北京市东城区2015-2016学年度高一第二学期期末考试物理试题及答案

东城区2015—2016学年度第二学期期末教学统一检测

高一物理

试卷满分：100分 考试时间：100分钟

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一、选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。（每小题4分，共48分）

1．下列物理量中属于矢量的是

A．功 B．向心加速度 C．动能 D．功率

2．两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的一半，它们之间万有引力的大小变为

A． B． C． D．

3．一圆盘可绕通过圆盘中心OO′且垂直于盘面的竖直轴转动，如图所示。在圆盘上放置一木块，当木块随圆盘一起匀速转动运动时，关于木块的受力情况，以下说法中正确的是

A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相反

B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心

C．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心

D．木块与圆盘间没有摩擦力作用，木块受到向心力作用

4．如图所示，用恒力F拉着物体沿水平面从A移动到B的过程中，下列说法正确的是

A．水平面粗糙时力F做的功比水平面光滑时力F做的功多

B．水平面粗糙时和水平面光滑时相比力F做功一样多

C．加速运动时力F做的功比减速运动时力F做的功多

D．加速运动时力F做的功比匀速运动时力F做的功多

5．两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，运动速率之比为vA∶vB＝2∶1，则轨道半径之比为

A．RA∶RB＝2∶1

B．RA∶RB＝1∶2

C．RA∶RB＝4∶1

D．RA∶RB＝1∶4

6．在下列所述实例中，机械能守恒的是

A．木箱沿光滑斜面下滑的过程

B．电梯加速上升的过程

C．雨滴在空中匀速下落的过程

D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程

7．如图所示，一个人把质量为m的石块，从距地面高度为h处，以初速度v0斜向上方抛出。以水平地面处为势能零点，不计空气阻力，重力加速度为g，则：

A．石块离开手的时刻机械能为

B．石块刚落地的时刻动能为

C．人对石块做的功是

D．人对石块做的功是

8．关于地球的同步卫星，下列说法正确的是

A．同步卫星的轨道和北京所在纬度圈共面

B．同步卫星的轨道必须和地球赤道共面

C．所有同步卫星距离地面的高度不一定相同

D．所有同步卫星的质量一定相同

9．如图所示，物体从直立轻质弹簧的正上方处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，对上述过程的下列判断中正确的是

A．能量在动能和弹性势能两种形式之间转化

B．物体、地球和弹簧组成的系统在任意两时刻机械能相等

C．当重力和弹簧弹力大小相等时，重力势能最小

D．物体在把弹簧压缩到最短时，动能最大

10．如图，光滑小球置于正方体盒子中，盒子的边长略大于小球的直径。此盒子在机械装置（未画出）带动下在竖直平面内做匀速圆周运动。图中所示a位置为竖直方向上的最高点，b位置与圆心o的连线与oa垂直。关于小球与盒子内壁的相互作用情况，下列说法正确的是

A．盒子运动到a点时，盒子上壁与小球之间一定没有作用力

B．盒子运动到b点时，盒子右壁与小球之间一定没有作用力

C．盒子运动到a点时，盒子左壁和右壁与小球间的作用力大小一定不等

D．盒子运动到b点时，盒子上壁和下壁与小球间的作用力大小一定不等

11．“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，一般有数十个座椅通过缆绳固定在旋转圆盘上，每个座椅可坐一人。启动时，座椅在圆盘的带动下围绕竖直的中心轴旋转。不考虑空气阻力，当旋转圆盘匀速转动时，设连接A、B的缆绳与中心轴的夹角为θ，则：

A．θ与座椅及乘坐人的质量有关

B．θ与缆绳悬点到中心轴的距离有关

C．θ与圆盘旋转的角速度无关

D．θ与缆绳的长度无关

12．汽车通过如图所示的一段路面，其中AB、CD分别为水平路面，BC为一段斜坡，全程路面的材质相同，各路段之间平滑连接。若汽车在从A到D的过程中发动机的功率始终保持不变，在三段路面上达到匀速行驶状态时速率分别为v1、v2 、v3。则以下关于汽车的速度随时间变化的图像中可能正确的是

二、实验题（共10分）

13．（4分）为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的是

A．两球的质量应相等

B．两球应同时落地

C．实验只能说明A球在竖直方向上做自由落体运动

D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

14．（4分）如图所示是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片。如果图中每个方格的边长表示的实际距离l和闪光频率f为已知量，请写出计算平抛初速度v0的表达式：v0= ；计算当地重力加速度值g的表达式g= 。

15．（6分）如图甲所示，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，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

① 已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材有 （选填选项前的字母）。

A．直流电源 B．交流电源

C．天平及砝码 D．刻度尺

② 安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =______ m/s（结果保留三位有效数字）。

③ 若已知当地重力加速度为g，代入图乙中所测的数据进行计算，并将与 进行比较（用图乙中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E 点的过程中机械能是否守恒。

三、论述、计算题（共38分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。 有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

16．（6分）从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体，经2s 落地，不计空气阻力，g取10m/s2。

求：（1）物体抛出时距地面的高度h；

（2）物体落地点距抛出点的水平距离x；

（3）刚落地时速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tanθ。

17．（6分）太阳正处于主序星演化阶段，为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径为R，地球质量为m ，日地中心的距离r，万有引力常量为G，地球绕太阳公转的周期为T，试写出目前太阳的质量M的表达式。

18．（8分）如图，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点，若物体和地面间的动摩擦因数为µ，AB间距离为x，求：

（1）从A到B的过程中力F做的功W；

（2）物体到达B点时的动能Ek。

19．（9分）如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点静止。若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。

求：（1）物块滑到b点时的速度；

（2）物块滑到b点时对b点的压力；

（3）b点与c点间的距离。

20．（9分）如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。给系统输入能量，使小球通过最高点的速度不断加快，通过传感器测得小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系如图乙所示，重力加速度为g，不考虑摩擦及空气阻力，请分析并回答以下问题：

（1）若要小球能做完整的圆周运动，对小球过最高点的速度有何要求？(用题中给出的字母表示)。

（2）根据题目及图像中的条件求出小球质量m和摆线长度l的值。（g取10m/s2）

（3）求小球从图中a 点所示状态到图中b点所示状态的过程中，外界对此系统做的功。

（4）当小球达到图乙中b点所示状态时，立刻停止能量输入。之后的运动过程中，在绳中拉力达到最大值的位置，轻绳绷断，求绷断瞬间绳中拉力的大小。

东城区2015—2016学年度第二学期期末教学统一检测

高一物理答案

一、选择题：

二、实验题：

13．（4分)BC （选不全得2分，选错不得分）

14．（4分）v0=3lf；（2分） g=2lf2（2分）

15.（6分) BD（2分） ② 3.01 （2分） ③ gh2 （gOE） （2分）

三、计算题：

16．（6分）

解：（1）m （2分）

（2）m（2分）

（3）（2分）

17．（6分）

解： 地球绕太阳作匀速圆周运动，因此有： （4分）

可得太阳的质量 （2分）

18．（8分）

解： （1）由功的公式可求得： （2分）

（2）物体受到的摩擦力（2分）

对物体从A点到B点的过程应用动能定理：（3分）

即，物体到达B点时的动能（1分）

19.（9分）

解：（1）物块从a到b的过程机械能守恒，由，（2分）可得：

物块滑到b点时的速度（1分）

（2）物块滑到b点时，由牛顿第二定律可得：，（2分）

将代入， 可得：（1分）

（3）对物块从a到c的全过程应用动能定理，有（2分）

则b点与c点的距离（1分）

20.（9分）

（1）小球刚好通过最高点做完整圆运动要求在最高点受力满足：（1分）

因此小球过最高点的速度要满足：（1分）

（2）小球在最高点时有： 又因为：，

所以绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系式为：（1分）

由图象知，当时，F=0，代入上式得到：；又已知，则小球的质量0.2kg。（1分）

（3）由知：图线的斜率值为N/J，因此对应状态b，Fb=4.0N，可求出小球在最高点的动能，于是得到： 3.0J（1分）

（或：由，将0.2kg、、F=4.0 N 代入，可求得：）

对小球从状态a到状态b的过程，有：（1分）

即：外界对系统做的功为2.0J。

（4）在停止能量输入之后，小球在重力和轻绳拉力作用下在竖直面内做圆周运动，运动过程中机械能守恒。当小球运动到最低点时，绳中拉力达到最大值。

设小球在最低点的速度为v，对从b状态开始至达到最低点的过程应用机械能守恒定律，有：；（1分）

设在最低点绳中拉力为Fm，由牛顿第二定律有：（1分）

两式联立解得：Fm=16N （1分）

即：绷断瞬间绳中拉力的大小为16N。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/ca1c7bd56394dd88d0d233d4b14e852459fb395f.html