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太原市2017～2018学年第二学期高一年级期末考试
物理试卷
一、单项选择题
1．如下图的四种情景中，其中力对物体不做功的是
A．竖直上升的火箭，发动机对火箭的推力
B．静止的叉车将重物从地面举高时，举起重物的弹力
C．人推石头未动时，人对石头的推力
D．马在雪地上拉木头前进时，马对木头的拉力
2．在下列情况中．系统的机械能守恒的是
A．被推出后做斜抛运动的铅球在忽略空气阻力时
B．在弯曲的雪道参加速降比赛的滑雪运动员
C．被起重机匀速吊起的集装箱
D．足球运动员踢出的足球做“香蕉球”运动时
3．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是
A．弹簧长度变大时，弹性势能一定增大
B．弹簧长度变小时，弹性势能一定变小
C．两个不同的弹簧长度相同时，劲度系数大的弹簧弹性势能大
D．两个不同的弹簧形变量相同时，劲度系数大的弹簧弹性势能大
4．如下图所示，拖着橡胶轮胎跑是训练身体耐力的一种有效方法。如果受训者以与水平方向成θ角的、斜向上的恒力F，拖着轮胎在水平直道上L匀速运动了L．那么
A．摩擦力对轮胎做的功为－FL
B．摩擦力对轮胎做的功为－FLcosθ
C．拉力对轮胎做的功为FLsinθ
D．拉力对轮胎做的功为0
5．2018年2月，我国首颗电磁监测试验卫星“张衡一号”在酒泉卫星发射中心成功发射，标志着我国地震监测和地球物理探测正式迈入太空。卫星质量约730kg，运行于高度约500km、通过两极的太阳同步轨道，对同一地点的重访周期为5d。下列说法正确的是
A．“张衡一号”绕地球运行的速度大于第一宇宙速度
B．“张衡一号”绕地球运行的周期为5d
C．“张衡一号”的加速度小于地面上的重力加速度
D．“张衡一号”的轨道平面与地球赤道平面共面
6．游戏“愤怒的小鸟”中，通过调节发射小鸟的力度与角度去轰击肥猪的堡垒。现将其简化为图乙的模型：小鸟从离地高度为h处用弹弓射出，初速度v0斜向上且与水平方向成α角．处于地面上的肥猪的堡垒到抛射点的水平距离为L，不考虑其他作用，取地面为零势面，将小鸟和堡垒均视为质点，则
A．当v0一定时，改变α的大小，小鸟在空中运动的时间不变
B．在最高点时，小鸟的机械能为mgh
C．从射出到上升至最高点，小鸟增加的重力势能为
D．到达肥猪的堡垒时，小鸟的机械能为
7．“嫦娥三号”分三步实现了在月球表面平稳着陆。第一步，从100km×100km的绕月圆轨道上，通过变轨进入100km×15km的绕月椭圆轨道；第二步，着陆器在15km高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100m左右的高度悬停。自动寻找合适的着陆点；第三步，着陆器缓慢下降到距离月面4m高度时无初速度自由下落着陆。已知月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，则
A．“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期小于在圆轨道上的周期
B．“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的速率相同
C．着陆器在100m高处悬停时处于超重状态
D．着陆器着陆瞬间的速度大约等于
8．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。若不计空气阻力，则在整个上升过程中，下列关于物体的速度大小v、机械能E、重力势能Ep、动能Ek随时间变化的关系中，大致正确的是（取地面为零势面）
A．
B．
C．
D．
9．如下图所示，高山雪道倾角为30°。质量为m的运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速滑下，加速度为。在运动员从静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是
A．运动员减少的重力势能全部转化为动能
B．运动员减少的机械能为mgh
C．运动员获得的动能为
D．运动员减少的机械能为
10．如下图所示，两个内壁光滑的半球形碗，圆心分别为O1、O2，半径分别为R1、R2（R1＞R2），放在不同高度的水平面上，两碗口处于同一水平面上。现将质量相同的两个小球（可视为质点）a和b，分别从两个碗的边缘由静止释放，当两球分别通过碗的最低点时
A．a球绕O1运动的角速度大于b球绕O2运动的角速度
B．a球与b球的加速度大小相等
C．a球对碗底的压力大于b球对碗底的压力
D．a球的动能等于b球的动能
二、多项选择题
11．2017年6月16日，来自中国的“墨子号”量子卫星从太空发出两道红色的光，射向青海德令哈站与千公里外的云南丽江高美古站，首次实现人类历史上第一次距离达“千公里级”的量子密钥分发。下列说法正确的是
A．经典力学适用于描述“墨子号”绕地球运动的规律
B．经典力学适用于描述光子的运动规律
C．量子力学可以描述“墨子号”发出“两道红光”的运动规律
D．量子力学的发现说明经典力学已失去了使用价值
12．水平路面上行驶的汽车制动后滑行一段距离最后停下来；“天宫一号”重返大气层与大气摩擦并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降。上述现象中所包含的相同物理过程是
A．物体克服阻力做功
B．物体的机械能转化为其他形式的能量
C．物体的重力势能转化为其他形式的能量
D．物体处于平衡状态
13．将质量为0.5kg的石块从教学楼顶释放，经2s到达地面。不计空气阻力，取g＝10m／s2，则
A．2s末重力的瞬时功率为100W
B．2s末重力的瞬时功率为50W
C．2s内重力的平均功率为100W
D．2s内重力的平均功率为50W
14．北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成．包括5颗静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间相隔120°均匀分布，如下图所示。已知同步轨道、中轨道、倾斜同步轨道卫星距地面的高度分别约为6R、4R、6R（R为地球半径），则
A．静止同步轨道卫星和倾斜同步轨道卫星的周期不同
B．3个轨道面上的中轨道卫星角速度的值均相同
C．同步轨道卫星与中轨道卫星周期的比值约为
D．倾斜同步轨道卫星与中轨道卫星角速度的比值约为
15．如下图甲所示，倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将质量为1kg的小物体以一定的初速度平行射到传送带上，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示。取沿传送带向上为正方向，g＝10m／s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。则
A．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875
B．0～8s内物体位移的大小为18m
C．0～8s内物体机械能的增量为90J
D．0～8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J
三、实验题
16．某同学用图甲的装置验证“机械能守恒定律”。该同学按照正确的操作选得纸带如图乙所示。其中O是起始点，O到A、B、C、D的距离如图乙所示。
（1）在图甲中，重锤应选择密度________（选填“大”或“小”）的重物；
（2）在图乙的四个数据中，不符合有效数字规则的一组是________；
（3）若O点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为________。
17．用图甲的方案做“探究合力做功与小车动能变化的关系”实验。为简化实验，认为小车受到的合力等于细绳的拉力，并且细绳的拉力等于钩码的重力。用M表示小车的质量、m表示钩码的质量，打点计时器使用50Hz的交流电源。
（1）把长木板右端垫高．在不挂钩码且________的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明小车受到的合力等于细绳的拉力。
A．计时器不打点
B．计时器打点
（2）为使细绳的拉力近似等于钩码的重力，M与m应满足的关系是________；
（3）图乙是实验中得到的一条纸带，纸带上各点是打出的计时点，其中O点为打出的第一个点，则B点的瞬时速度大小为________m／s。若M＝200.0g，m＝40.0g，则从O点到B点，小车动能的变化量是________J；绳的拉力对小车做的功是________J。（结果保留两位有效数字，取g＝10m／s2）
四、计算题
18．一物体静止在水平地面上，现用F＝12N的水平拉力使它由静止开始做匀加速直线运动，经t＝4s物体的速度为v＝8m／s，求：
（1）4s末拉力的功率；
（2）4s内拉力做的功。
19．登陆火星是人类的梦想。“嫦娥之父”欧阳自远透露，我国计划于2020年登陆火星。设想宇航员在火星上从高度为h处释放一球，小球做自由落体运动经时间t落到地面。已知火星半径为R，求：
（1）火星表面的重力加速度；
（2）火星的第一宇宙速度。
20．空降兵是现代军队的重要兵种。一次训练中，某空降兵及随身装备的总质量为90kg，他从悬停在空中的直升机由静止开始先做自由落体运动，下落3s时打开降落伞开始减速运动，又下降15m后开始匀速下降。设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度的平方成正比即f＝kv2，比例系数k＝25N·s2／m2，取g＝10m／s2。求空降兵：
（1）3s内下降的高度及3s时的速度；
（2）匀速下降时的速度；
（3）从跳下到刚匀速的过程中，克服空气阻力做的功。
21．选做题：A．日前，全球首款12米智能驾驶客车在株洲公开路试，汽车先后自动完成牵引、转向、变道等动作。已知该客车的质量m＝1.5×104kg，假设客车起动后沿直线运动且保持功率不变，经t＝12.5s，速度达到最大值vm＝10m／s后保持不变。已知客车受到的阻力恒为重力的0.2倍，取g＝10m／s2。求：
（1）客车受到的阻力及客车的功率；
（2）从起动到匀速的过程中，客车发生的位移。
B．如下图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，以1.0m／s的初速度沿曲面冲上高0.8m，顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶，经过1.2s到达平台顶部，然后离开平台。落至地面时，恰能无碰撞地从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。已知A、B为圆弧两端点，其连线水平，圆弧的半径R＝1.0m，θ＝106°，人和车的总质量为180kg，不计其他阻力，取g＝10m／s2，cos53°＝0.6，求：
（1）人和车运动到达平台顶部时速度的大小；
（2）人和车运动到圆弧轨道最低点O时受轨道支持力的大小。
22．选做题：A．如下图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道。一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至D点恰好静止。已知CD间距为4R，重力加速度为g。求：
（1）滑块到达C点时的速度；
（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ。
（3）若在D点给小滑块一初动能Ek0使它向左运动冲上圆轨道，滑块通过A点时速度恰为，求Ek0。
B．如图的竖直平面内，一小物块（视为质点）从H＝10m高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径R＝4m的光滑竖直圆环内侧，弯曲轨道AB在B点与圆环轨道平滑相接。之后物块沿CB圆弧滑下，由B点（无动量损失）进入右侧的粗糙水平面上压缩弹簧。已知物块的质量m＝2kg，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，弹簧自然状态下最左端D点与B点距离L＝15m，求：（g＝10m／s2）
（1）物块从A滑到B时的速度大小；
（2）物块到达圆环顶点C时对轨道的压力；
（3）若弹簧最短时的弹性势能EP＝100J，求此时弹簧的压缩量。
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