安徽适东20172018学年高一物理下学期第二学

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1、肥东高级中学2017-2018学年下学期第二学段考试高一物理第I卷（选择题 48分）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分）1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是（ ）A. 开普勒通过对行星观测记录的研究发现了万有引力定律B. 伽利略指出物体的运动需要力来维持C. 牛顿测出了引力常量G的数值D. 海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的行星2.从同一高度、同时水平抛出五个质量不同的小球，它们初速度分别为v，2v，3v，4v，5v在小球落地前的某个时刻，小球在空中的位置关系是（ ）A.五个小球

2、的连线为一条直线，且连线与水平地面平行B.五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面垂直C.五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面既不平行，也不垂直D.五个小球的连线为一条曲线3. 如图所示，长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与倾角45且静止于水平面的三角形物块刚好接触现用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度大小为v.重力加速度为g，不计所有的摩擦下列说法中正确的是（ ）A. 上述过程中，推力F做的功为FLB. 上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能C. 上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D. 轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉

3、力大小为mgsin454.长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v0 ， 使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（）A.球过最高点时，速度为零B.球过最高点时，绳的拉力为mgC.开始运动时，绳的拉力为 D.球过最高点时，速度大小为 5. 2016年1月5日上午，国防科工局正式发布国际天文学联合会批准的嫦娥三号探测器着陆点周边区域命名为“广寒宫”，附近三个撞击坑分别命名为“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名，是以中国元素命名的月球地理实体达到22个。质量为的人造地球卫星与月心的距离为r时，重力势能可表

4、示为，其中G为引力常量，M为月球质量。若“嫦娥三号”在原来半径为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，由于受到及稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为，已知：月球半径为，月球表面的重力加速度为g0，地球表面的重力加速度为g，此过程中因摩擦而产生的热量为（ ）A. B. C. D. 6.在天花板上的O点系一根细绳，细绳的下端系一小球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，不计空气阻力，下面说正确的是（ ） A. 小球受到的向心力大小不变B. 细绳对小球的拉力对小球做正功C. 重力对小球做功的平均功率为零D. 重力对小球做功的

5、功率先变大后变小7. 如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）A. a、b所受的摩擦力始终相等B. 随着圆盘转动角速度的增大，b比a先滑动C. 是a开始滑动的临界角速度D. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg8.如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（）A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能不守恒B. 乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B

6、机械能守恒C. 丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B为系统的机械能守恒D. 丁图中，在不计空气阻力的情况下，绳子不能伸缩，小球在竖直面内左右摆动，小球的机械能不守恒9.如图，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（ ）A. 两小球落地时的速度相同B. 两小球落地时，A球重力的瞬时功率较小C. 从开始运动至落地，A球速度的变化率较大D. 从开始运动至落地，重力对两球做功的平均功率A的大于B的10.如图所示，质量为m的小环套在置于竖直面内半径为R的光滑大圆环上，并能沿大圆环自由滑动当大圆环绕一个穿过其中心的竖直轴

7、以角速度转动，小环相对大圆环静止时（）A. 小环做圆周运动的向心加速度可能等于2RB. 大圆环对小环的作用力可能小于mgC. 小环做圆周运动的向心力可能等于mgD. 小环所处的位置距离大圆环最低点的高度不可能大于R11.某物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则（ ）A.从第1s末到第3s末合外力做功为4WB.从第3s末到第5s末合外力做功为2WC.从第5s末到第7s末合外力做功为WD.从第3s末到第4s末合外力做功为0.75W12.如图，水平光滑长杆上套有质量为m的小物块A，细线一端连接A，另一端跨过转轴为O的轻质小滑轮悬挂质量同为m的小物块B，滑轮到杆的距

8、离为h。将A沿杆拉到P点，使PO与水平方向的夹角为，释放A ，A 、B同时由静止开始运动，则（ ）A. B从释放到第一次达到最低点的过程中，A的动能不断增大B. A由P第一次到达O点正下方的过程中，B的机械能先增后减C. 当PO与水平方向的夹角为时，A、B速度的大小关系D. A运动过程中的最大速度为速度第II卷（非选择题 52分）三、实验题（本大题共2小题，共12分）13.某学生用图甲所示的实验装置测量物块在斜面上向下匀加速滑动的某段过程中摩擦力所做的功已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中得到纸带的一部分如图乙所示，图中的s1、s2、s3、s4、s5是6个连续点A、B、C、D

9、、E、F两相邻点间的距离（1）根据纸带可计算打点计时器在打下各点时物块的速度大小要计算vB ， 已经测得s1 ， 还需要测量 A.s2 B.s3 C.s4 D.s5（2）要测量物块在BD段运动过程中摩擦力所做的功WBD ， 已经测得s1、s2、s3、s4 ， 已知重力加速度为g下列器材，还需要的是 A秒表 B天平 C弹簧秤下列物理量，还需要测量是 A纸带的总长度 B斜面的高度 C斜面的倾角14.用如图(甲）所示的实验装置验证机械能守恒定律。松开纸带，让重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打下一系列点。对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。下面列举了该实验的几个操作步骤： A按照图（

10、甲）所示的装置安装器件B将打点计时器插接到220伏交流电源上C用天平测出重物的质量D先通电待计时器稳定工作后，再松开纸带，打出一条纸带E测量纸带上某些点间的距离F根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能（1）其中操作不当的步骤是_（将其选项对应的字母填在横线处）（2）图（乙）是装置组装正确后，在实验中得到的一条纸带，在计算图中第n 个打点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，交流电的频率为f，每两个计数点间还有1个打点未画出，其中正确的是_（将其选项对应的字母填在横线处） A B C D 三、解答题（本大题共3小题，共40分）15. （本小题12分）如图所示，在光滑

11、水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m=1kg的小球A，另一端连接质量为M=4kg的重物B，已知g=10m/s2 ， 则（1）当A球沿半径r=0.1m的圆周做匀速圆周运动，其角速度1为多大时，B物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态？（2）当小球A的角速度为2=10rad/s时，物体B对地面的压力为多大？16. （本小题12分）为纪念“光纤之父”、诺贝尔物理学奖获得者华裔物理学家高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”已知“高锟星”半径为R，其表面的重力加速度为g，万有引力常

12、量为G，在不考虑自转的情况，求：（以下结果均用字母表达即可）（1）卫星环绕“高锟星”运行的第一宇宙速度；（2）假设某卫星绕“高锟星”做匀速圆周运动且运行周期为T，求该卫星距地面的高度；（3）假设“高锟星”为一均匀球体，试求“高锟星”的平均密度（球体积V= R3）17. （本小题16分）如图所示，倾角为30o的光滑斜面AB长L1=0.4m，B端距水平地面h=0.8m， O在B点的正下方，B点右端接一光滑小圆弧（图上未画出），圆弧右端切线水平，且与一长L2=1.0m的水平木板MN平滑连接小滑块从A端由静止释放后运动到N端恰好停止（1）求滑块到达B点速度vB的大小；（2）求滑块与木板MN之间的动摩擦

13、因数；（3）若将木板右侧截去长为L的一段，滑块从A端由静止释放后将滑离木板，落在水平地面上某点P（图中未标出）求落地点P距O点的距离范围参考答案及解析123456789101112DAADDDBCACBDCDCDAD1.D【解析】开普勒发现了行星运动规律，即开普勒三定律，A错误；伽利略认为力是改变物体运动的原因而不是维持物体运动的原因，B错误；卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量，C错误；海王星是运用万有引力定律在“笔尖”上发现的行星，D正确2.A【解析】ABCD、五个小球做平抛运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，从同一高度抛出，则竖直方向运动情况完全相同，即每个时刻都处于同一高

14、度，水平方向做匀速运动，间距x=vt，随着时间不断变大，所以两球的连线为水平线，连线与水平地面平行，故A正确，BCD错误故选：A3. A【解析】A、题述过程中，三角形物块向左的位移大小为L，恒力F做的功为，选项A正确；B、轻绳对小球不做功，斜面的支持力做正功即斜面对小球做正功，重力对小球做负功，由动能定理知支持力、重力对小球做的总功等于小球增加的动能，选项B错误；C、由功能关系知F做的功应等于斜面和小球这一系统增加的机械能，选项C错误；D、小球做圆周运动，则沿绳方向有， ，故，选项D错误。4.D【解析】A、小球刚好越过最高点，知T=0，根据牛顿第二定律得，mg= ，解得v= A、B不符合题意，

15、D符合题意C、开始运动时，根据牛顿第二定律得， ，解得F= C不符合题意故答案为：D5.D【解析】 “嫦娥三号”做匀速圆周运动,由月球的万有引力提供向心力,则轨道半径为R1时,有：卫星的引力势能Ep1=-GMm/R1轨道半径为R2时有：卫星的引力势能Ep2=GMm/R2设摩擦力而产生的热量为Q,根据能量守恒得：，由黄金代换式得, 联立得,Q=，故D正确，A、B、C错误。故选：D。6.D【解析】小球被释放后做圆周运动，只有重力做功，机械能守恒，在下落过程中速度逐渐增大，运动过程中，由向心力公式可判断出向心力变化绳子拉力与小球速度始终垂直，对小球不做功重力的瞬时功率由公式可判断小球从A点运动到B点

16、过程中，速度逐渐增大，由向心力公式可知，向心力逐渐增大，A错误；小球做圆周运动，细绳对小球的拉力方向始终与小球的速度垂直，可知，拉力对小球不做功，B错误；重力对小球做的功为，则其平均功率不为零，故C错误；小球在A点时速度为零，重力的瞬时功率为零，到达B点时，重力与速度垂直，由公式可知重力的瞬时功率也为零，则重力对小球做功的瞬时功率先变大后变小，故D正确7. BC【解析】A、两个木块的最大静摩擦力相等，木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力， 相等， ，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑

17、动，故A错误，B正确；C、当b刚要滑动时，有，解得： ，故C错误；D、以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得： ，可解得： ，故D错误8.AC【解析】在物体A压缩弹簧的过程中，由于弹簧的弹性势能在增加，则A的机械能减小故A正确；物块B沿A下滑的过程中，A要向后退，B对A做功，B的机械能减少，所以B的机械能不守恒，故B错误；对A、B组成的系统，不计空气阻力，只有重力做功，A、B组成的系统机械能守恒，故C正确；小球在做圆锥摆的过程中，重力势能和动能都不变，机械能守恒，故D错误。所以AC正确，BD错误。9.BD【解析】由于两个球完全相同，质量相等，下落高度相同，都是只受重力的作用，所以两个球的机械能

18、守恒，落地时速度大小相等，但A做平抛运动，落地时速度斜向左下方，B做竖直上抛运动，落地时速度竖直向下，故落地时两个球的速度的大小相等但方向不同，A错误；A落地时速度斜向左下方，与水平方向夹角为，重力做功的瞬时功率，B落地时速度竖直向下，重力做功的瞬时功率，故B正确；根据加速度的定义，两球都是只受重力，加速度都为重力加速度，即，故C错误；由上可知，重力对于两个球做的功的大小相同，A做平抛运动，运动时间，B做竖直上抛运动，取竖直向下为正方向，重力的平均功率，则，故D正确。10.CD【解析】A、小环做圆周运动，靠重力和支持力的合力提供向心力，不可能处于与圆心等高处，则向心加速度不可能等于2R，故A错

19、误B、根据平行四边形定则知，大圆环对小环的作用力大于mg，故B错误C、根据平行四边形定则知，小环做圆周与电脑的向心力，即重力和支持力的合力可能等于mg，故C正确D、根据牛顿第二定律知，小环靠重力和支持力的合力提供向心力，水平方向上的合力提供向心力，竖直方向上的合力为零，可知小环所处的位置距离大圆环最低点的高度不可能大于R，故D正确故选：CD11.CD【解析】A、物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零故A错误B、从第3秒末到第5秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于W故B错误C、从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，

20、即为W故C正确D、从第3秒末到第4秒末动能变化量是负值，大小等于第1秒内动能的变化量的 ，则合力做功为0.75W故D正确故选CD12.AD【解析】物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B从释放到了最低点，此过程中，对A受力分析，可知绳子的拉力一直做正功，其动能一直增大，故A正确物块A由P点出发第一次到达C点的过程中，绳子对B一直做负功，其机械能一直减小，故B错误根据两个物体沿绳子方向的分速度大小相等，则知vAcos45=vB，得vA=vB，故C错误B的机械能最小时，即为A到达C点，此时A的速度最大，设为vA，此时B的速度为0，根据系统的机械能守恒得： ，mA=mB，解得：vA=，故D正确故

21、选AD13.（1）A（2）B,C【解析】（1）纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，则 ，所以还需要测量s2，故A正确故选：A（2）木块在运动过程中，由动能定理得： 木块克服摩擦力做的功为 ，因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量m，故选：B设斜面倾角为，根据几何关系可知，h=xBDsin=（s2+s3）sin，所以还要测量斜面的倾角，故选：C故答案为：（1）A；（2）B；C14. C D【解析】（1）此实验中要验证的是mgh=mv2，两边的质量可以消掉，故实验中不需要用天平测质量，则操作不当的步骤是C（2）第n 个打点速度为： ，故选D.15. 【解析】（1）当B对地面恰

22、好无压力时，有：Mg=FT，拉力 FT提供小球A所需向心力，则：FT=mr2则有：= 答：角速度1为20rad/s时，B物体处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态（2）对小球A来说，小球受到的重力和支持力平衡因此绳子的拉力提供向心力，则：FT=mr2=10.1102N=10N，对物体B来说，物体受到三个力的作用：重力Mg、绳子的拉力FT、地面的支持力FN，由力的平衡条件可得：FT+FN=Mg 故 FN=MgFT将FT=10N代入可得：FN=（41010）N=30N由牛顿第三定律可知，B对地面的压力为30 N，方向竖直向下16. 【解析】（1）卫星贴近“高锟星”表面运行时运行速度为第一宇宙速度，

23、根据mg=m 解得第一宇宙速度v= （2）设“高锟星”质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r，依题意有： ，GM=gR2又r=R+h，联立解得卫星距地面高度h= （3）由 得，M= ，则密度 = 17. 【解析】（1）滑块在斜面上做匀加速运动，根据机械能守恒定律得：mgL1sin30= 代入数据解得：vB=2m/s答：滑块到达B点速度vB的大小是2m/s（2）滑块在水平面上做匀减速运动，滑块从M运动到N过程中所受的摩擦力大小为：f=N=mg根据动能定理得：fL2=0 代入数据解得：=0.2（3）解法一：设木板右侧截取长度为L后，则滑块离开木板后做平抛运动，设平抛的初速度为v0，则： =2a2（L

24、2L）得 v0= 又 h= ，x=v0t= 代入数据得：x=0.8 落地点P距O点的距离 S=L2L+x=L2L+0.8 的取值范围为（0，1，由抛物线图象或二次函数极值求解可得 当 =0.4时，即L=0.16m时，S有最大值为：Smax=1.16m 当 =1时，即L=1m时，S有最小值为：Smin=0.8m所以 0.8mS1.16m解法二：设木板右侧截取长度为L后，则滑块离开木板后做平抛运动，设平抛的初速度为v0，由逆向思维，有： =2gL再做平抛运动，有：S=L2L+v0t=L2L+0.8 的取值范围为（0，1，由抛物线图象或二次函数极值求解可得 当 =0.4时，即L=0.16m时，S有最大值为：Smax=1.16m当 =1时，即L=1m时，S有最小值为：Smin=0.8m解得：0.8mS1.16m