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1厦门市2016-2017学年度第二学期高一年级质量检测物理试题（满分100分）一、单项选择题：共8小题，每小题4分，共32分。在每一小题给出的四个选项中只有一项是正确的，把答案填在答题卡中。1.关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A．牛顿利用扭秤装置测定了万有引力常量B．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律C．爱因斯坦建立了“狭义相对论”D．卡文迪许首先提出了“日心说”2.做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是()A．速率B.加速度C．速度D．合外力3.下列物体在运动过程中一定满足机械能守恒的是()A.匀速下降的电梯B.做自由落体运动的物体C.匀速上升的物体D.沿粗糙斜面下滑的物块4．关于重力势能变化下列说法中正确的是()A．物体运动中拉力做功10J，重力势能一定增加10JB．物体运动中克服重力做功10J，物体重力势能一定减少10JC．处在高度相同的不同物体，物体的重力势能一定相同D．物体下落一定高度，其重力势能的变化与阻力无关5．一小船过河时，船头始终保持垂直河岸，相对静水速度不变，河中各处水流速度相等，则小船过河的路程、时间与水速的关系，下列说法正确的是()A．水速大时，路程长，时间长B．水速大时，路程长，时间不变C．水速大时，路程长，时间短D．路程、时间与水速无关6．某同学用100N的力将静止在球场质量为0.45kg的足球以10m/s的速度踢出，足球在草地上运动20m后停止，则该同学对足球做的功为()Ａ．2000JＢ．22.5JＣ．45JＤ．无法确定7．以20m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，g=10m/s2，以下判断正确的是()A．小球上升过程加速度逐渐减小B．小球运动到最高点时速度、加速度均为零C．小球从抛出到落回抛出点经过的路程为40mD．小球从抛出到落回抛出点所用时间为8s28．如图所示，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为6.6R；下列说法中正确的是()A．a和c的向心加速度之比为1:6.6B．b和c的向心加速度之比为6.6：1C．a的运转周期大于c的运转周期D．b的运转周期大于c的运转周期二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分。在每一小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答得0分，把答案填在答题卡中。9．在同一水平直线上的A、B两位置，沿水平方向抛出质量相同的甲、乙两球，两球在C点相碰，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。已知A、C水平距离xAC，B、C水平距离xBC，且xAC=2xBC，则关于甲乙两球运动正确的是()A．甲球先于乙球抛出B．甲乙两球初速大小之比为2:1C．甲乙两球初速大小之比为3:1D．从抛出到相碰前两球的动能增加量相等10．如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球A、B，沿锥面在水平面内作匀速圆周运动，关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是()A.它们的角速度相等ωA=ωBB.它们的线速度vAvBC.它们的向心加速度aA=aBD.它们的向心加速度aAaB11.在河岸上，有人跨过定滑轮用长绳栓住一条小船，人以3m/s恒定的速率拉绳使小船靠岸，在小船靠岸过程中受到阻力作用。下列说法正确的是()A．如图位置时船速度大小为23m/sB．小船靠岸过程做加速运动C．小船靠岸过程做减速运动D．小船动能的变化量等于拉力做的功12．如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，轻杆可绕转轴O在竖直平面内转动。小球从最高点位置由静止释放后向下转动，不计转轴摩擦和空气阻力，则：()A.小球在运动过程机械能守恒B.杆转到水平位置时杆对小球的拉力为2mgC.小球到最低点时杆对小球的拉力大小为2mgD.杆对小球作用力为零时杆转过角度θ，32cos三、探究实验题：本题共2小题，共12分。请把答案填在答题卷的相应位置上Oθv313．（6分）用气垫导轨、光电计时器等器材探究外力做功与动能改变的关系，实验装置如图所示。实验主要步骤有：安装好实验器材,将气垫导轨调至水平。测量带有挡光条的滑块的总质量M，挡光条的宽度d；滑块从A点由静止释放，在拉力作用下沿导轨加速运动，通过固定在B处的光电门，记录挡光条通过光电门所用的时间Δt，并记录所挂钩码的质量m；(1)实验时为了保证滑块受到的合力与钩码重力大小近似相等，所挂钩码质量应满足的实验条件是_______________________；(2)要探究滑块从A点运动到B点过程合外力做功与动能改变的关系还需直接测量的一个物理量（用x字母表示）是：；要探究的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量，重力加速度为g）14．（6分）某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。（1）如图甲的实验装置中有一处明显的安装错误是：(2)已知打点计时器所用电源的周期为T，当地的重力加速度g，所用重物的质量为m；实验中选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。根据测得的s1、s2、s3写出重物由O点到B点势能减少量的表达式________，动能增加量的表达式________。(3)实验中下落的重物选择体积小质量大的重锤，打点计时器安装时要求其限位孔在一竖直线上，其主要目的是______________。四、计算题：本题共4小题，共40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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。图甲图乙S1S3S2AOBCAB415．(10分)套圈游戏中，某人在离地0.8米的高处，将一个质量为0.1kg的小圈以3m/s的初速度水平抛出。小圈运动中所受空气阻力忽略不计，g=10m/s2。求：(1)小圈落地点到抛出点的水平距离；(2)小圈落地时的速度大小。16．（10分）2017年6月15日18时28分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成第二次推进剂在轨补加试验。已知天舟一号离地球表面高度为h，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，设地球半径为R，万有引力常量为G。求：（1）地球质量M（2）地球表面附近的重力加速度g的大小；17.（10分）如图所示，倾角为370的光滑斜面AC、半径为R=1.5m的光滑圆弧轨道CD(圆心O点刚好在水平面上)、长为2m水平粗糙轨道DE，三者平滑连接（相切于C、D点）。一轻质弹簧下端固定在斜面底端A点，一质量m=1kg的小物块压缩弹簧上端至B点，但不栓接，此时弹簧长度为L=0.5m，静止释放，小物块恰好能到达圆弧轨道最高点D；小物块与水平轨道间动摩擦因数为μ=0.1，已知cos370=0.8，sin370=0.6，重力加速度为g=10m/s2。求：（1）小物块在B点时，弹簧储存的弹性势能大小；（2）若只将小物块质量变为m′=0.8kg，仍从B点处静止释放，小物块与E处挡板碰撞不损失机械能，最终静止在F点（图中未画出），则DF的距离为多大。RLRQOACBDE37o518.（10分）如图甲所示，发动机用一根轻绳跨过定滑轮，由静止开始沿着光滑的斜面拉升一物体，斜面的倾角为θ=30o；该过程中，牵引力和物体速度倒数的关系图像如图乙，物体速度和时间的关系图像如图丙，图像中F0、vm、Δt为已知量（Δt为物体做变加速运动的时间），不计一切摩擦，重力加速度为g，求：（1）发动机的额定功率；（2）被发动机拉升的物体的质量；（3）物体速度由零达到最大值过程中上升的高度。图甲图乙图丙F1/v1/vm2F0F00vmvt0Δt6厦门市2016-2017学年度第二学期高一年级质量检测物理参考答案一、选择题1.C2.C3.B4.D5.B6.B7.C8.A9.BD10.BC11.AB12.ABD二、实验题13．（1）钩码质量远小于滑块质量（2）AB两点的距离x,𝑚𝑔𝑥=12𝑀(𝑑∆𝑡)214.(1)错接成直流电源（2）mgs2,𝑚(𝑠3−𝑠1)28𝑇2（3）减小重物下落所受的阻力三、计算题15．（1）小球在竖直方向做自由落体运动，由h=12𝑔𝑡2，解得：t=0.4s小球在水平方向上做匀速直线运动，由x=v0t得：x=v0t=3×0.4=1.2m（2）小球落地时在竖直方向的速度vy=gt=10×0.4=4m/s则落地速度v=√𝑣02+𝑣𝑦2=5𝑚/𝑠答：（1）小圈落地点到抛出点的水平距离是1.2m；（2）小圈落地时的速度大小为5m/s．16．（（1）天舟一号绕地球做匀速圆周运动，万有引力做向心力，故有：𝐺𝑀𝑚(𝑅+ℎ)2=𝑚(2𝜋𝑇)2(𝑅+ℎ)，所以，地球质量𝑀=4𝜋2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑇2；（2）地球表面附近物体重力即物体受到的万有引力，故有：𝑚𝑔=𝐺𝑀𝑚𝑅2，所以，地球表面附近的重力加速度𝑔=𝐺𝑀𝑅2=4𝜋2(𝑅+ℎ)3𝑅2𝑇2；答：（1）地球质量M为4𝜋2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑇2；（2）地球表面附近的重力加速度g的大小为4𝜋2(𝑅+ℎ)3𝑅2𝑇2．17．（1）根据几何关系可得，AC间距离为：s=𝑅𝑠𝑖𝑛37°=1.50.6=2.5m据题，在D点，由牛顿第二定律有：mg=m𝑣𝐷2𝑅物块从B点运动到D点的过程，根据小物块和弹簧组成的系统机械能守恒有：Ep=mg（s﹣L）sin37°+mgR（1﹣cos37°）+12𝑚𝑣𝐷27联立解得：Ep=19.8J（2）设小物块在DE上运动的总路程为S．对整个过程，运用能量守恒定律有：Ep=m′g（s﹣L）sin37°+m′gR（1﹣cos37°）+μm′gS解得：S=9.75mDF=S﹣4×2m=1.75m答：（1）小物块在B点时，弹簧储存的弹性势能大小为19.8J．（2）DF的距离为1.75m．18．（1）由图知，物体最终做匀速直线运动时速度为vm，牵引力为F0，则发动机的额定功率为：P=F0vm．（2）物体做匀速直线运动时受力平衡，则有：F0=mgsin30°可得：m=2𝐹0𝑔（3）物体匀加速运动的末速度为：v=𝑃2𝐹0=𝑣𝑚2匀加速过程，由动能定理得：（2F0﹣mgsin30°）ℎ1𝑠𝑖𝑛30°=12𝑚(𝑣𝑚2)2﹣0匀加速结束到速度达到最大值的过程，根据动能定理得：P△t﹣mgh2=12𝑚𝑣𝑚2﹣12𝑚(𝑣𝑚2)2物体上升的总高度为：h=h1+h2．联立解得：h=12𝑣𝑚△𝑡﹣𝑣𝑚216𝑔答：（1）发动机的额定功率是F0vm；（2）被发动机拉升的物体的质量是2𝐹0𝑔；（3）物体速度由零达到最大值过程中上升的高度是12𝑣𝑚△𝑡﹣𝑣𝑚216𝑔．