安徽省宣城市2016-2017学年高一下学期期末调研测试物理试题

书书书宣城市２０１６—２０１７学年度第二学期期末调研测试高一物理试题注意事项１考生务必将自己的姓名、统考考号、考试科目涂写在答题卡上。２每小题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。不能答在试卷上。３考试结束后，考生将答题卷和答题卡一并交回。一、单选题（本大题共８小题，每小题只有一个正确答案，共３２分）１在物理学发展史上，许多科学家通过不懈的努力，取得了辉煌的研究成果，下列表述符合物理学史实的是Ａ牛顿发现了万有引力定律并测出万有引力常量Ｂ哥白尼提出了日心说，并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的Ｃ第谷通过大量运算分析总结出了行星运动的三条运动规律Ｄ卡文迪许通过实验测出了万有引力常量２质点仅在恒力Ｆ的作用下，由Ｏ点运动到Ａ点的轨迹如图所示，在Ａ点时速度的方向与ｘ轴平行，则恒力Ｆ的方向可能沿Ａｘ轴正方向Ｂｘ轴负方向Ｃｙ轴正方向Ｄｙ轴负方向３甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是Ａ甲的周期小于乙的周期Ｂ乙的速度大于第一宇宙速度Ｃ甲的加速度小于乙的加速度Ｄ甲在运行时能经过北极的正上方４某人以一定的速率垂直于河岸向对岸游去，当河水是匀速运动时，人所游过的路程、过河的时间与水速的关系是Ａ水速大时，路程长，时间短Ｂ水速大时，路程长，时间不变Ｃ水速大时，路程长，时间长Ｄ水速、路程与时间无关）页６共（页１第卷试理物一高市城宣５如图所示，ＡＢ为竖直面内１４圆弧轨道，半径为Ｒ，ＢＣ为水平直轨道，长度也是Ｒ。一质量为ｍ的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，现使物体从轨道顶端Ａ由静止开始下滑，恰好运动到Ｃ处停止，那么物体在ＡＢ段克服摩擦力所做的功为Ａ１２μｍｇＲ　　　　Ｂ１２μｍｇπＲＣｍｇＲ　　　　Ｄ（１－μ）ｍｇＲ６如图所示，半径为２０ｃｍ的轻质定滑轮固定在天花板上，轻绳一端系一质量ｍ＝２ｋｇ的物体，另一端跨过定滑轮并施一恒定的竖直向下的拉力Ｆ＝２５Ｎ，已知Ａ为滑轮边缘上的点，Ｂ到滑轮中心的距离等于滑轮半径的一半。设在整个运动过程中滑轮与轻绳没有相对滑动，不计一切阻力，那么ＡＡ、Ｂ均做匀速圆周运动Ｂ在Ｆ作用下，物体从静止开始运动，２ｓ末Ａ点的线速度是２５ｍ／ｓＣ在Ｆ作用下，物体从静止开始运动，２ｓ末Ｂ点的角速度是２５ｒａｄ／ｓＤ在任何时刻，Ａ点的角速度总是大于Ｂ点的角速度７在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，如左图。把这滑铁索过江简化成右图的模型，铁索的两个固定点Ａ、Ｂ在同一水平面内，ＡＢ间的距离为Ｌ＝８０ｍ，绳索的最低点离ＡＢ间的垂直距离为Ｈ＝８ｍ，若把绳索看做是一段圆弧，已知一质量ｍ＝５２ｋｇ的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点时速度为１０ｍ／ｓ，重力加速度ｇ取１０ｍ／ｓ２，那么Ａ人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动Ｂ可求得绳索的圆弧半径为１０２ｍＣ人滑到最低点时对绳索的压力为４７０ＮＤ人滑到最低点时对绳索的压力为５７０Ｎ）页６共（页２第卷试理物一高市城宣８如图所示，粗细均匀的Ｕ形管内装有同种液体，在管口右端用盖板Ａ密闭，两管内液面的高度差为ｈ，Ｕ形管中液柱的总长为４ｈ。现拿去盖板Ａ，液体开始流动，不计液体内部及液体与管壁间的阻力，则当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度是Ａｇｈ槡８　　　　Ｂｇｈ槡４Ｃｇｈ槡２槡　　　　Ｄｇｈ二、多选题（本大题共４小题，每小题至少有两个正确答案，共１６分，错选的不得分，漏选的得２分）９下列运动中，在任何１秒的时间间隔内运动物体的速度改变量完全相同的有（空气阻力不计）Ａ自由落体运动Ｂ平抛物体的运动Ｃ竖直上抛物体运动Ｄ匀速圆周运动１０如图，Ａ、Ｄ分别是斜面的顶端和底端，Ｂ、Ｃ是斜面上的两个点，且ＡＢ＝ＢＣ＝ＣＤ，Ｅ点在Ｄ点的正上方，与Ａ等高。从Ｅ点以不同的水平速度抛出质量相等的两个小球（不计空气阻力），球１落在Ｂ点，球２落在Ｃ点，两球从抛出到落在斜面上的运动过程中的说法正确的是Ａ球１和球２运动时的加速度大小之比为１∶２Ｂ球１和球２动能增加量之比为１∶２Ｃ球１和球２抛出时初速度大小之比为２∶１Ｄ球１和球２运动的时间之比为槡１∶２１１在发射某人造地球卫星时，首先让卫星进入低轨道，变轨后进入高轨道，假设变轨前后该卫星都在做匀速圆周运动，不计卫星质量的变化，若变轨后的动能减小为原来的１４，则卫星进入高轨道后Ａ轨道半径为原来的２倍Ｂ角速度为原来的１２Ｃ向心加速度为原来的１１６Ｄ周期为原来的８倍）页６共（页３第卷试理物一高市城宣１２如图所示，两个３４竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径Ｒ相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，且均可视为光滑。在两轨道右侧的正上方分别将金属小球Ａ和Ｂ由静止释放，小球距离地面的高度分别为ｈＡ和ｈＢ，下列说法正确的是Ａ若使小球Ａ沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为５Ｒ２Ｂ若使小球Ｂ沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为５Ｒ２Ｃ适当调整ｈＡ，可使Ａ球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处Ｄ适当调整ｈＢ，可使Ｂ球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处三、实验题（本大题共２小题，共１４分）１３如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为４９ｃｍ，如果ｇ取９８ｍ／ｓ２，那么：（１）闪光的时间间隔是ｓ；（２）小球运动中水平分速度的大小是ｍ／ｓ；（３）小球经过Ｂ点时竖直向下的分速度大小是ｍ／ｓ。１４如图所示是某同学探究动能定理的实验装置已知重力加速度为ｇ，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：ａ将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门Ａ和Ｂ，砂桶通过滑轮与小车相连。ｂ调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为ｍ。ｃ某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动。ｄ测得挡光片通过光电门Ａ的时间为Δｔ１，通过光电门Ｂ的时间为Δｔ２，挡光片宽度为ｄ，小车质量为Ｍ，两个光电门Ａ和Ｂ之间的距离为Ｌ。ｅ依据以上数据探究动能定理。）页６共（页４第卷试理物一高市城宣（１）根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是。Ａ实验时，先接通光电门，后剪断细绳Ｂ实验时，小车加速运动时所受合外力为Ｆ＝ＭｇＣ实验过程不需要测出斜面的倾角Ｄ实验时，应满足砂和砂桶的总质量ｍ远小于小车质量Ｍ（２）小车经过光电门Ａ、Ｂ的瞬时速度为ｖＡ＝、ｖＢ＝。如果关系式在误差允许范围内成立，就验证了动能定理。四、计算题（本大题共４小题，共３８分）１５（６分）长为Ｌ的轻质细线，拴一质量为ｍ的小球，一端固定于Ｏ点，让小球在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图所示，已知摆线与竖直方向的夹角是α，求：（１）细线的拉力Ｆ；（２）小球运动的线速度的大小。１６（１０分）我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（１）若已知地球半径为Ｒ，地球表面的重力加速度为ｇ，万有引力常量为Ｇ，月球绕地球运动的周期为Ｔ，且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径ｒ。（２）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方ｈ高处以速度Ｖ０水平抛出一个小球，小球落到月球表面时距抛出点的水平距离为ｓ。已知月球半径为Ｒ月，万有引力常量为Ｇ。试求出月球的质量Ｍ月。）页６共（页５第卷试理物一高市城宣１７（１０分）某汽车发动机的额定功率为６０ｋＷ，汽车质量为５ｔ，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的０１倍。（ｇ取１０ｍ／ｓ２）（１）若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？（２）当汽车速度达到５ｍ／ｓ时，其加速度是多少？（３）若汽车以恒定加速度０５ｍ／ｓ２启动，则其匀加速过程能维持多长时间？１８（１２分）如图所示，一压缩的轻弹簧左端固定，右端与一滑块相接触但不拴接，滑块质量为ｍ，Ａ点左侧地面光滑，滑块与水平地面ＡＢ段间的动摩擦因数为０２，ＡＢ的长度为５Ｒ，现将滑块由静止释放，当滑块被弹到Ａ点时弹簧恰恢复原长，之后滑块继续向Ｂ点滑行，并滑上光滑的半径为Ｒ的１４光滑圆弧轨道ＢＣ。在Ｃ点正上方有一离Ｃ点高度也为Ｒ的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔Ｐ、Ｑ，平台旋转时两孔均能达到Ｃ点的正上方。若滑块滑过Ｃ点后从Ｐ孔穿出，又恰能从Ｑ孔穿过落回。已知压缩的轻弹簧具有的弹性势能为４５ｍｇＲ。空气阻力可忽略不计，求：（１）滑块通过Ｂ点时对地板的压力；（２）平台转动的角速度ω应满足什么条件（用ｇ、Ｒ表示）（３）小物体最终停在距Ａ点多远处？（假设小物体每次与弹簧碰撞时没有机械能损失））页６共（页６第卷试理物一高市城宣宣城市２０１６—２０１７学年度第二学期期末调研测试高一物理参考答案一、单选题１Ｄ　　２Ｄ　　３Ｃ　　４Ｂ　　５Ｄ　　６Ｃ　　７Ｄ　　８Ａ二、多选题９ＡＢＣ　　１０ＢＤ　　１１ＣＤ　　１２ＡＤ三、实验题１３０１　　１４７　　１９６１４ＡＣ　　ｄ△ｔ１　　ｄ△ｔ２　　ｍｇＬ＝１２Ｍ（ｄ△ｔ２）２－１２Ｍ（ｄ△ｔ１）２四、计算题１５（１）对小球受力分析得Ｆｃｏｓα＝ｍｇ　（２分）解得Ｆ＝ｍｇｃｏｓα　（１分）（２）绳子拉力的水平分力提供向心力Ｆｓｉｎα＝ｍｖ２Ｌｓｉｎα　（２分）解得ｖ＝ｇＬｓｉｎαｔａｎ槡α　（１分）１６（１）地球表面，忽略自转，有ＧＭｍＲ２＝ｍｇ　（２分）月球绕地球转动过程ＧＭｍｒ２＝ｍ２π()Ｔ２ｒ　（２分）联立解得ｒ＝３ｇＲ２Ｔ２４π槡２　（１分）（２）由平抛知识可得，ｈ＝１２ｇ月ｔ２，ｓ＝ｖ０ｔ，　（２分）月球表面，忽略自转，有ＧＭ月ｍＲ２月＝ｍｇ月　（２分）联立解得Ｍ月＝２ｈｖ２０Ｒ２Ｇｓ２　（１分）１７（１）解：当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力ｆ＝０１ｍｇ＝０１×５０００×１０Ｎ＝５０００Ｎ　（１分）ｖｍａｘ＝Ｐ额ｆ＝６００００５０００ｍ／ｓ＝１２ｍ／ｓ　（２分））页２共（页１第案答考参理物一高市城宣（２）当汽车速度为５ｍ／ｓ时，Ｆ牵＝Ｐ额ｖ＝６００００５Ｎ＝１２０００Ｎ　（１分）ａ＝Ｆ牵－ｆｍ＝１２０００－５０００５０００ｍ／ｓ２＝１４ｍ／ｓ２　（２分）（３）当汽车以ａ１＝０５ｍ／ｓ２启动时，Ｆ１＝ｆ＋ｍａ１＝（５０００＋５０００×０５）Ｎ＝７５００Ｎ　（１分）此时能达到的最大速度ｖｍ＝Ｐ额Ｆ１＝６００００７５００ｍ／ｓ＝８ｍ／ｓ　（２分）ｔ＝ｖｍａ＝８０５ｓ＝１６ｓ　（１分）１８（１）从释放滑块到滑至Ｂ点过程中由动能定理得ＥＰ－μｍｇ５Ｒ＝１２ｍｖ２Ｂ，解得ｖＢ槡＝７ｇＲ　（１分）在Ｂ点，合外力提供向心力，Ｆ－ｍｇ＝ｍｖ２ＢＲ　（１分）联立解得：Ｆ＝８ｍｇ　（１分）由牛顿第三定律得，滑块对地面的压力为８ｍｇ　（１分）（２）滑块从Ｂ点到Ｐ点的运动，机械能守恒，１２ｍｖ２Ｂ＝１２ｍｖ２Ｐ＋ｍｇ２Ｒ　　解得：ｖＰ槡＝３ｇＲ　（１分）滑块穿过Ｐ孔后再回到平台所用时间：ｔ＝２ｖＰｇ＝２３Ｒ槡ｇ　（１分）要想实现上述过程，必须满足ωｔ＝（２ｎ＋１）π　（１分）解得：ω＝（２ｎ＋１）π２ｇ槡３Ｒ，ｎ＝０、１、２、３……　（１分）（３）滑块第一次回到Ｂ点时的速度大小仍为ｖＢ，方向水平向左，若能第二次到达Ｂ点，设速度为ｖ１，则此过程有：－２μｍｇ５Ｒ＝１２ｍｖ２１－１２ｍｖ２Ｂ，解得ｖ１槡＝３ｇＲ　（１分）从Ｂ点冲上圆弧轨道至最高点的过程中，由机械能守恒得：１２ｍｖ２１＝ｍｇｈ，解得ｈ＝３Ｒ２＜２Ｒ，所以滑块不会再碰到转盘　（１分）滑块再次回到Ｂ点时速度仍为ｖ１，接下来的过程中由动能定理得：－μｍｇｘ＝０－１２ｍｖ２１，解得ｘ＝７５Ｒ　（１分）所以，滑块最终停下来的位置距Ａ点的距离为２５Ｒ　（１分））页２共（页２第案答考参理物一高市城宣