2017－2018学年度下学期六校协作体高一期末考试试题
物 理
命题单位：抚顺市十二中学 命题人：唐海涛
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，时间为90分钟，满分100分。
第I卷（48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分共48分。在每小题给出的四个选项中，1～8题只有一项符合题目要求，9～12题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．关于曲线运动，下列说法正确的有( )
A．做曲线运动的物体，速度一定在不断改变
B．做曲线运动的物体，速度的变化一定在不断改变
C．做曲线运动的物体，合外力一定在不断改变
D．做圆周运动的物体，某时刻开始做离心运动，那么受到的合外力一定是突然消失
2．如图所示，湖中有一条小船，岸上人用缆绳跨过定滑轮拉船靠岸。若用恒速υ0拉绳，当绳与竖直方向成α角时。小船前进的瞬时速度是( )
α
A．υ0sinα
B．υ0/sinα
C．υ0cosα
D．υ0/cosα
3．铁路弯道处，内外轨组成的斜面与水平地面倾角为θ，当火车以某一速度υ通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用。已知重力加速度为。下面说法正确的是( )
A．转弯半径R=υ2/gtanθ
B．若火车速度大于υ时，外轨将受到侧压力作用，其方向沿水平方向向外
C．若火车速度小于υ时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．当火车质量改变时，安全速率也将改变
4．在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以2υ和υ的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在斜面上。甲球落至斜面的速率是乙球落至斜面速率的( )
A．8倍 B．6倍 C．4倍 D．2倍
5．2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道Ⅰ，2013年12月10日晚21:20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点（B点）15公里、远月点（A点）100公里的椭圆轨道Ⅱ，为下一步月面软着陆做准备。关于嫦娥三号卫星，下列说法正确的是( )
A．卫星在轨道Ⅱ运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期
B．卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道Ⅰ上A点的加速度
C．卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能
D．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速
6．已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T。万有引力常量为G，下列说法正确的是( )
A．月球第一宇宙速度为 B．月球表面重力加速度为
C．月球密度为 D．月球质量为
7．质量为m的汽车，其发动机额定功率为P。当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )
A．P/mgsinθ B． P/ mg（k＋sinθ） C．Pcosθ/mg D．Pcosθ/mg（k＋sinθ）
8．如图所示，在竖直平面内固定着光滑的1/4圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H，一个小球从上端无初速滚下。若小球的水平射程有最大值，则圆弧槽的半径为( )
A．H/2
B．H/3
C．H/4
D．H/6
O
9．如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g（g为当地的重力加速度）。下列说法正确的是( )
A．小球的线速度大小为gL
B．小球运动到最高点时处于完全失重状态
C．当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力的方向不可能指向圆心O
D．轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为3mg
10．据报道，2010年英国天文协会追踪观测到一个小行星2010 KQ，它保持靠近地球有好几个月的时间，仿佛是在跟踪监视我们。但后续的观测研究表明，2010 KQ必定经过自主加速过程,可能是一个人造天体，它环绕太阳公转，轨道非常的圆，且轨道倾角非常的小，周期约1.04年，一些科学家推测它很可能是俄罗斯曾经发射升空的质子火箭第4节。假设地球和2010 KQ运行的轨道都是正圆，根据上面的报道，下面的推断可能正确的是( )
A．2010 KQ的轨道半径比地球的稍大
B．2010 KQ的线速度比地球的稍大
C．2010 KQ的向心加速度比地球的稍大
D．如果不出现其他意外，2010 KQ会在2036年再次靠近地球
11．质量分别为m1和m2的两物体，以相等的初动能沿水平方向运动。已知m1＞m2，它们与地面间的动摩擦因数相同，两物体的初动量分别为P1和P2，从运动到停止的时间分别为t1和t2，则下列大小关系正确的是( )
A．P1＞P2 B．P1＜P2 C．t1＞t2 D．t1＜t2
12．如图所示，传送带由电动机带动，始终保持以速度υ匀速斜向上运动。某时刻把质量为m的物体无初速度的放在传送带上，物体在传送带上运动了一段时间上升了h高度后，恰与传送带保持相对静止。对于物体从静止释放到刚好相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )
A．支持力对物体的冲量为0
B．摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量
C．物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mυ2/2＋mgh
D．由于放上物体，电动机因此多消耗了mυ2＋2mgh 的电能
第Ⅱ卷（52分）
非选择题：两道大题共5小题
二、实验题。本题分2小题，共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
13．（5分）为了探究“弹力做功与物体速度变化的关系”，把木板左侧适当抬高后，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，以下关于
本实验的说法正确的是 。
（全选对得5分，漏选得3分，有错选不得分）
A．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
E．适当抬高左侧木板可使橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
14．（共11分）利用气垫导轨和光电门进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，气垫导轨的左侧与一倾斜轨道平滑连接，滑块在水平气垫导轨上运动时可忽略阻力。让滑块A在左侧倾斜轨道的P点由静止释放，然后与静止在光电门C和光电门D之间的滑块B发生碰撞，如图所示。
光电门
D
连气源
光电门
C
滑块
B
P
滑块A
遮光条
(1)（4分）实验中滑块B备有甲乙两种：其中甲种滑块左端装有弹性圈，乙种滑块左端装有橡皮泥，与滑块A碰撞后会粘在一起。若要求碰撞时动能损失最大，则应选用 种滑块(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞时动能损失最小，则应选用 种滑块(填“甲”或“乙”)；
(2)（4分）某同学选取左端装有橡皮泥的滑块B进行实验，两滑块的质量分别为mA和mB，滑块A从P点释放后，通过光电门C的时间为t1，与滑块B粘在一起后通过光电门D的时间为t2，则在误差允许的范围内，只需验证等式 成立即说明碰撞过程中mA和mB系统动量守恒；
(3)（3分）在上一问的某次实验中，滑块通过光电门C和光电门D的时间分别为t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑块A和滑块B的质量之比为mA︰mB= 。
三、本题共3小题，36分。解答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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（9分）影视剧中常看到剧中人物从极高处落入水中而安然无恙的镜头，你相信这是真的吗？目前世界最高跳水纪录的高度达到了惊人的61米
，不过那名跳水者也因此摔断了脊梁骨。专家称，高空跳水在不会对人体造成伤害的情况下，跳台通常不能超过24.4米。我们假设一个运动员从20米高处跳入水中，从他接触水面到速度降为0历时t =0.1秒，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。试计算该运动员受到水的平均冲击力是其自身重力的多少倍？
16．（11分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧，释放物块后在弹力作用下获得一向右速度，当它经过B点进入导轨达到最高点C时，对轨道的弹力大小恰好等于其重力。已知重力加速度为g。求：
(1)释放物块前弹簧储存了多大的弹性势能？
·
C
B
A
m
R
O
(2)为使物块第一次进入半圆轨道后不脱离轨道，弹簧储存的弹性势能应该在什么范围？
17.（16分）如图所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，∠AOB=37°，圆弧的半径R=0.5m，圆心O点在B点正上方；BD部分水平且粗糙程度相同，长度为L=0.2m，C为BD的中点。现有一质量m=2kg，可视为质点的物块从A端由静止释放，恰好能运动到D点 (g=10m/s2， sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：
(1)物块与BD间的动摩擦因数μ；
(2)为使物块运动到C点时速度为零，可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角θ，求θ角的大小及物块在BD板上运动的总路程S（假设B处有一小段的弧线平滑连接，物块经过B点时没有能量损失；物块与工件BD间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）；
(3)若工件AB固定，工件BD不固定，且工件BD与水平地面间光滑，那么释放物块后，物块滑上工件BD运动到C点与BD保持相对静止，求工件BD的质量多大？
2017－2018学年度下学期六校协作体高一期末考试题
物理答案及评分标准
一、选择题：1．A ，2．B ，3．A ，4．D ，5．C ，6．D ，7．B ，8．A ，
9．BC ，10．AD ，11．AD ，12．BCD
二、实验题：13．（5分）BDE
14．(11分)(1)乙，甲； (2) mA t2＝(mA＋mB)t1（或mA/ t1＝(mA＋mB)/t2）； (3) 1︰2。
三、计算题
15．（9分）解：设运动员质量为m，刚接触水面时速度为v，受到水的平均冲力大小为F。
对运动员在空中竖直下落过程，由自由落体公式得：v2=2gh ………① (2分)
对从接触水面到速度降为0，取向下为正方向：
重力的冲量：IG=mgt ………② (1分)
平均冲力的冲量：IF=－Ft ………③ (1分)
这一过程动量的变化：△P=0－mv ………④ (1分)
由动量定理：I=IG＋IF=△P ………⑤ (1分)
令水对运动员的平均冲力大小为其自身体重的n倍，则有：F=nmg ………⑥ (1分)
由①②③④⑤⑥式解得：n=21 (2分)
16．（11分）解：(1)设释放物块前弹簧储存的弹性势能为EP1。
物体在C点时由向心力方程：F向=FN＋mg＝mg＋mg=mv12/R ………① (2分)
对A到C由机械能守恒：EP1=mg2R＋mv12/2 ………② (2分)
由①②式解得：EP1=3mgR (1分)
(2)若要物块第一次进入轨道不脱离轨道，有两种情况：
情况一：物体能够到达C点然后从C点水平抛出。
对应此情况设物块恰好能到达C点，在C点对物块列向心力方程：
F向=mg=mv22/R ………③ (1分)
令此种情况弹簧储存的弹性势能为EP2，则有EP2= mg2R＋mv22/2 ………④ (1分)
由③④解得：EP2=2.5mgR (1分)
情况二：物体在到达与圆心等高处之前速度降为0。
对应此情况设物块恰好能到达圆心等高点，令此种情况弹簧储存的弹性势能为EP3，则有：
EP3= mgR ………⑤ (1分)
综合两种情况可得，弹簧储存的弹性势能的范围为：EP≥2.5mgR或EP≤mgR (2分)
17．（16分）解：(1)对物块从A端运动到D点列动能定理：
W合=mgR（1－cos37°）－μmg L=0 ………① (2分)
解得：μ=0.5 ………② (1分)
(2)令物块滑到工件BD斜面上时所受摩擦力为f，则：f=μFN=μmgcosθ ………③ (1分)
对AC段列动能定理：mgR(1－cos37°)－mgsinθL/2－fL/2=0 ………④ (1分)
由②③④解得：θ=37° (1分)
由于物块在斜面上受到的重力沿斜面向下的分力大于它所受到的最大静摩擦力，所以物块到达C点后将沿斜面下滑，且最终停在B点。
设整个过程系统产热为Q1，对全程列能量守恒定律：
mgR(1－cos37°)= Q1 ………⑤ (2分)
又Q1= fS ………⑥ (1分)
由⑤⑥解得：S=0.25m (1分)
(3)设物块刚滑到B时速度为v，工件BD质量为m′，物块与工件BD摩擦产热为Q2。
对AB段列动能定理：mgR(1－cos37°)= mv2/2 ………⑦ (1分)
物块滑到BD上后动量守恒：mv=（m＋m′）v共………⑧ (2分)
对全程列能量守恒定律：mgR(1－cos37°)=（m＋m′）v共2/2＋Q2 ………⑨ (1分)
又Q2=μmgL/2 ………⑩ (1分)
由②⑦⑧⑨⑩解得：m′=2kg (1分)
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