河北省2016-2017学年高一下学期期末考试物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（   ）

A. 加速度、速度都是采取比值法定义的物理量

B. 在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法

C. 牛顿提出了万有引力定律，并没有通过实验测出了万有引力常量的数值

D. 牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证

2. 难度：简单

如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(　　)

A. 动量守恒，机械能守恒

B. 动量不守恒，机械能不守恒

C. 动量守恒，机械能不守恒

D. 动量不守恒，机械能守恒

3. 难度：困难

一辆汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,发现前方有障碍物，立即刹车，刹车的加速度大小为5 m/s ²,则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为(　　)

A. 30m  40m    B. 30m  37.5m    C. 12.5m   40m    D. 12.5m   37.5m

4. 难度：简单

“套圈圈”是老少皆宜的游戏，如图，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v₁、v₂抛出铁圈，都能套中地面上同一目标．设铁圈在空中运动时间分别为t₁、t₂，则(　)

A. v₁＝v₂    B. v₁>v₂    C. t₁＝t₂    D. t₁>t₂

5. 难度：中等

如图所示，a、b、c是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）

A. b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度

B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度

C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c

D. a卫星由于受稀薄气体阻力原因，轨道半径缓慢减小，其线速度也减小

6. 难度：中等

带有1/4光滑圆弧轨道、质量为m的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示。一质量也为m的小球以速度v₀水平冲上滑车,当小球上滑再返回,并脱离滑车时,以下说法正确的是(　　)

A. 整个过程，小球和滑车组成的系统动量守恒

B. 脱离滑车后小球可能沿水平方向向左做平抛运动

C. 脱离滑车后小球一定做自由落体运动

D. 脱离滑车后小球可能水平向右做平抛运动

7. 难度：中等

如图所示,质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在轻杆的两端,将其放入光滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力大小为(　　)

A. mg    B. mg

C. mg    D. 2mg

8. 难度：简单

如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球。开始时小球位于A点,此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45°,之后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低点B时的速率为v,此时小球与圆环之间的压力恰好为零,已知重力加速度为g。下列分析正确的是(　　)

A. 轻质弹簧的原长为R

B. 小球过B点时,所受的合力为

C. 小球从A到B的过程中,重力势能转化为弹簧的弹性势能

D. 小球运动到B点时,弹簧的弹性势能为

9. 难度：中等

两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m_A=1kg，m_B=2kg，v_A=6m/s，v_B=2m/s．当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（　　）

A. v_A′=5m/s，v_B′=2m/s    B. v_A′=2m/s，v_B′=4m/s

C. v_A′=-4m/s，v_B′=7m/s    D. v_A′=7m/s，v_B′=1.5m/s

二、不定项选择题

10. 难度：中等

如图所示，两个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，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h_A和h_B，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

B. 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

C. 适当调整h_A，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h_B，不能使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

11. 难度：中等

北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如图5所示．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．以下判断正确的是(　　)．

A. 两颗卫星的向心加速度大小相等，均为

B. 两颗卫星所受的向心力大小一定相等

C. 卫星1由位置A运动到位置B所需的时间可能为

D. 如果要使卫星1追上卫星2，一定要使卫星1加速

三、选择题

12. 难度：简单

如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0.4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v₀，则要使小球不脱离圆轨道运动，v₀应当满足（g=10m/s²）（ ）

A. v₀≥0    B. v₀≥4m/s    C. v₀≥2m/s    D. v₀≤2m/s

四、不定项选择题

13. 难度：中等

质量为m的物体，以v₀的初速度沿斜面上滑，到达最高点后又返回原处时的速度为v₁，且v₁＝0.5v₀，则(　　)

A. 上滑过程中重力的冲量比下滑时小

B. 上滑和下滑的过程中支持力的冲量都等于零

C. 在整个过程中合力的冲量大小为

D. 整个过程中物体动量的变化量为

14. 难度：中等

如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等.C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC=h，重力加速度为g．开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30°，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是

A. 物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小

B. 物块A经过C点时的速度大小为

C. 物块A在杆上长为 的范围内做往复运动

D. 在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量

五、实验题

15. 难度：中等

在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0．02s打一次点，当地的重力加速度g=9．80m/s²．那么：

  

①纸带的________________端（选填“左”或“右”）与重物相连；

②根据图上所得的数据，应取图中O点和_____点来验证机械能守恒定律；

③从O点到所取点，重物重力势能减少量E_P =____J，该所取点的速度大小为____ m/s；（结果取3位有效数字）

④一位同学按如下方法判断机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘v²－h图像，若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断依据_________（填“正确”或“不正确）

16. 难度：中等

某同学用如图1所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．

（1）实验中必须要求的条件是_______

A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量_______（填选项号）

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离

C．A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离

D．测量A球或B球的直径

E．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）

F．测量释放点G相对于水平槽面的高度

G．测量水平槽面离地的高度

（3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m₁和被碰小球质量m₂之比为_______．

六、简答题

17. 难度：中等

一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图所示。物块以v₀=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。g取10m/s²。

(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;

(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;

(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W。

七、实验题

18. 难度：中等

在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质

量为30kg，人与车的质量为50kg．求：

①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；

②小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．

八、简答题

19. 难度：困难

如图所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长为的细绳，一端固定于点，另一端系一个质量为的小球．当小球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零．现将小球提起使细绳处于水平位置时无初速释放．当小球摆至最低点时，细绳恰好被拉断，此时小球恰好与放在桌面上的质量为的小球发生弹性正碰， 将沿半圆形轨道运动．两小球均可视为质点，取．求：

(1)细绳所能承受的最大拉力为多大?

(2) 在半圆形轨道最低点C点的速度为多大?

(3)为了保证在半圆形轨道中运动时不脱离轨道，试讨论半圆形轨道的半径R应该满  足的条件．