北京市豐臺(tái)區(qū)北京十二中2016-2017學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題

北京十二中20162017學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)物理期中考試題2017.4命題人：馬廣明復(fù)核人：岳玉平考生須知：1．本試卷共6頁(yè)，分為兩部分．總分100分．考試時(shí)間100分鐘．2．將選擇題答案填涂在答題卡上，第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效．3．考試結(jié)束時(shí)，收答題卡．一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求．）1．發(fā)現(xiàn)“所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等”的科學(xué)家是（）A．牛頓 B．第谷 C．開(kāi)普勒 D．哥白尼【答案】C【解析】所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，也就是開(kāi)普勒第三定律，所以是開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)的，故C正確．故選C．2．如圖所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，運(yùn)動(dòng)方向從到．已知在點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．點(diǎn)的速率比點(diǎn)的速率小 B．點(diǎn)的加速度與速度的夾角大于C．點(diǎn)的加速度比點(diǎn)的加速度大 D．從到加速度與速度的夾角先增大后減小【答案】A【解析】A．根據(jù)題意，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿點(diǎn)軌跡的切線方向，則知加速度方向向下，合外力也向下，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定不變，質(zhì)點(diǎn)由到過(guò)程中，合外力做正功，由動(dòng)能定理可得，點(diǎn)的速度比點(diǎn)速度大，故A正確．B．物體在點(diǎn)受力的方向向下，而速度的方向向右上方，點(diǎn)的加速度與速度的夾角大于，故B錯(cuò)誤．C．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，合外力也不變，故C錯(cuò)誤．D．由的分析可以知道質(zhì)點(diǎn)由到過(guò)程中，受力的方向向下，速度的方向從水平向右變?yōu)樾毕蛏?，加速度與的夾角之間減小，故D錯(cuò)誤．故選A．3．關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說(shuō)法中正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向，一定是該時(shí)刻的速度方向B．物體的動(dòng)能不變，其動(dòng)量一定不變C．動(dòng)量越大的物體，其速度一定越大D．物體的動(dòng)量越大，其慣性也越大【答案】A【解析】A．動(dòng)量具有瞬時(shí)性，任一時(shí)刻物體動(dòng)量的方向，即為該時(shí)刻的速度方向，故A正確．B．物體的動(dòng)量：，動(dòng)量大小取決于質(zhì)量與速度的乘積，故B錯(cuò)誤．C．物體動(dòng)量的大小由物體質(zhì)量及速度的大小共同決定，不是只由物體的速度決定的，故物體的動(dòng)量大，其速度不一定大，故C錯(cuò)誤．D．質(zhì)量是慣性大小的量度，而物體的動(dòng)量，，動(dòng)量大小取決于質(zhì)量與速度的乘積，動(dòng)量大的物體慣性不一定大，故D錯(cuò)誤．故選A．4．如圖所示，光滑的水平面上，小球在拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球到達(dá)點(diǎn)時(shí)突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）A．突然消失，小球?qū)⒀剀壽E做離心運(yùn)動(dòng) B．突然變小，小球?qū)⒀剀壽E做離心運(yùn)動(dòng)C．突然變大，小球?qū)⒀剀壽E做離心運(yùn)動(dòng) D．突然變小，小球?qū)⒀剀壽E逐漸靠近圓心【答案】A【解析】A．在水平面上，細(xì)繩的拉力提供所需的向心力，當(dāng)拉力消失，物體受力合為零，將沿切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確．B．當(dāng)向心力減小時(shí)，將沿軌道做離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．C．突然變小，小球?qū)⒀剀壍雷鲭x心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．D．突然變大，小球?qū)⒀剀壽E做向心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．故選A．5．一輛滿(mǎn)載的卡車(chē)在起伏的公路上勻速行駛，如圖所示，由于輪胎過(guò)熱，容易爆胎，爆胎可能性最大的地段是（）A．處 B．處 C．處 D．處【答案】D【解析】在凹形路面處支持力大于重力，且，因不變，越小，越大，故在處爆胎可能性最大，故D正確．故選D．6．兩個(gè)相距為的小物體，它們之間的萬(wàn)有引力為，保持質(zhì)量不變，將它們間的距離增大到，那么它們之間萬(wàn)有引力的大小將變?yōu)椋ǎ〢． B． C． D．【答案】D【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律得：甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距，它們之間的萬(wàn)有引力為．若保持它們各自的質(zhì)量不變，將它們之間的距離增大到，則甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力，故D正確．故選D．7．如圖所示，力大小相等，物體沿水平面運(yùn)動(dòng)的位移也相同，下列哪種情況做功最少（）A． B．C． D．【答案】D【解析】A．拉力做功為：，故A錯(cuò)誤；B．拉力做功為：，故B錯(cuò)誤；C．拉力做功為：，故C錯(cuò)誤；D．拉力做功為：，拉力做功最少，故D正確．故選D．8．如圖所示，某個(gè)力作用在半徑為的轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣上，力的大小保持不變，但方向保持在任何時(shí)刻均與作用點(diǎn)的切線一致，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力做的總功為（）A． B． C． D．【答案】B【解析】轉(zhuǎn)周通過(guò)的軌跡長(zhǎng)度為：，力所做的功，故B正確．故選B．9．國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)投票，通過(guò)了新的行星定義，冥王星被排除在太陽(yáng)系大行星行列之外，太陽(yáng)系的大行星數(shù)量將由九顆減為八顆．若將八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡可粗略地認(rèn)為是圓，各星球半徑和軌道半徑如下表所示：行星名稱(chēng)水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半徑()軌道半徑()從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近（）A．年 B．年 C．年 D．年【答案】C【解析】根據(jù)得，周期，因?yàn)楹Ｍ跣堑能壍腊霃綍r(shí)地球軌道半徑的倍，則海王星的周期大約是地球公轉(zhuǎn)周期的倍，地球公轉(zhuǎn)周期為年，則海王星的公轉(zhuǎn)周期有年，故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C．10．如圖所示，木板可繞固定的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)．木板從水平位置緩慢轉(zhuǎn)到位置，木板上的物塊始終相對(duì)于木板靜止．在這一過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能增加了．用表示物塊受到的支持力，用表示物塊受到的摩擦力．在這一過(guò)程中，以下判斷正確的是（）A．和對(duì)物塊都不做功 B．對(duì)物塊做功，對(duì)物塊不做功C．對(duì)物塊不做功，對(duì)物塊做功 D．和對(duì)物塊所做功的代數(shù)和為【答案】B【解析】由受力分析知，支持力的方向是垂直于木板向上的，物體的位移也是向上的，所以支持力做正功，但摩擦力方向是沿斜面向上的，摩擦力的方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功，由動(dòng)能定理可知，，故支持力做功為，故B正確．故選B．二、多項(xiàng)選擇題（本題4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，錯(cuò)選得0分．）11．如圖所示，置于足夠長(zhǎng)斜面上的盒子內(nèi)放有光滑球，恰與盒子前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上，一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板拴接，另一端與相連．今用外力推使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過(guò)程中（）A．彈簧的彈性勢(shì)能一直減小直至為零B．對(duì)做的功等于機(jī)械能的增加量C．彈簧彈性勢(shì)能的減小量等于和機(jī)械能的增加量D．A所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和小于動(dòng)能的增加量【答案】BD【解析】A．因?yàn)閺椈梢恢碧幱趬嚎s狀態(tài)，故彈性勢(shì)能一直減小，但沒(méi)有減為零，故A錯(cuò)誤．B．除重力外其余力做的功等于物體機(jī)械能的增加量，故對(duì)做的功等于機(jī)械能的增加量，故B正確．C．因?yàn)檎w和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故彈簧彈性勢(shì)能的減小量等于和機(jī)械能的增加量，故C錯(cuò)誤．D．對(duì)物體、重力、支持力、彈簧彈力和對(duì)彈力的合力做的功等于動(dòng)能的增加量，故重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和大于動(dòng)能的增加量，故D正確．故選BD．12．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為，小球半徑為，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度C．小球在水平線以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D．小球在水平線以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力【答案】BC【解析】A．在最高點(diǎn)，因?yàn)橥夤芑騼?nèi)管都可以對(duì)小球產(chǎn)生彈力作用，當(dāng)小球的速度等于時(shí)，內(nèi)管對(duì)小球產(chǎn)生彈力，大小為，故最小速度為，故A錯(cuò)誤，B正確．C．小球在水平線以下管道運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檠匕霃椒较虻暮狭μ峁┳鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力，而內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力，故C正確．D．小球在水平線以上管道運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檠匕霃椒较虻暮狭μ峁┳鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力，可能外側(cè)壁對(duì)小球有作用力，也可能內(nèi)側(cè)壁對(duì)小球有作用力，故D錯(cuò)誤．故選BC．13．如圖所示，小球從一個(gè)固定的光滑斜槽軌道頂端無(wú)初速度開(kāi)始下滑，用、和分別表示小球沿軌道下滑的速度、時(shí)間和豎直高度，下面的圖象和圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．【答案】AD【解析】A．由于小球從光滑斜槽下滑的過(guò)程中，斜槽與水平面間傾角逐漸減小，則小球加速度逐漸減小，圖象中，故A正確，B錯(cuò)誤．CD．小球下滑過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，由可知小球下滑高度與速度的平方成正比，故C錯(cuò)誤，D正確．故選AD．14．下列說(shuō)法正確的是（）A．在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式，這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是牛頓第二定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的B．在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式，這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式，它是由速度的定義式得來(lái)的C．在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式，這個(gè)關(guān)系式是開(kāi)普勒第三定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到證明的D．在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，使用的三個(gè)公式都是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到證明的【答案】AB【解析】A．引用公式，這個(gè)關(guān)系式實(shí)質(zhì)是牛頓第二定律，可以在實(shí)驗(yàn)室得到驗(yàn)證，故A正確．B．引用公式．這個(gè)關(guān)系式實(shí)質(zhì)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式，即線速度等于弧長(zhǎng)與時(shí)間的比值，是通過(guò)速度的定義式得到的，故B正確．CD．引用公式是開(kāi)普勒第三定律，是從觀察行星運(yùn)動(dòng)所取得的資料中總結(jié)出來(lái)的，在實(shí)驗(yàn)室無(wú)法驗(yàn)證，故CD錯(cuò)誤．故選AB．三、實(shí)驗(yàn)題（本題2小題，共17分）15．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中；（）從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的，其編號(hào)為_(kāi)_________A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶） B．重物 C．天平D．毫米刻度尺 E．秒表 F．運(yùn)動(dòng)小車(chē)（）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝放置要求為_(kāi)_________；開(kāi)始打點(diǎn)計(jì)時(shí)的時(shí)候，應(yīng)先__________，然后__________．【答案】（）ABD；（）見(jiàn)解析【解析】（）ABD（）底板要豎直，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，釋放重錘，讓它帶著紙帶一同下落．16．在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某小組按照正確的操作選得紙帶如圖，其中是起始點(diǎn)，、、是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的個(gè)點(diǎn)，用毫米刻度尺測(cè)量到、、各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中．（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，重錘質(zhì)量為，計(jì)算結(jié)果均保留位有效數(shù)字）（）圖中的三個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是__________段的讀數(shù)，應(yīng)記作__________；（）甲同學(xué)用重錘在段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，他用段的平均速度作為點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度，則求得該過(guò)程中重錘的動(dòng)能增加量__________，重力勢(shì)能的減少量__________．這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使__________（選填“>”、“<”或“=”）；（）乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)記為第個(gè)點(diǎn)，圖中的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第個(gè)點(diǎn)．因此他用計(jì)算與點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度，求得動(dòng)能的增加量__________．這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使__________（選填“>”、“<”或“=”）．（）上述兩種處理方法中，你認(rèn)為合理的是__________同學(xué)所采用的方法．（選填“甲”或“乙”）【答案】（）；；（）；；；（）；；（）甲【解析】（）毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位，這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是段：，應(yīng)記作．（）中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度來(lái)求的速度大?。撨^(guò)程重錘的動(dòng)能增加量重力勢(shì)能減小量因?yàn)槲矬w下落過(guò)程中存在摩擦阻力，這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使．（）．這樣的驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使．（）上述兩種處理方法中，合理的是甲．四、解答題（本題共5小題，滿(mǎn)分40分．在答題卷上解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、文程式和重要演算步驟，只寫(xiě)最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案應(yīng)明確寫(xiě)出數(shù)值和單位．）17．（6分）如圖所示，一質(zhì)量的物體，由高，傾角的固定斜面的頂端滑到底端，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，求物體所受各個(gè)力所做的功及合外力所做的功？（）【答案】、、、【解析】重力做功；支持力方向與位移方向垂直，不做功，則有．滑動(dòng)摩擦力為：，則摩擦力做功為合外力做功為．18．（6分）將質(zhì)量為的小球，從距水平地面高處，以速度拋出，不計(jì)空氣阻力，取，求：（）拋出后內(nèi)重力對(duì)小球的沖量；（）小球落地時(shí)的動(dòng)量．【答案】（）；（）【解析】（）重力是恒力，內(nèi)重力對(duì)小球的沖量，方向豎直向下．（）小球落地時(shí)豎直分速度為由速度合成知，落地速度．所以小球落地時(shí)的動(dòng)量大小為．19．（8分）如圖所示，把一個(gè)質(zhì)量的物體通過(guò)兩根等長(zhǎng)的細(xì)繩與豎直桿上、兩個(gè)固定點(diǎn)相連接，繩、長(zhǎng)都是，長(zhǎng)度是，直桿和球旋轉(zhuǎn)的角速度等于多少時(shí)，繩上才有張力？（）【答案】見(jiàn)解析【解析】抓住臨界條件，當(dāng)繩剛好伸直還無(wú)張力時(shí)的角速度為球旋轉(zhuǎn)的最小角速度．已知、繩長(zhǎng)均為，如圖所示即，．在中，得．設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑．．繩被拉直但無(wú)張力時(shí)，小球所受的重力與繩拉力的合力提供向心力，其受力分析如圖所示，由圖可知，小球的向心力為：．根據(jù)牛頓第二定律得：．計(jì)算得出直桿和球的角速度為．當(dāng)直桿和球的角速度時(shí)，中才有張力．20．（10分）一列火車(chē)總質(zhì)量，機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)火車(chē)的阻力是車(chē)重的倍，取，求：（）火車(chē)在水平軌道上行駛的最大速度；（）在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率工作，當(dāng)行駛速度為和時(shí)，火車(chē)的瞬時(shí)加速度、各是多少？（）在水平軌道上以速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率．（）若火車(chē)從靜止開(kāi)始，保持的加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間．【答案】（）；（），；（）；（）【解析】（）列車(chē)以額定功率工作時(shí)，當(dāng)牽引力等于阻力，即時(shí)列車(chē)的加速度為零，速度達(dá)最大，則有．（）當(dāng)時(shí)列車(chē)加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)，牽引力為：．據(jù)牛頓第二定律得：，當(dāng)時(shí)，有．據(jù)牛頓第二定律得：．（）當(dāng)時(shí)，列車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率．（）根據(jù)牛頓第二定律得牽引力，在此過(guò)