由动能定理得：﹣2μ2mgxBC﹣2mgR＝mv12﹣mvB2
代入数据解得 μ2＝0.075
故物块能从C点返回通过轨道的最高点而不会脱离轨道，应满足0≤μ2≤0.075
②物块从C点返回在圆轨道上升高度R时速度为零，由动能定理可得：
﹣2μ2mgxBC﹣mgR＝0﹣mvB2
代入数据解得：μ2＝0.25
物块从C返回刚好运动到B点，由动能定理可得：
﹣2μ2mgxBC＝0﹣mvB2
代入数据解得：μ2＝0.025
总上所述，0.075≥μ2>0和0.4≤μ2≤0.25。
答：（1）小物块运动到B点时的速度大小是4m/s；
（2）拉力F作用在小物块上的时间t是s；
（3）小物块与水平轨道BC段间的动摩擦因数的取值范围为0.075≥μ2>0和0.25≤μ1≤0.4。

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