河南省鹤壁市2017-2018学年高一下学期期末考试物理试题含答案

考生注意：
1．本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，共100分。

考试时间90分钟。

2．请将各题答案填在答题卡上。

第I 卷（选择题共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8小题只有一个选项正确，第9-12小题有多个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0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．在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A 和B ，两球相遇于空中的P 点，它们的运动轨迹如图所示。

不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A ．在P 点，A 球的速度大小大于
B 球的速度大小 B ．在P 点，A 球的速度大小小于B 球的速度大小
C ．拋出时，先抛出A 球后抛出B 球
D ．抛出时，先抛出B 球后抛出A 球
3．汽车在平直公路上以速度0v 匀速行驶，发动机功率为0P 。

快进人闹市区时司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。

下列四个图象中，哪个正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4．质量1kg m =的小球以2
8m/s 的加速度减速上升了1m ，取重力加速度2
10m/s g =，
下列关于该过星的说法正确的是（ ） A ．小球的机械能减少了2J B ．小球的动能减少了8J C ．小球的重力势能增加了8J D ．小球的机械能守恒
5．有A 、B 两颗卫星绕地心O 做圆周运动，旋转方向相同。

A 卫星的周期为1T ，如图所示在某一时刻两卫星相距最近，经时间t 他们再次相距最近。

则B 卫星的周期2T 为（ ）
A ．1
21
tT T t T =
+ B ．1
21
tT T t T =
- C ．121T T t t T =
+（） D ．1
21-T T t t T =（）
6．如图所示，AB 为竖直面内
1
4
圆弧轨道，半径为R ，BC 为水平直轨道，长度也是R 。

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 ．
1
2
mgR μ B ．
1
2
mg R μπ
C ．mgR
D ．(1)mgR μ-
7．如图，物体A 套在竖直杆上，经细绳通过定滑轮拉动物体B 在水平面上运动，开始时A 、
B 间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A 的运动，使其恰好以速度v 沿杆匀速下滑
（B 始终未与滑轮相碰），则（ ）
A ．绳与杆的夹角为α时，
B 的速率为sin v α B ．绳与杆的夹角为α时，B 的速率为cos v α
C ．物体B 也做匀速直线运动
D ．物体B 做匀加速直线运动
8．一辆汽车从静止开始启动，先匀加速达到某--速度后以恒定功率运动，最后做匀速运动。

下列汽车的速度v 、位移x 、加速度a 及汽车牵引力做的功W 随时间t 的变化图像可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
9．如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。

其上方A 位置有一小球，小球从静止开始下落，在B 位置接触弹簧的上端，在C 位置小球所受弹力大小等于重力，在D 位置小球速度减小到零。

则小球（ ）
A．下落至C处速度最大
B．由A至D下落过程中机械能守恒
C．由B至D的过程中，动能先增大后减小
D．由A至D的过程中重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
10．如图，长为L的细绳一端系在天花板上的O点，另--端系一质量m的小球。

将小球拉至细绳处于水平的位置由静止释放，在小球沿圆弧从A运动到B的过程中，不计阻力，则（）
A．小球经过B点时，小球的动能为mgL
B．小球经过B点时，绳子的拉力为3mg
C．小球下摆过程中，重力对小球做功的平均功率为0
D．小球下摆过程中，重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
11．如图，一木块放在光滑水平地面上，一颗子弹水平射人木块中，此过程中木块受到的平均阻力为f，子弹射人深度为d，木块位移为s，则此过程中（）
A．木块增加的动能为fs
B．子弹的内能增加了fd
C．子弹和木块组成的系统机械能守恒
D．子弹动能的减少大于木块动能的增加
12．如图所示，一-轻弹簧左端与物体A相连，右端与物体B相连，开始时，A、B均在粗糙水平面上不动，弹筑处于原长状态。

在物体B上作用一水平向右的恒力F使物体，A、B向右运动。

在此过程中，下列说法中正确的为（）
A．合外力对物体A所做的功等于物体A的动能增量
B．外力F做的功与摩擦力对物体B做的功之和等于物体B的动能增量
C．外力F做的功及摩擦力对物体A和B做功的代数和等于物体A和B的动能增量及弹簧弹性势能增量之和
D．外力F做的功加上摩擦力对物体B做的功等于物体B的动能增量与弹簧弹性势能增量之和
第II卷（非选择题共52分）
二、实验探究题
13．（6分）在利用如图所示的装置验证机械能守恒定律的实验中：
（1）下列操作正确的是
A．打点计时器应该接到直流电上
B．需用天平测出重物的质量
C．先接通电，后释放重物
D．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器
（2）如图为某次实验中所得的一条纸带，其中打O点时纸带速度为零。

已知图中所标计数点间的时间间隔为T，重物的质量为m，重力加速度为g，若要验证从
O 点释放重物至打到D 点的过程中机械能守恒需要满足表达
式： 。

（用题中所给的物理量符号表示）
14．（8分）某学习小组利用如图所示的装置探究合外力做功与动能改变的关系。

（1）在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线，判断气垫导轨水平的依据是： A ．不接通气，反复调节旋钮P 、Q ，使滑块静止于导轨上 B ．接通气后，反复调节旋钮P 、Q ，使滑块静止于导轨的任何位置
C ．接通气后，给滑块一个初速度，反复调节旋钮P 、Q ，使滑块通过两光电门的时间相等
（2）本实验 满足钩码的质量远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量．（填“需要”或“不需要”）
（3）通过多次改变两光电门间的距离得到多组数据，以滑块动能的改变量k E V 为纵坐标，合外力做功W 为横坐标在方格纸中作出k E W V 图像。

由图像可得出的结论是 ；
（
4
）
请
写
出
可
以
减
少
本
实
验
误
差
的
措
施： 。

三、论述计算题（本题共4小题，共38分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．）
15．（8分）宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课。

若已知飞船绕地球做匀速圆周运动的周期为T ，地球半径为R ，地球表面重力加速度g ，求： （1）地球的第一宇宙速度v ； （2）飞船离地面的高度h ．
16．（8分）如图为玻璃自动切割生产线示意图，宽0.9m L =的玻璃以恒定的速度
0.4m/s v =向右运动，两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行，滑杆与滑轨垂直，且可沿滑轨
左右移动，割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，求：
（1）滑杆的速度大小和方向；
（2）若切割一次的时间3s t =，则割刀对地的速度多大。

17．（10分）如图，将质量为m 的小钢珠以某一初速度0v 从A 点无撞击地进入两
1
4
圆管组成的竖直细管道，经最高点B 水平射出后落到斜面上C 点，两圆心OO '连线水平，O '为斜面的顶点，已知斜面与竖直线BO '夹角60︒，两圆管的半径为R ，O C R '=，重力加速度g ，求
（1）钢珠从B 点到C 点的平抛运动时间t ； （2）钢珠从B 处对管道的作用力大小N ； （3）钢珠在管道运动过程中克服阻力做的功W 。

18.（12分）如图，AB 为倾角37θ=︒的光滑斜面轨道，BP 为竖直光滑圆弧轨道，圆心角为143︒、半径0.4m R =，两轨道相切于B 点，P 、O 两点在同一竖直线上，轻弹资一端固定在A 点另一自由端在斜面上C 点处，现有一质量0.2kg m =的小物块（可视为质点）
在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D 点后（不栓接）静止释放，恰能沿轨道到达P 点，已知
0.2m CD =、sin370.6︒=、cos370.8︒=，g 取210m/s 。

求：
（1）物块经过P 点时的速度大小p v ；
（2）若 1.0m BC =，弹簧在D 点时的弹性势能P E ； （3）为保证物块沿原轨道返回，BC 的长度至少多大。

试卷答案
一、选择题
二、填空题 13．（1
）CD （2）2312122h h mgh m T -=（）或2
312122h h gh T
-=（）
14．（1）BC (2)不需要
（3）k W E ∝V ，或在误差允许范围内，合外力做功等于滑块动能该变量 （4）①尽量增加两个光电门的距离； ②尽量减小避光条的宽度；
15.(1)2
v mg m R
=
地球第一宇宙速度：
v =（2）根据万有引力定律：
2Mm
G
mg R
= 2
22()()()Mm G
m R h R h T
π=++
联立可解得：
h R =
16.（1）为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，滑杆的速度应为玻璃移动的速度：
0.4m/s v v ==杆
方向向右
（2）割刀对地的速度应为滑杆的速度与刀沿杆速度的合成，则刀沿杆的速度为
0.3m/s L
v t
⊥=
= 割刀对地的速度
v 0.5m/s ==割
17.（1）小球由B 到C 平抛运动得：
21(1cos602
R gt +︒)=
得：t =
（2）小球从B 到C 由平抛运动得：
sin 60B R v t ︒=
联立解得：B v =
在B 点，设管壁对小球的作用力F 方向竖直向上，根据牛顿第二定律得：
2
R v mg F m R
-=
联立解得：34
F mg =
根据牛顿第三定律：
34
N F mg ==
（3）钢珠从A 到B ，由动能定理可得：
22011
222
f B W mgR mv mv --=
- 可得：20117
28
f W mv mgR =
- 18.(1)物块经过P ，根据牛顿第二定律：2
P v Mg m R
=
可得：2m/s P v =
=
（1）物块从D 到P ，由能量守恒可得：
21
()sin 37(1cos372
P DC CB P E mg S S mgR mv =+︒-+︒)+
则：32.8J P E =
（3）为保证物块沿原轨道返回，物块滑到与圆弧轨道圆心等高速度刚好为零 ()sin 37cos37P DC CB E mg S S mgR '=+︒-︒
得： 2.0m CB S '=。