重庆市万州二中高一物理下学期期末考试

万州二中高2016级高一下期期末考试试题
物 理
（满分：110分 时间：90分钟）
一.单项选择题（本题共12小题，每题4分，共48分）
1．关于质点做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A ．质点的向心力不变
B ．质点的线速度不变
C ．质点的动量不变
D ．质点的动能不变
2．宇宙飞船在半径为R 1的轨道上运行，变轨后的半径为R 2，R 1>R 2，宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（ ）
A ．线速度变小 B.角速度变小 C.周期变大 D.向心加速度变大
3．游泳运动员要渡过一条宽d=200m 的河，已知运动员在静水中的速度为V 1=5m/s ，水流速度为V 2=3m/s ，求：运动员以最短距离过河时，他用了多长的时间（ ） A ．40s B ． 44 s C ．50s D ．
3
200
s 4．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，高度差由转弯半径与火车速度确定。

若在某转弯处规定行驶速度为v ，则下列说法中正确的是：( )
①当以v 的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 ②当以v 的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 ③当速度大于v 时，轮缘挤压外轨 ④当速度小于v 时，轮缘挤压外轨 A.①③ B. ①④ C.②③ D.②④
5．某星球表面的重力加速度为g ' ，某人站在该星球表面高h 处以初速度V 0水平抛出一物体，则该物体落地点与抛出点的水平距离为（ ） A.
g '0hV 2 B. g V 'h 20 C. h g
V 20' D .g V 'h
6.质量为 M 的物体用细线通过光滑水平平板中央的光滑小孔与质量为m 1、
m 2的物体相连，如图所示，M 做匀速圆周运动的半径为r 1,线速度为v 1，角速度为ω1，若将m 1 和m 2之间的细线剪断，M 仍将做匀速圆周运动，其稳定后的运动的半径为r 2,线速度为v 2，角速度为ω2，以下各量关系正确的是（ ）
A ．r 1=r 2, v 1<v 2
B ．r 2> r 1, ω2<ω1
C ． r 2< r 1, ω2=ω1
D ． r 2 > r 1, v 1=v 2
7．如图所示，质量为M 的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m 的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度v 0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后( )
A ．两者的速度均为零
B ．两者的速度总不会相等
C ．盒子的最终速度为
mv 0M ，方向水平向右 D ．盒子的最终速度为mv 0
M ＋m
，方向水平向右 8．2013年12月14日21时11分，嫦娥三号成功实现月面软着陆，中国成为世界上第三个在
A
v 0
月球上实现软着陆的国家。

如图所示，嫦娥三号经历漫长的地月旅行后，首先在距月表100 km 的环月轨道上绕月球做圆周运动。

运动到A 点时变轨推力发动机开机工作，嫦娥三号开始快速变轨，变轨后在近月点B 距月球表面15km 的椭圆轨道上绕月运行；当运动到B 点时，变轨推力发动机再次开机，嫦娥三号从距月面15 km 处实施动力下降。

关于嫦娥三号探月之旅，下列说法正确的是( )
A ．在A 点变轨时，嫦娥三号的机械能增加
B ．在A 点变轨时，发动机的推力和嫦娥三号运动方向相反
C ．在A 点变轨后，嫦娥三号在椭圆轨道上运行的周期比圆轨道周期长
D ．在A 点变轨后沿椭圆轨道向B 点运动过程中，嫦娥三号的加速度逐渐减小
9.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数(1/v )图象如图所示．若已知汽车的质量M ，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是( )
A ．汽车的功率
B ．汽车行驶的最大速度
C ．汽车所受到的阻力
D ．汽车运动到最大速度所需的时间
10.如图所示，粗细均匀、两端开口的U 形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h ，管中液柱总长度为4h ，后来打来阀门让液体自由流动，不计液体产生的摩擦阻力．当两液面高度相等时，左侧液面下降的速度为( ) A. gh /8
B. gh /6
C. gh /4
D. gh /2
11．在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v 0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L ，斜面倾角为α，人的质量为m ，滑沙板质量不计，重力加速度为g .则( )
A ．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v 0的初速度下滑，则人到达斜面低端时的速度大小为3v 0
B ．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v 0的初速度下滑，则人到达斜面低端时的速度大小为5v 0
C ．人沿沙坡下滑时所受阻力F f ＝mg sin α＋2mv 02
/L D ．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv 0
12. 如图所示，足够长的斜面上A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t 1；若将此球改用3v 0水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t 2，则t 1 : t 2为：( )
A ．1 : 1
B ．1 : 2
C ．1 : 3
D ．1 : 4 二、实验题（每空3分，共12分）
13.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m ＝1.00 kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O 为第一个点，A 、
B 、
C 为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，当地
的重力加速度为g ＝9.80 m/s 2
，那么：
(1)根据图上所得的数据，应取图中O 点到________点来验证机械能守恒定律； (2)从O 点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔE p ＝________J ，动能增加量ΔE k
＝________J(结果取三位有效数字)；
(3)若测出纸带上所有各点到O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v 及物体下落的高度h ，则以v 2
2
为纵轴，以h 为横轴画出的图象是图中的（ ）
三、计算题（本题共4个小题，共50分） 14．（10分）如图所示：长度l=0.5m 的轻质杆OA ，A 端固定一个质量
m=3Kg 的小球，小球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动（忽略一切阻力），通过最高点时：
（1）当杆对小球没有作用力时，小球的速度为多少？
（2）当小球的速度为3m/s 时，杆对小球是拉力还是支持力？力为多
少？
（3）在小球恰能经过最高点的情况下，小球到达最低点时，求杆对小球的作用力的大小。

15.（10分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球，测得小球经时间t 落到斜坡上另一点Q ，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R ，引力常量为G ，求：
(1)该星球表面的重力加速度g 和质量M ； (2)该星球的第一宇宙速度v ；
(3)人造卫星绕该星球做匀速圆周运动的最小周期T.
16.（14分） 如图9所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m ＝0.1 kg 的铁块，它与纸带右端的距离为L ＝0.5 m ，
铁块与纸带
间、纸带与桌面间动摩擦因数均为μ＝0.1.现用力F 水平向左将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘，铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离为s ＝0.8 m ．已知g ＝10 m/s 2
，桌面高度为H ＝0.8 m ，不计纸带质量，不计铁块大小，铁块不滚动．求： (1)铁块抛出时速度大小 (2)纸带从铁块下抽出所用时间t 1 (3)纸带抽出过程产生的内能E
17.（16分） 如图所示，质量为m 的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R 、
质量为2m 的薄壁圆筒上．t =0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足ω=β1t （β1为已知常数），物块和地面之间动摩擦因数为μ．求： （1）物块做何种运动？请说明理由．
（2）物块运动中受到的拉力．
（3）从开始运动至t =t 1时刻，电动机做了多少
功？（4）若当圆筒角速度达到ω0时，使其减速转动，并以此时刻为t =0，且角速度满足
ω=ω0－β2t （式中ω0、β2均为已知），则减速多长时间后小物块停止运动？
R
m
m
2
学校 班级 姓名 考号______________ 装订线内不要答题 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆装◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆订◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆线◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆
万州二中高2016级高一下期期末考试
物理参考答案
一．单项选择题（本题共12小题，每题4分，共48分）
二、实验题（每空3分，共12分） 13.（1） B
（2） 1.88J 1.84J （3）（ A ） 三．计算题（本题共4个小题，共50分） 14．（10分）
解：(1) 当杆对小球没有作用力时,小球受到的重力作为向心力
l
mv mg 2=-----1分，解得s m gl v /5==------1分
（2）因为3m/s>s m /5,所以小球受到干的拉力------1分
l
mv mg F 2
/=+------2分，解得N F 24=------1分 （3）小球从最高点运动到最低点的过程中，机械能守恒
2
22
1221低
高mv mgl mv =+------2分 小球在最低点时，l
mv mg F 2
/
低
=-------1分
解得N F 180/=------1分
15.（10分）
解：（1）将小球运动的位移分解
θtg t v gt *2
102
=------2分，解得θtg t v g 02=------1分
题号 一 二 三 总分： 得分
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
D
D
C
A
B
B
D
B
D
A
B
C
根据黄金代换，2
gR GM =-----1分，解得θtg R Gt
V G gR M 2
022==-----1分
（2）根据万有引力作为向心力，R mv R
GMm 2
2
=------2分 解得：t
Rtg v gR v θ
02=
=
------1分 （3）当人造卫星绕星球表面做匀速圆周运动时，周期最小
θ
πππtg v Rt
g R v R T 0min 2222===
------2分 16．（14分）
解：(1)水平方向：s ＝vt ------1分 竖直方向：H ＝12
gt 2
---------1分
联立解得：v ＝2 m/s-----1分
(2)设铁块的加速度为a 1，由牛顿第二定律，得μmg＝ma 1
------2分
纸带抽出时，铁块的速度v ＝a 1t 1
------2分
联立解得t 1＝2 s------1分 (3)铁块的位移s 1＝12
a 1t 1
2
------2分 设纸带的位移为s 2；由题意知，s 2－s 1＝L
------1分 由功能关系可得E ＝μmgs 2＋μmg (s 2－s 1)
------2分 联立解得E ＝0.3 J.------1分17.（16分）
解：（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同
根据v =ωR =R β1t ，线速度与时间成正比 物块做初速为零的匀加速直线运动 ------ 2分
（2）由（1）问分析结论，物块加速度为a = R β1
R
m
m
2
-------1分
根据物块受力，由牛顿第二定律得 T －μmg=ma ------1分 则细线拉力为 T=μmg +m R β1 ------1分 （3）对整体运用动能定理，有
W 电+W f =12mv 2+ 12
2mv 2 ------2分
其中W f =－μmgs=－μmg 12
R β1t 12
------2分
则电动机做的功为 W 电= μmg 12R β1t 12 + 32m (R β1t 1)2
------1分
（或对圆筒分析，求出细线拉力的做功，结果正确同样给分）
（4）圆筒减速后，边缘线速度大小v =ωR =ω0R －R β2t ，线速度变化率为a = R β2
若a ≤μg ，细线处于拉紧状态，物块与圆筒同时停止，物块减速时间为 t =ω0/β2 ------3分
若a >μg ，细线松弛，物块水平方向仅受摩擦力，物块减速时间为t =ω0R /μg ------3分。