广西玉林市容县2016-2017学年第二学期期末考试高一年级物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

假设人造地球卫星做匀速圆周运动，当它的轨道半径增大到原来的2倍时（）

A. 根据，卫星受到的向心力增为原来的2倍

B. 根据，卫星受到的向心力减为原来的

C. 根据，卫星受到的向心力减为原来的

D. 根据，卫星受到的向心力保持不变

2. 难度：中等

乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是（ ）

A. 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去

B. 人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg

C. 人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等

D. 人在最低点时对座位的压力大于mg

二、多选题

3. 难度：困难

如图所示，长为L的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球，在最低点A给小球一个水平方向的瞬时冲量I，使小球绕悬点O在竖直平面内运动.为使细线始终不松弛，I的大小可选择下列四项中的（）

A. 大于    B. 小于

C. 大于    D. 大于，小于

三、选择题

4. 难度：中等

如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的物体源源不断地从出口处以水平速度v₀滑向一粗糙的水平传送带，最后从传送带上落下装箱打包．假设传送带静止不动时，物体滑到传送带右端的速度为v，最后物体落在P处的箱包中．下列说法正确的是()]

A. 若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度小于v，物体仍落在P点

B. 若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v₀，物体仍落在P点

C. 若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v，物体仍落在P点

D. 若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向转动起来，物体仍落在P点

5. 难度：中等

竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度V₀抛出，设在整个过程中，棒始终平动且空气阻力不计，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是

A. 越来越大    B. 越来越小    C. 保持不变    D. 无法判断

6. 难度：中等

半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体，如图所示．今给小物体一个水平初速度，则物体将()

A. 沿球面滑至M点

B. 先沿球面滑至某点N再离开球面做斜下抛运动

C. 立即离开半圆球做平抛运动，且水平射程为

D. 立即离开半圆球做平抛运动，且水平射程为2R

7. 难度：中等

在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒PQ以初速度v₀水平抛出，如图所示．棒在运动过程中始终保持水平，空气阻力不计，那么，下列说法中正确的是()

A. PQ棒两端的电势一定满足

B. PQ棒中的感应电动势越来越大

C. PQ棒中的感应电动势越来越小

D. PQ棒中的感应电动势保持不变

8. 难度：简单

如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（）

A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用

B. 摆球受拉力和向心力的作用

C. 摆球受重力和拉力的作用

D. 摆球受重力和向心力的作用

9. 难度：中等

．下列说法正确的是

A. 伽利略探究物体下落规律的过程所用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论

B. 打雷时，呆在木屋里比呆在汽车里更安全

C. 牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他用了牛顿第三定律

D. 人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度，是对地心的速度

10. 难度：中等

美国航空航天局（NASA）于2009年2月11日晚宣布，美国一颗通信卫星10日与一颗已报废的俄罗斯卫星在太空中相撞，相撞产生的大量碎片对国际空间站等在轨太空设备都造成了潜在威胁。NASA表示，这是人类历史上首次两颗完整在轨卫星相撞事故。新闻发言人凯利汉弗莱斯表示，撞击地点位于西伯利亚上空约500英里处（约805公里）。发生相撞的分别是美国1997年发射的“铱33”卫星，以及俄罗斯1993年发射的“宇宙2251”卫星，据信已经废弃了10年。前者重约560千克，后者重约900千克。假设两颗卫星相撞前都在离地805公里的轨道上做匀速圆周运动，结合中学物理的知识，下面对于相撞产生的大量碎片说法正确的是（）

A. 相撞后某些速度增大的碎片，要靠近地球运动

B. 相撞后某些速度增大的碎片，要远离地球运动

C. 相撞后所有的碎片都要靠近地球运动

D. 相撞后所有的碎片都要远离地球运动

11. 难度：中等

某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的．根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中（）

A. 双星做圆周运动的角速度不断减小

B. 双星做圆周运动的角速度不断增大

C. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径渐小

D. 质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大

四、不定项选择题

12. 难度：简单

与物体的重力势能有关的因素是（）

A. 物体的质量    B. 物体的速度    C. 物体和参考平面之间的高度差    D. 物体的大小

五、实验题

13. 难度：中等

如图所示，用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

①对于上述实验操作，下列说法正确的是________

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B．斜槽轨道必须光滑

C．斜槽轨道末端必须水平

D．小球1质量应大于小球2的质量

②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________．

A．A、B两点间的高度差h₁

B．B点离地面的高度h₂

C．小球1和小球2的质量

D．小球1和小球2的半径r

③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失．④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′.用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为.则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)．

14. 难度：中等

小明研究小车在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小车、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示。

（1）主要的实验过程：

①用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d＝________mm。

②让小车从斜面上某一位置释放，读出小车通过光电门时数字毫秒计示数t。

③用刻度尺量出小车停止运动时遮光板与光电门间的距离L。

④求出小车与木板间摩擦力f=_______（用物理量的符号表示）。

（2）实验中，小车释放的高度应该适当_______（选填“高”或“低”）些。

15. 难度：中等

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．

(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，先剪断细绳，后接通光电门

B．实验时，小车加速运动的合外力为F＝Mg

C．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v_B＝________、v_A＝________.如果关系式___________在误差允许范围内成立，就验证了动能定理．

六、填空题

16. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体A静止在地面上，其上表面竖直连接着一根长L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端P将物体缓慢提高h，则物体的重力势能增加了______，人对弹簧拉力所做的功______物体克服重力所做的功（填“大于”“小于”或“等于”）.若弹簧的上端P点升高了H，物体恰已离开地面，则物体的重力势能增加了_____；人对弹簧拉力所做的功_______mgH（填“大于”“小于”或“等于”）.

17. 难度：中等

跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是__________W（g取10m/s²）。

七、简答题

18. 难度：中等

如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度a_B=1.0m/s²的匀加速直线运动。已知A的质量m_A和B的质量mg均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ₁=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ₂=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s²。求

（1）物体A刚运动时的加速度a_A

（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；

（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P′=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

19. 难度：简单

如图所示，质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一个质量m=1kg大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4，在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N，铁块在长L=6m的木板上滑动。取g=10m/s²。求：

（1）经过多长时间铁块运动到木板的左端．

（2）在铁块到达木板左端的过程中，恒力F对铁块所做的功．

20. 难度：中等

如图所示，水平面O点的右侧光滑，左侧粗糙．O点到右侧竖直墙壁的距离为L，一系统由可看作质点A、B两木块和一短而硬（即劲度系数很大）的轻质弹簧构成．A、B两木块的质量均为m，弹簧夹在A与B之间，与二者接触而不固连．让A、B压紧弹簧，并将它们锁定，此时弹簧的弹性势能为E₀。若通过遥控解除锁定时，弹簧可瞬时恢复原长．该系统在O点从静止开始在水平恒力F作用下开始向右运动，当运动到离墙S=L/4时撤去恒力F，撞击墙壁后以原速率反弹，反弹后当木块A运动到O点前解除锁定．求

（1）解除锁定前瞬间，A、B的速度多少？

（2）解除锁定后瞬间，A、B的速度分别为多少？

（3）解除锁定后F、L、E₀、m、满足什么条件时，B具有的动能最小，这样A能运动到距O点最远距离为多少？（A与粗糙水平面间的摩擦因数为μ）

21. 难度：困难

侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，已知地球半径为R，地面表面处的重力加速度为g，地球的自转周期为T。

（1）试求该卫星的运行速度；

（2）要使卫星在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长S是多少

22. 难度：中等

如图所示，在离水面高H的岸边有人以大小为V₀的速度匀速收绳使船靠岸。当船与岸上的定滑轮水平距离为S时，船速是多大？

23. 难度：中等

已知地球质量为M、半径为R，万有引力常量G．卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动所需的速度称为第一宇宙速度，卫星从地面发射，恰好能脱离地球引力束缚的速度称为第二宇宙速度，已知．根据以上条件，并以卫星脱离地球引力时的引力势能为0，求质量为m的卫星在地球表面时的引力势能．(忽略空气阻力的影响)