湖北省宜昌市当阳一中2017-2018学年高一下学期期末考试物理试卷

宜昌市县域优质高中协同发展共同体2017-2018学年度

第二学期高一年级期末联考物理试卷

（考试时间90分钟，满分110分）

命题人：枝江一中 陈士武 审题人：当阳一中 余小亮 远安一中 秦军

一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选择中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1．现在城市滑板运动非常流行，如图所示，滑板运动员双脚站在滑板上沿水平地面匀速滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力．则运动员( ) A．起跳时双脚对滑板的作用力竖直向上 B．在空中水平方向先加速后减速 C．越过杆后仍落在滑板的起跳位置 D．在空中人不受力

2．关于平抛运动，下列说法中正确的是( ) A．平抛运动是变加速曲线运动

B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C．做平抛运动的物体每秒内动能的增量相等 D．做平抛运动的物体每秒内机械能的增量相等

3．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是( )

4．质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是2s，安全带自然长度为5m，g取10m/s，则安全带所受的平均冲力的大小为( )

A．300N B．600 N C．900 N D．1000 N

5．美国宇航局宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒－226”，其直径约为地球的2.4倍。至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度约等于( ) A．1.2×10３m/s B．3.3×103m/s C．7.9×103m/s D．1.9×104m/s 6 .一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则以下说法错误的是（ ）

2

A.质点不可能做匀变速曲线运动

B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速度的变化量总是不变

7.2018世界杯小组赛第4场C罗最后3分钟上演帽子戏法，力挽狂澜成平局。如图所示，C罗将质量为m的足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达离地面高度为h的

B点位置时，取B处为零势能参考面，不计空气阻力．则下列说法中正确的是（ ） A．C罗对足球做的功等于mv2/2 B．C罗对足球做的功等于mv2/2+mgh C．足球在A点处的机械能为mv2/2－mgh D．足球在B点处的动能为mv2/2

8.如图是A、B两质点从同一地点同向运动的x-t图像，则下列说法正确的是( ) A.0-4s，两质点走过的路程不相等

B.A、B两质点在4s时相遇

C.B质点0-8s内x≥0，故其运动方向一直不变 D.0-4s某时刻，A、B速度相等

9. 有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图．若由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )

A.木块所受合外力始终为零 B.木块所受摩擦力越来越大 C.木块合外力做功一定为零 D.木块机械能始终保持不变

10.质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则( ) A．t1～t2时间内，汽车的平均速度大于B． 0～t1时间内，汽车的牵引力等于mC．t1～t2时间内，汽车的功率等于(mD．汽车运动的过程中最大速度v2＝

二、实验题(本题共2小题，共18分。把答案填在答题卡的横线上) ．．．

11、(6分)在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程在弹簧的弹性限度内进行。弹簧伸长过程中某位置毫米刻度尺示数如图，则其读数为________ cm.。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图象如下图所示，由图可知弹簧的劲度系数为

＋Ff)v1

________N/m.图线不过原点的原因是由________造成的．

12．（12分）为了

探究度变

“合力做功与速

化的关系”，某学

习小组在实验室组装了如图所示的装置。他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m。要完成该实验，请回答下列问题：

(1)实验时

为保证滑

块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是________．(4分)

(2)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C??若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得A、B、C??各点到O点的距离为x1，x2，x3??，如图所示．

实验中，可认为滑块所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝_______，打B点时小车的速度v＝_______.(4分)

(3)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做出如图

所示的v2－W图象．由此图象可得v2随W变化的表达式为________．分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是______．(4分)

三．计算题(本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13．（8分）有三个完全相同的金属小球A、B、C，A所带电荷量为＋7Q，B所带电荷量为－Q，C不带电。将A、B固定起来，其相互作用力为F。然后让C反复与A、B接触，最后移去C，则此时A、B间的相互作用力变为原来的多少？

14、(8分)宇宙中两颗相距较近的天体均为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做

匀速圆周运动，而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。设双星的质量分别为M1和M2，两者相距L，求双星的运动周期T

15(10分)在光滑的水平面上，质量为m1的小球甲以速率v0向右运动。在小球甲的前方A点处有一质量为m2的小球乙处于静止状态，如图所示。甲与乙发生正碰后均向右运动。乙被墙壁C弹回后与甲在B点相遇，BC?2AB。已知小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞均无机械能损失，求甲、乙两球的质量之比m1：m2。

16.（16分）光滑水平面AB与一光滑半圆形轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的9倍，之后向上运动经C点再落回到水平面，重力加速度为g.求： (1)弹簧弹力对物块做的功；

(2)物块离开C点后，再落回到水平面上时距B点的距离；

(3)再次左推物块压紧弹簧，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为多少？

甲 v0 乙 A B

C

宜昌市县域优质高中协同发展共同体2017-2018学年度

第二学期高一年级期末联考物理答案

一、选择题

题号 答案 题号 答案 二、实验题 11、25.85（25.84—25.86均可）（2分） 200 （2分） 弹簧本身有重力（2分） 12、(1)沙和小桶的总质量远小于滑块的质量（2分） 平衡摩擦力（2分）

(2)mgx2 （2分）

x3－x1

（2分） 2T

1 C 6 A 2 D 7 AC 3 B 8 BD 4 C 9 BC 5 D 10 AC (3)v2＝4.7W＋0.01 （2分） 质量 （2分）

三、计算题

13、（8分）设A、B间距为r，C与A、B反复接触，最后A、B、C三者所带电荷量相等，即qA′＝qB′＝qC＝

＝2Q. 2分

＝＝

， 2分 ， 2分

此时A、B间的作用力F′＝k

原来A、B间的作用力F＝k所以

＝，即F′＝F. 2分

14、（8分）

双星做匀速圆周运动的向心力F相等，周期T相等。运动图如右，设双星到O点距离分别为r1和r2，运行速度分别为V1、V2，由万有引力定律、牛顿第二定律及几何关系可得：

2

G M1 M2/L= M1（2π/T）r1 2分

2

G M1 M2/L= M2（2π/T）r2 2分 r1+r2=L 2分 联立上面各式，知

L3T?2? 2分

G(M1?M2)15、（10分）两球发生弹性碰撞，设碰后甲、乙两球的速度分别为v1、v2，则 m1v0 = m1v1 + m2v2 2分 111

m1v02 = m1v12 + m2v22 2分 222

从两球碰撞后到它们再次相遇，甲和乙的速度保持原有大小不变，由于BC=2AB，由甲和乙通过的路程之比知

v1:v2 = 1:5 4分（中间过程适量给分） m15

联立解得 = 2分

m23

16、（16分）(1)由动能定理得W＝mv 在B点由牛顿第二定律得：9mg－mg＝m解得W＝4mgR 4分

(2) 设物块经C点落回到水平面上时距B点的距离为S，用时为t，由平抛规律知 S=vct 2R=gt2

从B到C由动能定理得 －2mgR＝mv－mv

联立知，S= 4 R 6分

(3) 假设弹簧弹性势能为ＥＰ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知 ＥＰ≤mgR

若物块刚好通过C点，则物块从B到C由动能定理得 －2mgR＝mv－mv 物块在C点时mg＝m则ＥＰ≥mv 联立知：ＥＰ≥mgR.

综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为 ＥＰ≤mgR 或 ＥＰ≥mgR. 6分

v1:v2 = 1:5 4分（中间过程适量给分） m15

联立解得 = 2分

m23

16、（16分）(1)由动能定理得W＝mv 在B点由牛顿第二定律得：9mg－mg＝m解得W＝4mgR 4分

(2) 设物块经C点落回到水平面上时距B点的距离为S，用时为t，由平抛规律知 S=vct 2R=gt2

从B到C由动能定理得 －2mgR＝mv－mv

联立知，S= 4 R 6分

(3) 假设弹簧弹性势能为ＥＰ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知 ＥＰ≤mgR

若物块刚好通过C点，则物块从B到C由动能定理得 －2mgR＝mv－mv 物块在C点时mg＝m则ＥＰ≥mv 联立知：ＥＰ≥mgR.

综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为 ＥＰ≤mgR 或 ＥＰ≥mgR. 6分

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