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2017-2018学年湖北省武汉华中师范大学第一附属中学高一下学期期中考试物理试题 PDF版

华中师大一附中2017—2018学年度第二学期期中检测

高一年级物理试题

时限:90分钟满分:110分

一、选择题(本题共50分,在给出的四个选项中,第1-6小题只有一项是正确的,第7-10小题有多

个选项是正确的,全部选对得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)

1.下列说法符合物理学史的是

A.开普勒发现了太阳系行星的运动规律,他发现各行星绕太阳做匀速圆周运动

B.牛顿将行星与太阳之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律

C.哥白尼创立了“地心说”

D.哈雷通过实验测出了引力常量G的数值

2.下列描述的物理过程中,研究对象机械能守恒的是

A.拉着物体沿斜面加速上滑的过程

B.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降的过程

C.运动员投出的铅球在空中飞行的过程(空气阻力不计)

D.汽车匀速通过一座拱形桥的过程

3.若地球自转变快,下列说法正确的是

A.赤道上的重力加速度会变小

B.两极的重力加速度会变小

C.地球同步轨道的离地高度会变大

D.地球的第一宇宙速度会变小

4.质量为m的汽车,启动后沿平直公路行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶中受到的阻力大

小恒定,汽车能达到的最大速度为v。当汽车的瞬时速度为v/3时,汽车的加速度大小为

A.P/mv B.2P/mv C.3P/mv D.4P/mv

5.科学家设想通过在两颗轨道半径不同的卫星之间连接电缆,让它切割地

磁场的磁感线发电。如图所示,赤道面内有两颗质量均为m的卫星A、

B通过电缆连接,它们以相同的角速度绕地球做匀速圆周运动,离地心

A B

的距离分别为r A、r B。已知地球质量为M,引力常量为G。下列说法正

确的是

A.卫星A、B均不会撞上同轨道其他卫星

B.由于运动速度更快,A会追上同轨道上的前方其他卫星

C.电缆的张力为0

D .这两颗卫星的角速度为2211()()A B A B GM r r r r ++6.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作

用,在0~3s 内其速度与时间图象和该拉力的

功率与时间图象分别如图a 和b 所示,下列说

法正确的是

A .摩擦力大小为10N

B .0~3s 内拉力做功为60J

C .0~3s 内合力做功为1.25J

D .由于物体运动的位移无法得知,所以

0~3s 内摩擦力做功无法计算7.如图所示,一颗质量为m 的卫星沿椭圆轨道运动,其近地点恰好和地球赤道相切(忽略大气层

厚度),另有一质量也为m 的物体A 静止在赤道表面。下列说法正确的是

A .卫星在近地点时的速度等于7.9km/s

B .卫星在近地点时的速度大于7.9km/s

C .卫星在近地点时的加速度与物体A 的加速度大小相等

D .卫星在近地点时地球对卫星的万有引力与地球对物体A 的万有引力大小相等8.游乐场里有一种儿童“蹦极”项目如图所示,用两根对称的弹性绳互成一定角度将儿童吊起。开

始蹦极时,教练将儿童竖直往下拉拽,使弹性绳被拉伸,然后突然松手,儿童就会上下震荡。装置底部有一个蹦床或者气垫,在震动幅度过大时起到缓冲作用。已知图中位置为平衡位置(小孩刚好被悬吊静止的位置)。在某一次蹦极过程中,教练松手后,小孩从某个悬空位置(腿伸直也不能接触到底下的蹦床)开始向上运动,而且在小孩达到最高点之前,绳子就

已经松弛。忽略空气阻力,针对这一次蹦极,下列说法正确的是

A .在平衡位置上方某处小孩的动能达到最大

B .在平衡位置上方某处小孩的机械能达到最大

C .小孩到达最高点之后再下落,到达最低点时一定不会碰到蹦床

D .小孩从平衡位置上升到最高点的过程中,增加的重力势能大于减少的动能

9.以某一初速度从地面竖直向上抛出一个小球,一段时间后小球落回地面。已知小球受到的空气

阻力大小与速率成正比,从抛出到落回抛出点的过程中,取地面为参考平面,下列关于小球的动能E k 、重力势能E p 、机械能E 随小球离地高度h 的变化图像正确的是

t /s v (m/s)122430t /s

P /W 1230201030图a 图b A

A B C D h E k h E p h E h E

O O O O 上升

下降

上升下降上升下降上升下降10.如图所示,竖直平面内有一粗糙程度相同、半径为R 的圆轨道。一个大小可忽略、质量为m 的

物块在与圆心等高处以初速度06v gR 沿圆轨道下滑,恰好能经过最高点。空气阻力忽略不计,下列说法正确的是

A .物块从出发到运动至最高点的过程中克服阻力做功32

mgR B .物块从出发到运动至最高点的过程中克服阻力做功2mgR

C .物块在圆弧最低点受到的支持力小于8mg

D .物块从最高点回到出发点的过程中一定不会离开轨道掉下来

三、实验题(16分)

11.某校物理实验小组用如图所示的装置探究动能定理。

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(1)关于实验操作,下列说法不正确...的是()A .为消除摩擦力的影响,提高实验的精确度,必须先

将纸带穿过计时器连到小车上,再改变木板倾角,

使小车能沿木板匀速下滑

B .打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不都是均匀的,应选间距均匀的那一段纸带来

计算小车的速度,因为这一段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形

C .换用不同的纸带进行实验,在增加橡皮筋数量的同时应减少橡皮筋拉伸的长度,以实现对

小车的拉力不变的目的

D .本实验不需要测量橡皮筋做的功到底是多少焦耳

(2)该小组利用实验数据绘出的W -v 2图像如右图所示,可能的原因是(

)A .没有平衡摩擦力

B .平衡摩擦力时小车没有连着纸带

C .平衡摩擦力时木板倾角太大v 2

W O v 0R

D .打点计时器使用的电源频率比50Hz 小

12.在用落体法验证机械能守恒定律时,某小组按照正确的操

作选得纸带如图,其中O 是起始点,A 、B 、C 是打点计

时器连续打下的3个点,用毫米刻度尺测量O 到A 、B 、

C 各点的距离,

并记录在图中。已知当地的重力加速度g =9.80m/s 2,打点计时器的打点频率为50Hz 。

(1)图中的三个测量数据中不符合有效数字读数要求的是________段的读数,应记作_______cm ;

(2)甲同学用重锤在OB 段的运动来验证机械能守恒,他用AC 段的平均速度作为B 点对应的瞬时

速度B v ,则求得该过程中重锤动能的增加量ΔE k =______J ,重力势能的减少量E p 减=______J

(计算结果均保留3位有效数字,重锤的质量m =1kg )。导致上述两者不相等的原因是。(3)下列关于该实验说法不正确...的是()

A .为了完成该实验,需要测出重锤的质量m

B .选取质量较大的钢制重锤有利于减小实验误差

C .本实验可以用图像法来处理数据:测出纸带上若干个点对应的瞬时速度v 和下落高度h ,描出v 2-h 图像,若在误差允许的范围内该图像是一条过原点的直线,则可以认为机械能守恒

D .处理数据的另外一种做法是:相邻两点的时间间隔为T 。数出O 、B 之间的间隔数量,记为n ,测量出OB 之间的距离为h ,因为从开始下落到B 点经过打点计时器的时间是nT ,所以根据自由落体运动的规律v B =gt =gnT ,如果mgh =

21mv B 2,即gh =2

1v B 2,可认为验证了机械能守恒定律四、计算题(本题共4小题,共44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

写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。)

13.如图所示,长度为L 的轻绳连着一个质量为m 的小球,悬于O 点。O 点正下方P

处有一个小钉子。刚开始让轻绳拉直,与竖直方向夹角为θ,将小球由静止释放。

已知重力加速度为g 。O P

θ

(1)当小球摆到最低点轻绳撞到钉子之前的瞬间,绳的张力为多少?

(2)若要轻绳撞到钉子(没有机械能损失)后小球恰好能做完整的圆周运动,

求OP的长度为多少?

14.2018年4月2日早上,我国第一个目标飞行器和空间实验室——“天宫一号”在达到设计寿命2

年后再入大气层,销毁。在天宫一号上,我们不仅上演了难度堪比“百米穿针”的天宫一号、神舟八号交会对接(标志着我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家);而且由女航天员王亚平给全国中小学生上了一堂精彩绝伦的“太空课”。天宫一号质量约为8.4吨,在轨近似做匀速圆周运动,正常轨道高度约为320km。设地球可看成半径R=6.4×106m的均匀球体,地球表面的重力加速度g=10m/s2。忽略地球自转的效果。取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨

道半径为r时,卫星与地球组成的系统具有的引力势能可表示为p GMm

E

r

=-,其中M、m分别为地球、卫星的质量,G为引力常量。(结果保留2位有效数字)

(1)估算天宫一号在轨运行时的动能大小。

(2)不考虑大气阻力的情况下,发射天宫一号到它的预定轨道至少需要消耗多少能量?

15.如图所示,将质量均为m、大小不计的两物块A、B用轻质弹簧拴接,放置在倾角为30°的光滑

斜面上。斜面底端固定一块挡板。只用手托住B在距底端L处,A在弹簧弹力的作用下处于静止状态,再将弹簧锁定(长度不可变化)。现由静止释放A、B,B物块接触挡板前一瞬间解除弹簧锁定,且碰后B物块的速度立即变为0。在随后的运动过程中当弹簧恢复到原长时A物块运动的速度为υ0;且B物块恰能离开挡板但不继续上滑。已知弹簧具有相同形变量时,弹性势能也相同。重力加速度为g。

(1)B物块碰撞挡板后,A向上运动过程中的最大速度υ1;

(2)从B物块碰撞挡板到B物块恰能离开挡板但不继续上滑的过程中,A物块运动的位移Δx;

(3)第二次用手拿着A、B两物块置于光滑斜面上,使得弹簧处于原长状态,此时物块B离挡板的

距离也为L,然后由静止同时释放A、B,B物块碰撞挡板后速度同样立即变为0。求第二次释

放A、B后,B刚要离开挡板时A的速度υ2。

B

A

L