甘肃省张掖市2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题

甘肃省张掖市2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题

张掖市2018—2019学年第二学期期末高一年级学业水平质量检测物理试卷 命题学校：临泽县第一中学 注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。‎ 第I卷 一、单选题（本大题共10小题，共30.0分，每小题只有一个选项正确）‎ 1. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是( ) ‎ A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关 D. 运动员落地位置与大小无关 2. 如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为      ‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ 3. 中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）系统之后第三个成熟的卫星导航系统．系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，以下说法正确的是（　　）‎ A. 这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度 B. 这5颗地球同步卫星的运行周期与地球自转周期不一定相等 C. 这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同 D. 为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上 4. 物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）‎ A. 英国物理学家牛顿用实验的方法测出引力常量G B. 第谷记录了大量的天文观测数据，开普勒在此基础上进行了建模研究。 C. 爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 D. 开普勒经过二十多年的天文观测和记录，提出了“开普勒三定律”，认为所有行星的运动都是宇宙中最完美和谐的圆周运动。‎ 5. 质量和质量的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是( )‎ A. 当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 B. 和所受的引力性质可能相同，也可能不同 C. 当有第三个物体放入之间时，和之间的万有引力将增大 D. 和所受引力总是大小相等、方向相反 1. 关于功的概念，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 因为功有正负，所以功是矢量 B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移 C. 滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 D. 若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功 2. 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.  时间内，汽车的平均速度等于 B. 时间内，汽车的牵引力等于 C.  时间内，汽车的功率等于 D. 若图像中的物理量均为已知量，则可求出时间内汽车的位移 3. 如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（ ）‎ A. mgh， ‎ B. mgh， C. ， ‎ D. ，‎ 4. 如图所示，利用倾角为α的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升高h，木箱和传送带始终保持相对静止．关于此过程，下列说法正确的是（　　）‎ A. 木箱克服摩擦力做功mgh B. 摩擦力对木箱做功为零 C. 摩擦力对木箱做功为，其中为动摩擦因数 D. 摩擦力对木箱做功为mgh 5. 如图所示，质量均为m的木块A和B，用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接，最初系统静止，现在用力F缓慢拉A直到B刚好离开地面，则这一过程中力F做的功至少为() ‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ 二、多选题（本题共5小题，共20.0分。每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，有选错或不选的得0分）‎ 6. 如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ ‎，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体在传送带上的划痕长 B. 传送带克服摩擦力做的功为 C. 电动机多做的功为 D. 电动机增加的功率为 1. 发射地球同步卫星并不是直接把卫星送到同步轨道上，而是分为几个过程．如下图所示，首先把卫星发射至近地圆轨道1，然后在A点经过短时间点火使其在轨道2上沿椭圆轨道运行，最后在远地点的B点再次点火将卫星送入同步轨道3．轨道1、2相切于A点，轨道2、3相切于B点．卫星在轨道1和轨道3上的运动都可以看作匀速圆周运动，不计卫星在运动过程中的质量变化，关于该卫星下列说法中正确的是（　　）‎ A. 同步轨道3所在的平面不可能经过南北两极 B. 在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能 C. 卫星在B点从轨道2进入轨道3时需要点火使卫星减速 D. 在轨道1上经过A点时的加速度小于它在轨道2上经过A点的加速度 ‎ （第12题图） （第13题图）‎ 2. 如上图所示，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，‎0A水平．A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上．下列说法正确的是（　　）‎ A. 只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点 B. 在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大 C. 小球运动的整个过程中机械能守恒 D. 如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零 3. 一个‎100g的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个过程中　　‎ A. 重力做了的负功 B. 重力做的正功 C. 球的重力势能一定减少 D. 球的重力势能一定增加 4. 一质量为‎1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是( ) ‎ A. 内外力的平均功率是 B. 第内外力所做的功是 C. 第末外力的瞬时功率最大 D. 第末与第末外力的瞬时功率之比为 第II卷 ‎ 三、实验题探究题（本大题共2小题，共12.0分）‎ 1. 某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50 Hz。‎ （1） 关于橡皮筋做功，两位同学提出了不同的说法，你认为正确的是______； A．橡皮筋对小车做功的大小可以直接测量 B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功 D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍 ‎ ‎（2）根据多次测量数据，甲同学作出了功和速度的关系图线，即W-v图；乙同学作出了功与速度平方的关系图线，即图，如图所示。由图线两同学均得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（ ）‎ A．甲的分析不正确，乙的分析正确    B．甲的分析正确，乙的分析不正确 C．甲和乙的分析都正确              D．甲和乙的分析都不正确 2. 用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，重物m从高处由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲中给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，电源的频率为50HZ，计数点间的距离如图所示．已知m=‎2000g，则 （g取‎9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字） ‎ ‎（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5= ______ m/s ‎； （2）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek= _____ J，重力势能的减少量△Ep= _____ J， （3）运用机械能守恒定律结论和该实验装置，还可以测量该地的重力加速度，若某同学作出v2​-h图象如图乙所示，则当地的实际重力加速度g= ______ m/s2．‎ 四、计算题（本大题共4小题，共38.0分）‎ 1. ‎(8分)“冲关”类节目中有这样一个环节，选手遇到一个人造山谷AOB，BC段是长为l=‎2m的水平跑道，选手需要自A点水平跃出冲上水平跑道，其中AO是高h=‎3.6m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB=60°，选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g=‎10m/s2。 （1）选手从A点跃出后经多次时间落到水平跑道上？ （2）若要落在BC段上，选手的速度应该满足什么范围？‎ ‎ ‎ 2. ‎（8分）‎2018年5月5日，一枚‎57米高的宇宙神V401型火箭托举着质量为‎400kg的“洞察号”火星探测器起飞。如果一切顺利，这颗探测器将在2019前后降落到火星表面。已知火星的质量约为地球质量的0.1倍；半径约为3.4×‎106m，是地球半径的0.5倍，地球表面的重力加速度为‎10m／s2。‎ ‎（1）估算火星表面重力加速度的值；‎ ‎（2）已知“洞察号”到达火星表面时，先在高度为5.0×‎104m的轨道上绕火星做匀速圆周运动，估算“洞察号”此时的机械能。（取火星表面为零势能点，表面到轨道处重力加速度可视为常量） ‎ 3. ‎（10分）如图所示，光滑圆弧的半径为‎80cm，一质量为‎1.0kg的物体由A处从静止开始下滑到B点，然后又沿水平面前进‎3m，到达C点停止．物体经过B点时无机械能损失，g取‎10m/s2，求： （1）物体到达B点时的速度以及在B点时对轨道的压力 （2）物体在BC段上的动摩擦因数．‎ ‎（3）整个过程中因摩擦而产生的热量 1. ‎（12分）与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与足够长的光滑水平轨道BC相连，然后在C处连接一个竖直的光滑圆轨道如图所示高为光滑的平台上有一根轻质弹簧，一端被固定在左面的墙上，另一端通过一个可视为质点的质量的小球压紧弹簧，现由静止释放小球，小球离开台面时已离开弹簧，到达A点时速度方向恰好沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下已知小物块与AB间的动摩擦因数为，g取，。求：‎ 小球离开台面时的速度v0；‎ 小球到达C点时速度的大小；‎ 小球进入圆轨道后，要使其不脱离轨道，‎ 则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。 ‎ 张掖市2018—2019学年第二学期期末高一年级学业水平质量检测物理试卷 第一卷 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ B D A B D C D D A B ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ CD AB BC BC AD 第二卷 ‎16 （1） B （2分） ‎ ‎ （2） A （2分） ‎ ‎17 (1) 0.980 (注意有效数字，不对酌情扣分) ‎ ‎ （2） 0.960 0.982 (注意有效数字，不对酌情扣分) ‎ ‎ （3） 9.75 (注意有效数字，不对酌情扣分)（每空两分）‎ ‎18. 解：平抛运动下降的高度为： ，（2分） 根据得：。（2分） 选手要落在BC段，水平位移，（2分） 即， 根据得，代入数据解得选手速度范围为。（2分） 答：选手从A点跃出后经过时间落到水平跑道上。 选手的速度应满足。‎ ‎19. 解：设火星表面的重力加速度为，火星半径为，质量为 质量为m的物体在地球表面上：‎ 同理：‎ 解得：（4分）‎ ‎“洞察号”绕火星做匀速圆周运动：‎ 或“‎ 洞察号”的重力势能为：‎ ‎“洞察号”的机械能为E：‎ ‎（4分，此题计算量比较大若学生只写出计算过程没有给出具体答案只扣1分）‎ ‎20. 解：根据机械能守恒有：， 代入数据解得：‎ 在B点处，对小球受力分析可得：FN-mg=m 代入数据解得：FN=30N，由牛顿第三定律可得，小球对轨道的压力为FN’=FN=30N (4分，没有牛顿第三定律相关表达的酌情扣分) 根据动能定理有：-μmgx=0-；‎ 代入数据解得：μ=0.2 （3分）‎ ‎（3）小球在整个运动过程中只有摩擦力做负功，重力做正功，由能量守恒可得：Q=mgh=8J（3分，其他正确表达亦可得分） 答：物体到达B点时的速度为；‎ ‎（2）BC段上的动摩擦因数为μ=0.2 为．  ‎ ‎21.解：小球离开弹簧后做平抛运动，， 在A点，，， 小球离开台面时的速度为：v0=‎3m/s （3分）‎ 由动能定理得：，‎ 代入数据解得：。 （3分）‎ 小球进入圆轨道后，小球刚过最高点时：，‎ ‎，‎ 代入数据解得：，即：；（3分）‎ 当小球刚能达到与圆心等高时：‎ ‎，代入数据解得：，即。（3分）‎