【物理】河南省商丘市第一高级中学2019-2020学年高一第二学期期末考试试卷

【物理】河南省商丘市第一高级中学2019-2020学年高一第二学期期末考试试卷

河南省商丘市第一高级中学2019-2020学年 高一第二学期期末考试试卷 一、选择题（每小题4分，共48分。其中1---8为单选题，9---12为多选题，全选对得4分，漏选但选对者得2分，多选或错选不得分）‎ ‎1．如图所示，可视为质点的木块A、B叠放在一起，放在水平转台上随转台一起绕固定转轴OO′匀速转动，木块A、B与转轴OO′的距离为2m，A的质量为5kg，B的质量为10 kg。已知A与B间的动摩擦因数为0.6，B与转台间的动摩擦因数为0.8，如木块A、B与转台始终保持相对静止，则转台角速度ω的最大值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2) ( )‎ A．1 rad/s　　　　　　　B． rad/s C． rad/s D．3 rad/s ‎2．如图所示，光滑圆槽质量为M，半径为R，静止在光滑水平面上，其表面有一小球m竖直吊在恰好位于圆槽的边缘处，如将悬线烧断，小球滑动到另一边最高点的过程中，下列说法正确的是( )‎ A.圆槽轨道向左移动 B.小球与圆槽组成的系统动量守恒 C.小球运动到圆槽最低点的速度为 D.圆槽轨道先向左移动后向右移动 ‎3．我国发射的探月卫星有一类为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。如图所示，设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面的高度为H，绕行周期为TM；月球绕地球公转的周期为TE，公转轨道半径为R0；地球半径为RE，月球半径为RM。忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，则下列说法正确的是( )‎ A．若信号传输速度为光速c，信号从卫星传输到地面所用时间为 B．月球与地球的质量之比为 C．由开普勒第三定律可得 D．由开普勒第三定律可得 ‎4．如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形光滑固定轨道在B点衔接，BC为直径．一可看作质点的物块在A处压缩一轻质弹簧（物块与弹簧不连接），释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点之后恰好能通过半圆轨道的最高点C．现在换用一个质量较小的另一物块，被同样压缩的弹簧由静止弹出，不计空气阻力．则更换后( )‎ A. 物块不能到达C点 B. 物块经过C点时动能不变 C. 物块经过B点时对轨道的压力减小 D. 物块经过C点时的机械能增大 ‎5．如图所示为现在最为畅销的雾霾废气净化装置，受污染的废气经电离后通过该装置进行过滤，净化后的空气由右端喷出，图中虚线是电离后带负电的废气粒子（不计重力）在过滤装置中的运动轨迹，A、B两点为运动轨迹与装置两极板间电场线的交点。忽略废气粒子在此净化过程中的相互作用以及电量变化，下列说法正确的是（ ）‎ A．废气粒子在A点电势能大于在B点电势能 ‎ B．废气粒子在此过程中电势能一直在增大 C．废气粒子在此过程中做类平抛运动 ‎ D．废气粒子在A点的加速度小于在B点的加速度 ‎6. 如图所示，长木板A放在光滑的水平地面上以V0‎ 做匀速直线运动，某时刻将物体B轻放在A的左端，由于摩擦力作用，最后物体B和木板A相对静止，则从B放到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是（ ） ‎ A.摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于0‎ B.物体A克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量 C.物体B动能的增加量等于系统损失的机械能 D.物体A损失的机械能等于木板B获得的动能与系统损失的机械能之和 ‎7．如图所示，水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A，另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动，则从两杆开始相交到最后分离的过程中，两杆交点P的速度方向和大小分别为（ ） ‎ A.水平向左，大小为v B． 沿A杆斜向上，大小为 C． 竖直向上，大小为vtanθ D.沿A杆斜向上，大小为vcosθ ‎ ‎8. 如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环下滑到大环的最低点的过程中，下列说法正确的是( )‎ A．大圆环对它的作用力始终指向大圆环圆心 B．小环所受到重力的功率先增大后减小 C．当小环滑到大环的最低点时对大环的压力为3mg D．当小环滑到大环的最低点时杆受到的拉力为Mg+4mg ‎9．一质量为3×103kg的汽车在水平路面上行驶，它的发动机额定功率为60kW，它以额定功率匀速行驶时速度为120km/h。若汽车行驶时受到的阻力和汽车的重力成正比，下列说法中正确的是( )‎ A．汽车行驶时受到的阻力的大小为1.8×103N B．汽车以54km/h的速度匀速行驶时消耗的功率为30kW C．汽车消耗功率为36kW时，若其加速度为0.4m/s2，则它行驶的速度为12m/s D．若汽车保持额定功率不变，从静止状态启动，汽车启动后加速度将会越来越大 ‎10．一质量为2kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的at图像如图所示，t＝0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则( )‎ A．t＝6s时，物体的速度为18m/s B．在0～6s内，拉力对物体的冲量为48 N·s C．在0～6s内，合力对物体的冲量为40 N·s D．t＝6s时，拉力F的功率为200W ‎11．如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面底端，固定以轻质弹簧，弹簧上端处于自由状态，一质量为m的物块（可视为质点）从离弹簧上端距离为处由静止释放，物块与斜面间动摩擦因数为μ，物块在整个过程中的最大速度为v，弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为（重力加速度为g），则（ ）‎ A．物块的速度最大时，弹簧的弹性势能为0‎ B．从物块释放到弹簧被压缩到最短的过程中，系统损失的机械能为 C．从物块释放到弹簧被压缩到最短的过程中，弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和为 D．弹簧的最大弹性势能为 ‎12．图示ABCD为竖直放置的光滑绝缘细管道，其中AB部分是半径为R的圆弧形管道，BCD部分是固定的水平管道，两部分管道恰好相切于B点。水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L的等边三角形，M、N连线过C点且垂直于BCD．两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点，电荷量分别为+Q和﹣Q．现把质量为m、电荷量为+q的小球（小球直径略小于管道内径，小球可视为点电荷），由管道的A处静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则（ ）‎ A．小球运动到B点时受到的电场力小于运动到C点时受到的电场力 B．小球在B点时的电势能小于在C点时的电势能 C．小球在A点时的电势能等于在C点时的电势能 D．小球运动到C点时的速度为 二、实验题（共16分，每空2分）‎ ‎13．某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量M。如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门。让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间t(t非常小)，同时用米尺测出释放点到光电门的距离s 。‎ ‎(1)该同学测出遮光片的宽度d，则滑块通过光电门时的速度表达式：v= 。‎ ‎(2)实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图像为一条倾斜直线，如图乙所示。图像的纵坐标s表示释放点到光电门的距离，则横坐标表示的是______。‎ A．t B．t2 C. D. ‎ ‎(3)已知钩码的质量为m，图乙中图线的斜率为k，重力加速度为g。根据实验测得的数据，写出滑块质量的表达式M＝____________________。(用字母表示)‎ ‎14．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图甲所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek 相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的________(填正确答案标号)。‎ A．小球的质量m B．弹簧的压缩量Δx C．弹簧原长l0‎ D．桌面到地面的高度h E．小球抛出点到落地点的水平距离s ‎(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝______。‎ ‎(3)图乙中的直线是实验测量得到的sΔx图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，sΔx图线的斜率会________(填“增大”“减小”或“不变”)；如果m不变，h增加，sΔx图线的斜率会________(填“增大“减小”或“不变”)。由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与Δx的________次方成正比。‎ 三、计算题（共36分15题8分，18题12分，19题16分）‎ ‎15．（8分）汽车发动机的额定功率为P=80kW，汽车的质量为m =4×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k=0.2倍。汽车在平直路面上从静止开始，先以a=0.5m/s2的加速度作匀加速后再保持额定功率做变加速运动，经时间t=36s达到最大速度v。取g=10m/s2。求：‎ ‎（1）汽车作匀加速运动的时间t1；‎ ‎（2）汽车从开始运动到达到最大速度的过程发生的位移x。‎ ‎16．（12分）如图所示，水平面上相距为L＝5 m的P、Q两点分别固定一竖直挡板，一质量为M＝2 kg的小物块B静止在O点，OP段光滑，OQ段粗糙且长度为d＝3 m．一质量为m＝1 kg的小物块A以v0＝6 m/s的初速度从OP段的某点向右运动，并与B发生弹性碰撞．两物块与OQ段的动摩擦因数均为μ＝0.2，两物块与挡板的碰撞时间极短且均不损失机械能．重力加速度g＝10 m/s2, 求：‎ ‎(1)A与B在O点碰后瞬间各自的速度；‎ ‎(2)两物块各自停止运动时的时间间隔．‎ ‎17．(16分）如图所示，上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切，整体固定在水平地面上。平台上放置两个滑块A、B，其质量mA＝m，mB＝2m，两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧，弹簧与滑块不拴接。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M＝3m，车长L＝2R，小车的上表面与平台的台面等高，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.2。解除弹簧约束，滑块A、B在平台上与弹簧分离，在同一水平直线上运动。滑块A经C点恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车。两个滑块均可视为质点，重力加速度为g。求：‎ ‎(1)滑块A在半圆轨道最低点C处时对半圆轨道C点的压力；‎ ‎(2)滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题 二、 实验题 ‎13、 答案：(1)v=d/t (2)D (3) ‎ ‎14.答案　(1)ADE　(2)　(3)减小　增大　2‎ ‎15.（8分）解：（1）设汽车做匀加速运动阶段的牵引力为F，所达到的最大速度为v1，‎ 则有：F﹣kmg=ma…①‎ P=Fv1 …②‎ v1=at1 …③‎ 联解①②③得：t1=16s…④‎ ‎（2）设汽车匀加速运动阶段发生的位移为x1，做变加速运动阶段发生的位移为x2，‎ 则有：…⑤‎ x1+x2=x…⑥‎ ‎…⑦‎ 联解④⑤⑥⑦得：x=255m 答：（1）汽车作匀加速运动的时间为16s；‎ ‎（2）汽车从开始运动到达到最大速度的过程发生的位移为255m．‎ ‎16．（12分）(1)2 m/s，方向向左　4 m/s，方向向右　(2)1 s 解析　(1)设A、B在O点碰后的速度分别为v1和v2，以向右为正方向 由动量守恒：mv0＝mv1＋Mv2‎ 碰撞前后动能相等：mv02＝mv12＋Mv22‎ 解得：v1＝－2 m/s，负号表示方向向左；v2＝4 m/s，方向向右 ‎(2)碰后，两物块在OQ段减速时加速度大小均为：‎ a＝μg＝2 m/s2‎ B经过t1时间与Q处挡板碰，由运动学公式：‎ v2t1－at12＝d 得t1＝1 s(t1＝3 s舍去)‎ 与挡板碰后，B的速度大小v3＝v2－at1＝2 m/s 反弹后减速时间t2＝＝1 s 反弹后经过位移x1＝＝1 m，B停止运动．‎ 物块A与P处挡板碰后，以v4＝2 m/s的速度滑上O点，经过 x2＝＝1 m停止．‎ 所以最终A、B的距离x＝d－x1－x2＝1 m，两者不会碰第二次．‎ 在A、B碰后，A运动总时间tA＝＋＝3 s B运动总时间tB＝t1＋t2＝2 s 则时间间隔ΔtAB＝1 s.‎ ‎17.（16分）解析：(1)滑块A在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为vD，‎ 则有：mg＝m 解得：vD＝ 滑块A在半圆轨道运动的过程中，机械能守恒，‎ 所以有：2mgR＋mvD2＝mvA2‎ 解得vA＝ N-mg=mvA2/R N=6mg 由牛顿第三定律可知压力也为6mg,方向竖直向下 ‎(2)A、B在弹簧恢复原长的过程中动量守恒，则有：mAvA＋(－mBvB)＝0‎ 解得：vB＝ 假设滑块B可以在小车上与小车共速，由动量守恒得：mBvB＝(mB＋M)v共 解得：v共＝vB＝ 滑块B滑上小车后加速度大小为a＝μg 则滑块B从滑上小车到与小车共速时的位移为：xB＝＝ 小车的加速度a车＝g 此过程中小车的位移为：x车＝＝R 滑块B相对小车的位移为：Δx＝xB－x车＝＜2R，滑块B未掉下小车，假设合理 滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移x车＝。‎