河北省邢台市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。

3.本试卷主要考试内容：必修2，选修3-5第十六章。

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1-9小题只有一个选项正确，第10-12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.关于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，下列说法正确的是（）
A．同一轨道上的卫星质量大的向心加速度小
B．离地面越近的卫星角速度越小
C．卫星的发射速度可能等于10km/s
D．卫星的运行速度可能等于10km/s
2.下列关于机械能守恒的说法正确的是（）
A．物体竖直向上运动时所受合力为零，其机械能守恒
B．物体做平抛运动时机械能守恒
C．物体在竖直平面内做匀速圆周运动时机械能守恒
D．物体沿斜面匀速下滑时机械能守恒
3.据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完或第274次发射任务，成功发射高分五号卫星，该卫星是世界上第-颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星。

最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m 的卫星（含未脱离的火箭）的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力.则在上述过程中，卫星所受冲量大小为（）
A ．Mv
B ．()M m v +
C ．()M m v -
D ．mv
4.汛期将至，某地进行抗洪抢险演练。

预设情景：一婴儿在一小木盆中随水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船与木盆的连线与河岸垂直，且木盆正好在河中间，如图所示。

抢险船在静水中速度为8m/s ，河宽为200m 、河水流速为4m/s ，不计战士的反应时间和船的发动时间。

则最短的救援时间为（ ）
A ．14.4s
B ．12.5s C.25s D ．28.8s
5.物体从离地面高0.8m h =处以03m/s v =的初速度水平抛出，不计空气阻力，
210m/s g =。

则（ ）
A ．物体下落的时间0.1s
B ．物体着地点与抛出点间的距离为2m C.物体着地前瞬间的速度大小为5m/s D ．物体着地前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为45︒
6.如图所示，银河系中有两黑洞A 、B ，它们以两者连线上的O 点为圆心做匀速圆周运动，测得黑洞A 、B 到O 点的距离分别为r 和2r 。

黑洞A 和黑洞B 均可看成质量分布均匀的球体，不考虑其他星体对黑洞的引力，两黑洞的半径均远小于他们之间的距离。

下列说法正确的是（ ）
A ．黑洞A 、
B 的质量之比为2:1 B ．黑洞A 、B 的线速度之比为2:1
C ．黑洞A 、B 的周期之比为2:1
D ．若从地球向黑洞A 发射一颗探测卫星，其发射速度一定要小于11.2km/s
7.如图所示，半径为r 的竖直圆柱形转筒，绕其竖直中心轴OO '
以大小为ω的角速度转动，
可视为质点的物体a 靠在圆筒的内壁上，若要使物体不下落，则它与圆简间的动摩擦因数
至少为（物体与圈简间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ）（ ）
A ．2g
r ω B ．g r
ω C.2g r ω D ．2r g ω
8.如图所示.质量10kg m =的物体在100F N =斜向下的推力作用下，沿水平面以
1m/s v =的速度匀速前进1m x =，已知F 与水平方向的夹角30θ=︒，重力加速度
210m/s g =，则（ ）
A ．推力F 做的功为100J
B ．推力()f x 的功率为100W
C ．物体克服摩擦力做功为50J
D ．物体与水平面间的动摩擦因数为
3
9.质量1kg m =的物体在水平拉力F 的作用下，沿水平面做直线运动.3s t =时撒去拉力F .物体运动的v t -图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．第1s 末合力对物体做功的功率为8W
B ．第1s 末拉力F 对物体做功的功率为6W C.整个过程中拉力F 对物体做功为0 D ．在2s 3s :内拉力F 对物体做功为12J
10.质量为m 的物块A 以大小为0v 的速度在光滑水平面上运动，与质量也为m 的静止物块
B 发生碰撞，碰撞前后两物体均在同一直线上运动，则碰撞后物块A 的速度大小A v 和物块
B 的速度大小B v 可能为（ ）
A ． 0021,33A
B v v v v =
= B ．0012
,33
A B v v v v == C.001
4,3
3A B v v v v =-=
D ．0011
,22
A B v v v v == 11.如图所示，光滑水平面上放有一-斜面体，斜面体的斜面光滑，质量2kg M =倾角
30α=︒、底边长3m L =。

将一质量1kg m =的小滑块从斜面的頂端由静止释放。

取重
力加速度2
10m/s g =，则下列说法正确的是（ ）
A ． 滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统机械能守恒
B ． 滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统动量守恒
C ． 滑块下滑过程中斜面体向左运动的位移为1m
D ．块下滑过程中对斜面体的压力为N
12.如图所示，在倾角30θ=︒的固定斜面上固定一与斜面垂直的光滑挡板，质量为m 、半径为r 的光滑圆柱体放在质量也为m 、半径也为r 的半圆柱体上，半圆柱底面与斜面间的动摩擦因数为μ，现用一个平行斜面向上的拉力使其缓慢沿斜面向上移动直到两者分开。

重力加速度为g ，下列判断正确的是（ ）
A ．该过程中半圆柱体受到的摩擦力逐渐变小
B ．该过程中挡板受到的弹力逐渐变大 C.该过程中圆柱体对半圆柱体的弹力不做功
D mgr 第II 卷 （非选择题 共52分）
二、填空题：把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。

解答题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.利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒。

竖直平面内的四分之--光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将质量均为m 的滑块A 、B 分别从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图甲所示），测得滑块在水平桌面滑行的距离均为1x ；然后将滑块B 放在圆弧轨道的最低点，再将A 从圆弧轨道的最高点无初速度释放（如图乙所示），测得碰后B 沿桌而滑行的距离为
2x ，A 沿桌而滑行的距离为3x ，圆弧轨道的半径为R ，A 、B 均可视为质点，重力加速
度为g 。

（1）滑块A 运动到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小为 ． （2）若A 和B 的碰撞过程动量守恒，则123,,x x x 应满足的关系是
（3）若A 和B 发生弹性碰撞.则碰撞后瞬间A 的速度为 ，B 的速度为 。

14.用如图甲所示的实验装置探究力做功与物体动能变化的关系，根据实验中力传感器的示数和纸带的测量数据等可求得外力对小车做的功和小车动能的变化。

（1）除了图甲中注明的器材外，实验中还需要交流电、导线、开关、刻度尺和 。

（2）实验中平衡摩擦力时，取下钩码及细线， （填“连接”或“不连接”）纸带，把木板右端垫高，使小车能沿木板做匀速运动。

（3）某次实验中打出了一条纸带，其中一部分如图乙所示，各相邻计数点间均有一个点未画出，A 、B 、C 、D 、E 、F 各点与O 点间的距离如图，设小车质量为m ，打点计时器所用交流电的频率为f ，实验过程中力传感器的示数为F ，则从A 到E 的过程中外力做功W = ，小车动能变化k E =V ；在多次实验中测得多组外力做功W ，和对应的动能变化ki E V 的数据，作出k W E -V 图象如图丙所示，测得图线斜率等于1，由此得出结论是 。

15.如图所示，半径0.5m r =的飞轮绕中心轴OO '转动，轴与飞轮平面垂直。

现在飞轮的边缘打进-一个质量0.01kg m =的螺丝钉P （视为质点），让飞轮以20r/s n =的转速做匀速圆周运动。

（取210π=）
（1）求螺丝钉P 所需的向心力大小F ；
（2）若不转动飞轮，至少要用1250N 的力才能把螺丝钉P 拔出，求为使螺丝钉P 不被甩出，飞轮转动时的最大角速度m ω。

16.如图所示，光滑的水平地面上停有一质量10kg M =，长度5m l =的平板车，平板车左端紧靠一个平台，平台与平板车的高度均为 1.25m h =，一质量2kg m =的滑块以水平速度07m/s v =从平板车的左端滑上平板车，并从右端滑离，滑块落地时与平板车的右端的水平距离0.5m s =。

不计空气阻力，重力加速度2
10m/s g =。

求：
（1）滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小； （2）滑块与平板车间的动摩擦因数。

17. 如图所示倾角45θ=︒的粗糙直导轨与半径0.4m R =的光滑圆（部分）导轨相切，切点为B ，O 为圆心，CE 为竖直直径，整个轨道处在竖直平面内。

一质量1kg m =的小滑块从直导轨上的D 点无初速度下滑，小滑块滑上圆环导轨后恰好能从圆环导轨的最高点C 水平飞出。

已知滑块与直导轨间的动摩擦因数0.5μ=，重力加速度2
10m/s g =，不计空
气阻力。

求：
（1）滑块在圆导轨最低点E时受到的支持力大小；
（2）滑块从D到B的运动过程中损失的机械能。

（计算结果可保留根式）
试卷答案
一、选择题
二、填空题 13.(1)3m g
=
(3)0
14.(1)天平 （2）连接
（3）41(s s )F -，2
22532(s s )s 32
mf ⎡⎤--⎣⎦， 外力对物体所做的功等于物体动能的增量 15.解：（1）由向心力公式有：2F m r ω= 又2n ωπ= 解得：80F N =
（2）由题可知，当螺丝钉P 所需要的向心力大于1250F N '
=就会被甩出
由向心力公式有：2
m F m r ω'=
解得：500rad/s m ω=
16.解：（1）设滑块刚滑到平板车右端时，滑块的速度大小为1v ，平板车的速度大小为2v ，由动量守恒可知：
012mv mv Mv =+
滑块滑离平板车后做平抛运动，则有：
2
12
h gt =
12()s v v t =-
解得：12m/s v =
22m/s v =
（2）由功能关系可知：222012111
222
fl Q mv mv Mv ==
-- f mg μ=
解得：0.4μ=
17.解：（1）滑块在C 点时由重力提供向心力，有：
2
c mv mg R
=
滑块从E 点到C 点的运动过程中，由机械能守恒可知：
2211
222
E C mv mg R mv =⨯+ 在E 点有：2E mv
F mg R
-=
解得：60F N =
（2）滑块从B 点到E 点过程，由机械能守恒可知：
2211
(1cos 45)22
B E mv mgR mv +-︒= 滑块从D 点到B 点过程有：
22B v ax =
sin 45cos 45mg mg ma μ︒-︒=
由功能关系可知，损失的机械能cos 45E mg x μ=︒V g
解得：(6J E =+V 。