2017北京昌平区高一(下)期末物理

1/62017北京昌平区高一（下）期末物理2017．7考生须知1．考生要认真填写学校、班级、姓名、考试编号。2．本试卷共8页，分两部分。第一部分选择题，包括两道大题，14个小题；第二部分非选择题，包括三道大题，7个小题。3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。4．考试结束后，考生应将答题卡放在桌面上，待监考老师收回。第一部分选择题（共46分）一、单项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。1.下列物理量中，属于矢量的是A．功B．功率C．动能D．线速度2.物理学史上是哪位科学家、由于哪项贡献而被人们称为“能称出地球质量的人”？A．牛顿，发现了万有引力定律B．卡文迪许，测出了万有引力常量C．伽利略，测出了重力加速度的值D．阿基米德，发现了杠杆原理3.如图1所示，一物块在与水平方向成θ角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x。在此过程中，力F对物块所做的功为A．FxB．FxsinθC．FxcosθD．Fxtanθ4.下列所述的运动过程均不计空气阻力，其中机械能守恒的是A．小石块被水平抛出后在空中运动的过程B．木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程C．人乘电梯加速上升的过程D．子弹射穿木块的过程5.如图2所示，质量为m的汽车，沿半径为R的半圆形拱桥运动，当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v，则此时A．汽车对拱桥的压力大小等于汽车的重力大小B．汽车对拱桥的压力大小大于汽车的重力大小C．汽车速度越大，汽车对拱桥的压力越小D．汽车速度越大，汽车对拱桥的压力越大6.位于同一地区、同一高度的两个物体，一个沿水平方向抛出的同时，另一个自由落下，则它们在运动的过程中A．加速度相同，相同时刻的速度相同B．加速度相同，相同时刻的速度不同C．加速度不同，相同时刻的速度相同θx图1F图2RB2/6ABO图3图4D．加速度不同，相同时刻的速度不同7.如图3所示，质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，A到转轴的距离是B到转轴的距离的2倍，两物块均相对于圆盘静止，则两物块A．角速度相同B．线速度大小相同C．向心力大小相同D．向心加速度大小相同8.如图4所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落，且下落过程中（蹦极绳被拉直之前）所受阻力恒定，且下落的加速度为g54。在运动员下落h的过程中（蹦极绳未拉直），下列说法正确的是A．运动员的动能增加了mgh54B．运动员的重力势能减少了mgh54C．运动员的机械能减少了mgh54D．运动员克服阻力所做的功为mgh54阅读下列材料，解答9、10小题：用一段不可伸长的细线把小球悬挂于O点，在O点的正下方P点处有一个钉子。某时刻在竖直平面内将摆球向左拉至A点由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，小球继续向右摆动。对小球的这次运动过程用频闪照相的方法进行记录，所得到照片的示意图如图5所示。（不计空气阻力及摆线与钉子作用过程中的能量损失）9.小球从左向右经过最低点时，摆线碰到钉子前后瞬间，下列说法中正确的是A．小球的线速度将变大B．小球的角速度将变大C．小球的向心加速度将变小D．摆线的拉力将变小10.如果从做功和能量的角度分析这个现象，下列说法中错误．．的是A．小球在摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒B．小球在摆动过程中，重力势能与动能相互转化，机械能守恒C．竖直向上移动钉子，小球可能摆到标志线以上的位置D．竖直向下移动钉子，小球所能达到的最高点可能在标志线以下二、不定项选择题。本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。11.如图6所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端缓慢转过一个角度的过程中，重物P相对长木板始OAP图6标志线OP钉子图5水平AA3/6AB图7终保持静止。关于木板对重物P的支持力和摩擦力的做功情况，下列说法正确的是A．支持力对重物做正功B．支持力对重物不做功C．摩擦力对重物做负功D．摩擦力对重物不做功12.如图7所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B是地球同步卫星，它们均绕地心做匀速圆周运动。下列说法正确的是A．物体A随地球自转的线速度等于卫星B的线速度B．物体A随地球自转的角速度等于卫星B的角速度C．所有地球同步卫星离地面的高度一定相同D．所有地球同步卫星的质量一定相同请考生注意：在下面13、14两题中，每题有①、②两个小题。其中第①小题供未选修“动量”的考生做；第②小题供选修“动量”的考生做。13.①（供未选修“动量”的考生做）一质点以速度v0做匀速直线运动，现对其施加一与v0方向垂直的恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A．质点将做平抛运动B．质点将做匀速圆周运动C．质点加速度的方向一定与该恒力的方向相同D．质点相同时间内速度的变化量一定是相同的②（供选修“动量”的考生做）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A．质点速度的方向一定与该恒力的方向相同B．质点速度的方向一定与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向一定与该恒力的方向相同D．质点在相同时间内动量的变化量一定是相同的14.如图8所示，摩天轮是一种大型转轮状的游乐观光设施，挂在轮边缘的是供游客搭乘的座舱，因座舱能自由调整，游客可以一直保持竖直坐姿，尽情欣赏城市美景。假设游客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。①（供未选修“动量”的考生做）下列叙述正确的是A．游客所受的合外力为零B．摩天轮转动一周的过程中，重力对游客所做的功为零C．摩天轮转动过程中，游客的动能保持不变D．摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变②（供选修“动量”的考生做）下列叙述正确的是A．摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变B．在最高点，游客所受重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，游客所受重力的冲量不为零D．摩天轮转动一周的过程中，游客所受重力对其做的功不为零图8图8密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题4/6x/cmy/cmA图11O40.0020.00第二部分非选择题（共54分）三、填空题。本题共3小题，每小题4分，共12分。15.在如图9所示的皮带传动装置中，a是小轮边缘上的一点，b是大轮边缘上的一点，两轮半径之比为2∶3。当皮带轮匀速转动时，皮带与轮间不打滑。a、b两点的线速度之比为＿＿＿＿＿＿，a、b两点的角速度之比为＿＿＿＿＿＿。16.质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地，g取10m/s2。这2s内重力做功的平均功率是＿＿＿＿＿＿W，2s末重力做功的瞬时功率是＿＿＿＿＿＿W。17.水滴自高处由静止开始下落，落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则水滴下落的时间＿＿＿＿＿＿（选填“变长”、“变短”或“不变”）；水滴落地时的瞬时速度＿＿＿＿＿＿（选填“变大”、“变小”或“不变”）。四、实验题。本题共1小题，共12分。18.实验室用如图10所示的装置做“研究平抛物体的运动”实验。（1）实验室提供了如下器材：小钢球，固定有斜槽的木板，坐标纸，重锤线，铅笔，刻度尺，秒表，图钉。其中不必要的器材是__________。（2）实验中，需要保证小球每次都从斜槽同一位置滚下，其目的是。A．保证小球每次平抛的初速度都相同B．保证小球每次运动的轨迹都是同一条抛物线C．保证小球在空中运动的时间相同D．保证小球飞出时，初速度水平（3）某位同学采用正确的实验操作方法，得到的平抛运动轨迹为如图11所示的曲线，O为平抛运动的初始位置。他在轨迹中选取任意一点A，用刻度尺测得A点位置坐标为（40.00，20.00）（单位cm），重力加速度g取10m/s2。根据该点坐标可得：小球平抛运动的初速度v0=＿＿＿＿m/s，小球平抛运动的轨迹方程为y=＿＿＿＿＿＿。在轨迹上另选几点，测出坐标值，代入该方程可进一步判断该平抛运动的轨迹是否为抛物线。ab图9图105/6（4）利用平抛运动规律还可以完成如下实验：测定弹簧弹性势能的大小。将一弹簧（劲度系数未知）固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘，如图12所示。用钢球将弹簧压缩，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面做平抛运动，最终落到水平地面上。①实验时，需要直接测定的物理量有＿＿＿＿A．弹簧的原长L0B．弹簧的压缩量ΔLC．小球做平抛运动的水平位移xD．小球做平抛运动的竖直位移yE．小球的质量m②该弹簧在被压缩时的弹性势能的表达式EP=＿＿＿＿＿（利用上题直接测出的物理量和重力加速度g表示）。五、论述计算题。本题共3小题，共30分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。19.（10分）从h=20m高处水平抛出一个物体，落地时的水平位移为30m，不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）物体在空中运动的时间t；（2）物体抛出时的水平初速度v0；（3）物体落地时的速度大小v。请考生注意：在下面第20题中，有①、②两个小题。其中第①小题供未选修“动量”的考生做；第②小题供选修“动量”的考生做。20.①（供未选修“动量”的考生做）（10分）如图13所示，“冰雪游乐场”的滑道由光滑的1/4圆弧滑道AB和粗糙的水平滑道BC构成，AB滑道与BC滑道在B点平滑连接。一小孩乘坐冰车从圆弧滑道的顶端A点由静止滑下，最终停在水平滑道的C点。已知小孩和冰车的总质量m=30kg，小孩和冰车可视为质点，圆弧滑道的半径为R=0.2m，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点B时的速度大小vB；（2）小孩乘坐冰车滑至圆弧的最低点B时对圆弧滑道的压力大小FN；（3）小孩乘坐冰车沿水平滑道运动的过程中，克服摩擦力所做的功Wf。②（供选修“动量”的考生做）（10分）如图14所示，“冰雪游乐场”滑道由光滑的曲面滑道AB和粗糙的水平滑道BC构成，AB滑道与BC滑道在B点平滑连接。一小孩乘坐冰车从滑道顶端A点由静止滑下，在曲面滑道的末端B点与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动，家长及其冰车最终停在水平滑道的C点。已知曲面滑道密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题密封线内不要答题重锤线图12BAC图13OR6/6AB的竖直高度h=3.2m，小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg，人和冰车可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小孩乘坐冰车经过B点时的速度大小vB；（2）碰撞后瞬间，家长（包括其冰车）运动的速度大小V；（3）碰撞过程中，小孩及家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能EΔ。21.（10分）万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。假设地球是一个半径为R、密度均匀的球体，引力常量为G。（1）若有一颗近地卫星围绕地球作匀速圆周运动，周期为T，则a．地球的质量M多大？b．地球的密度ρ多大？（2）理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。如果沿地球的直径挖一条隧道，如图15所示，O为地心。将一小物体（可视为质点）从隧道一端由静止释放运动到另一端（不考虑阻力）。a．在隧道距离地心为2R处有一点，在此处的重力加速度和地球表面处的重力加速度之比为多少？b．在图16的坐标系中，定性画出此过程中物体的运动速度v随时间t变化的关系图像。OR图15vtO图16h家长小孩BAC图14