2017-2018学年甘肃省西北师大附中高一下学期期末模拟物理试卷

号位座密不号场考卷此号位座密不号场考卷此附中2017-2018学年高一下学期期末模拟试卷

物理（A）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题（每小题3分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项，选对的得3分，选错或不选得0分）1．“飞车走壁”杂技表演简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为「，侧壁倾斜角度丿不变，则下列说法中正确的是（）号证考准名姓级班摩托车做圆周运动的「越高，角速度越小号证考准名姓级班摩托车做圆运动的「越高，线速度越小摩托车做圆周运动的「越高，向心力越大摩托车对侧壁的压力随高度「变大而减小如图中的圆a、b、c,其圆心均在地球自转轴线上，则关于同步卫星的轨道下列说法正确的是（）可能为a可能为b可能为c—定为b河宽•；；；；：：：，船在静水中速度为水流速度是「八，则船过河的最短时间是（）140；.;以気C.100s如图所示为火车在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨.某转弯处规定行驶的速度为，当火车通过此弯道时，下列判断正确的是（）若速度大于，则火车轮缘挤压内轨若速度大于，则火车轮缘挤压外轨若速度大于，则火车所需向心力由外轨轮缘挤压产生若速度小于，则火车所需向心力由内轨轮缘挤压产生如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个a、b和c小球、和运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（）a的飞行时间比b的长B．a的水平速度比b的小b和c的飞行时间相同b的初速度比c的小下列说法中正确的是（）物体在恒力作用下不可能做曲线运动加速度变化的运动一定是曲线运动做圆周运动的物体所受合外力一定指向圆心物体在恒力或变力作用下，都可能做曲线运动已知某天体的第一宇宙速度为从：：「，该星球半径为J则在距离该星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动的宇宙飞船的运行速度为（）:禺、二、B.4hn>:订如卜从空中以4皿;泊勺初速度水平抛出一重为1址啲物体.物体在空中运动=落地，不计空气阻力，取，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）；；：；：认、；：；：让丁；：；：汽9•某行星的卫星，在接近行星表面的轨道上运动，已知万有引力常量为，若要计算该行星的密度，只需测量出的一个物理量是（）行星的半径卫星的半径卫星运行的线速度卫星运行的周期某人用手将1底物体由静止竖直向上提起血，物体运动的加速度大小为:八（取10m/s2）,则下列说法正确的是（）手对物体做功1切合外力对物体做功人对物体做功的平均功率为^物体机械能增加10J二、多项选择题（每小题4分，共20分；在每小题给出的四个选项中，有两个或多个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，选错的或不选的得0分）一汽车的额定功率为，设在水平公路行驶所受的阻力恒定，最大行驶速度为•，则（）若汽车以额定功率启动，则做加速度减小的直线运动若汽车匀加速启动，则在刚达到额定功率时的速度等于无论汽车以哪种方式启动，加速度与牵引力均成正比汽车以速度」匀速行驶，若要减速，则要减少牵引力如图所示，皮带传动装置，右轮的半径为r,a是它边缘上的一点；左侧是一套轮轴,大轮的半径为业，小轮的半径为b点在小轮上，到小轮中心的距离为r,已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上；若在转动过程中皮带不打滑，则（）a点和c点周期相等a点和b点角速度相等a点和c点线速度大小相等a点和d点的向心加速度大小相等卫星在込点从圆形轨道进入椭圆轨道二，」为轨道二上的一点，如图所示，关于卫星的

）A．卫星在圆形轨道上过I点时减速可能进入椭圆轨道B．在轨道1上经过I）A．卫星在圆形轨道上过I点时减速可能进入椭圆轨道B．在轨道1上经过I的速度大于在轨道上经过\的速度C．在轨道二上运动的周期小于在轨道上运动的周期D．量为物块二'的重心与圆孔的距离为：、::，并已知'与圆盘的最大静摩擦力与、，co=0.5rad/sA.B.co量为物块二'的重心与圆孔的距离为：、::，并已知'与圆盘的最大静摩擦力与、，co=0.5rad/sA.B.co=1.5rad/sC.co=2.5rad/sD.co=3.5rad/s如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为程二，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取＜；；：：：「，那么（）CdCdA.闪光的时间间隔是：、小球运动的水平分速度为］511、小球经过点速度的大小为］沁、小球是从"点开始水平抛出的三、实验题（共15分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带及刻度尺、滑块细沙.当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小沙桶，滑块处于静止状态，若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则打点计时器滑块细线纸带水平实验台长木板1）你认为还需要的实验器材有小沙桶打点计时器滑块细线纸带水平实验台长木板1）你认为还需要的实验器材有小沙桶2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是.（3）在（2）的基础上，某同学称量出滑块的质量为-往沙桶中装入适量的细沙，称出此时沙和沙权势的总质量为二让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距和这两点的速度大小「和」（一），已知重力加速度为.则本实验最终要验证的数学表达式为.（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）某同学利用重物自由下落来做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示.1：1丙甲打点计时器白重物纸带1：1丙甲打点计时器白重物纸带v^/mV2（1）请指出实验装置甲中存在的明显错误：．（2）进行实验时，为保证测量的重物下落时初速度为零，（选填“A”或B”）．先接通电源，再释放纸带先释放纸带，再接通电源3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的、、四个点如图乙所示．已测出点、、、到打出的第一个点;的距离分别为打出计时器的打点周期为•.若代入所测数据能满足表达式，则可验证重物下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理能满足表达式量表示）.mb（结（4）某同学作出了「「图象（图丙），则由图线得到的重力加速度二mb（结四、计算题（共35分.按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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）我国已实验探月计划，同学们也对月球有了更多的关注.（1）若已知地球半很能够为、地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径.（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间，小球落回抛出点.已知月球半径为，引力常量为「，试求出月球的质量—月.现有一根长:<-的刚性轻绳，其一端固定于：点，另一端系着质量二乙的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示.不计空气阻力，(g=10m/s2,石^1.7).则:为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在'点至少应施加给小球多大的水平速度？在小球以速度——水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？小球以速度」：'水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间.滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜受.如图是滑板运动的轨道，"和•:H•是两段光滑圆弧形轨道，‘是一段长“九1的水平轨道.一运动员从L轨道上的「点以%=沁：，,的速度下滑，经眈轨道后冲上CD轨道，至叫点时速度减为零.已知距水平轨道的高度分别为：：：：：：：，「I,运动员的质量二W不计圆弧轨道上的摩擦，取；■_；：：：：「，求：

运动员第一次经过'点、「点时的速率各是多少?运动员与庆：轨道的动摩擦因数为多大？运动员最后停在宀轨道上距、点多远处？一、单项选择题(每小题3分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选一、单项选择题(每小题3分，共30分；在每小题给出的四个选项中，只有一个正确选项，选对的得3分，选错或不选得0分)【答案】A【解析】试题分析：摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出力图如图，gtanagtana则有：向心力F=mgtana，m，a不变，向心力大小不变.由mgtana=mrw2得：:则知H越高，r越大，W越小，故A正确，C错误.根据牛顿第二定律得:/-—,h越高，rCOSOL越大，F不变，则v越大.故B错误.侧壁对摩托车的支持力1二-不变，则摩托车对侧壁的压力不变.故D错误.故选A.COSOL考点：牛顿第二定律【答案】B【解析】试题分析：所有的同步卫星都位于赤道的正上方同一轨道平面上，所以其轨道只能是b轨道，故B正确考查了对同步卫星的理解【答案】D【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡过河时间等于沿船头指向运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故d400渡河时间最短，因而，故D正确，ABC错误。【答案】B【解析】当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力；当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，从而出现外轨对车轮的作用力来弥补支持力与重力的不足，故AC错误，B正确；当火车速度小于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力大于所需的向心力．火车会做近心运动，导致火车轮缘挤压内轨，从而出现内轨对车轮的作用力来消弱支持力与重力的合力，故D错误。所以B正确，ACD错误。【答案】C【解析】从图中可以看出抛出点比的抛出点低，和的抛出点高度相等，三个物体都做平抛运动，下落的时间只与高度有关，高度越高运动时间越长，故和的飞行时间是相同的，的飞行时间比它们都短，故A错误，C正确；的运动时间短，水平位移却最大，水平方向分运动为匀速直线运动，因此的水平速度大，故B错误；和运动时间相同，在水平方向运动的距离较远，故水平速度较大，故D错误。所以C正确，ABD错误。6．【答案】D【解析】物体所受的合外力与速度不在同一直线上时，物体就做曲线运动，这个合力即可是恒力也可以是变力，故A错误；若合力与速度在一条直线上，即使合力是变力，也就是加速度变化，物体也做直线运动，故B错误；做匀速圆周运动的物体，合外力提供向心力，加速度时刻指向圆心，但非匀速圆周运动合力不指向圆心，故C错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受到的就是恒力重力的作用，加速度不变，故D正确。所以D正确，ABC错误。【答案】CMmv2【解析】根据万有引力提供向心力：「——：:二，代入数据解得第一宇宙速度:;而距该天体表面高度为3R处时，根据万有引力提供向心力：＜■—.......一GMGM可得宇宙飞船的运行速度为：，故C正确，ABD错误。【答案】C【解析】物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为、；：：：：、，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为：「::V故C正确，ABD错误。【答案】D_M_M【解析】根据密度公式得："一丁一七严，已知行星的半径，不知道质量，无法求出行星的密度，故A错误；已知卫星的半径，无法求出行星的密度，故B错误；已知飞船的运行速度，根据万有引力提供向心力，列出等式可以表示出行星的质量，但是代入密度公式无法求Mm4x24te2R3出行星的密度，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，代r一「GT"

3兀入密度公式得：「故D正确。所以D正确，ABC错误。【答案】B【解析】物体的初速度的大小为0位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s,由V2-v2=2ax,0解得加速度为：a=2m/s2，由牛顿第二定律可得：F-mg=ma，拉力：F=mg+ma=12N，手对物体做功为：W=FL=12X1=12J,故A错误；由动能定理可知，合力做的功等于动能的变化：1?1?v2，故B正确；物体运动时间为：：-亍'人对物体做功的平W12均功率为：，故C错误；物体机械能增加等于人所做的功：E增=W=FL=12X1=12J,故D错误。所以B正确，ACD错误。二、多项选择题（每小题4分，共20分；在每小题给出的四个选项中，有两个或多个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，选错的或不选的得0分)【答案】AD【解析】试题分析：当汽车以额定功率启动时，由P=FV可知，牵引力随着速度的增大而减小，则加速度也减小，故不能做匀加速直线运动；故A错误；汽车匀加速启动时，刚达到额定功率时加速度不为零，此后还要继续加速；故没有达到最大速度；故B错误；因汽车受到阻力，故加速度和牵引力与阻力的合力成正比；故C错误；汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，故要减速时，应减少牵引力；故D正确；故选Do考点：机车启动两种方式、瞬时功率。【名师点睛】根据汽车启动的两种分类进行分析，明确功率公式P=FV的正确应用本题考查机车的两种启动方式，要注意恒定功率启动时，汽车做变加速运动；匀加速启动时，汽车达到额定功率后有一段变加速过程。【答案】CD【解析】由于a＜两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则va=vc,因为rc=2ra,根据v=rcj,可知轴=2仏，根据T=葺，可知*二|,故A错误，C正确；匕七两点为共轴的轮子上两点，LJb=coc,(Ja=2(Jc,所以3a=23b,故B错误；因为b9在同一轴上，所以3b=®d,又因Ga=2(Jb,所以3a=2cdd,因为厂=4厂a,根据a二「3?可知，日点和d点的向心加速度大小相等，故D正确。所以CD正确,AB错误。【答案】AC【解析】从地轨进入高轨需要加速，从高轨进入低轨需要减速，故A正确；由万有引力定律可知：飞船在A点时，在轨道I、11上受到的万有引力相同；飞船在轨道I做圆周运动，在轨道II做向心运动，故在轨道I时向心力大于在轨道II时，即在轨道II上的A的速度小于在轨道I上A的速度，故B错误；轨道I可看成长半轴、短半轴相等的椭圆，故轨道I的长半轴大于轨道II的长半轴，那么，由开普勒第三定律可知：在轨道II上运动的周期小于在轨道I上运动的周期，故C正确；飞船只受万有引力作用，故飞船在A处受到的合外力不变，那么，在轨道II上经过A的加速度等于在轨道I上经过A的加速度，故D错误。所以AC正确，BD错误。【答案】BC【解析】当物体一在此平面绕中心轴线以角速度转动时，当-恰好要向里滑动时，取得最小值为"■min，此时一所受的静摩擦力达到最大为'八，方向沿半径向外，由最大静摩擦力和

绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：I代入数据解得◎皿=1坷仏；当•恰好要向外滑动时，"取得最大值为％啓，此时■所受的静摩擦力达到最大为'…方向沿半径向里，由最大静摩擦力和绳子拉力的合力提供所需要的向心力，根据牛顿第二定律和向心力公式有：：:一1*代入数据解得,■血广知屁，所以角速度范围是：—"故BC正确，AD错误。【答案】ABC【解析】在竖直方向上，根据亠二L二g*,代入数据解得:T二卜烏s二0.1s，故A正确；平抛运动的水平分速度为：V。二牛二警m/s二2m/s，故B正确；b点的竖直分速度Vyb二穿二鳥m/s=1.5m/s,根据平行四边形定则知，b点的速度vb=Jv02+vyb2=^4+2.25m/s=2.5m/s,故C正确;a点的竖直方向速度为：vay=vby-gT=1.5-l=0.5m/s,所以吕点不是拋出点，故D错误。所以ABC正确,D错误。三、实验题(共15分)【答案】(1).天平(2).刻度尺(3).沙和沙桶的总南量远小于滑块的质量，平衡摩擦力(4).：：”-''I【解析】(1)实验要验证能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺．(2)沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为.，根据M牛顿第二定律，有对沙和沙桶，有一-，对小车，有-V，联立可得：故当—：时，有T-mg，小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高．由动能定理得：：：：：W则实验最终要验证的数学表达式为:mgL=17.【答案】(1).打点计时器不能接“直流电源”(或打点计时器应接“交流电源”)(2).A(3).(4).9.67【解析】（1）从图甲中的实验装置中发现，打点计时接在了“直流电源”上，打点计时器的工作电源是“低压交流电源”．因此，明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上。（2）为了使纸带上打下的第个点是速度为零的初始点，应该先接通电源，让打点计时器正常工作后，再释放纸带．若先释放纸带，再接通电源，当打点计时器打点时，纸带已经下落，打下的第个点的速度不为零．因此，为保证重物下落的初速度为零，应先接通电源，再释放纸带。（3）根据实验原理，只要验眶％即可验证机械能守恒定律.因此需求解根据匀变速直线运动规律关系式可得，，则有，故只要在误差允许的范围内验证幕’-成立，就可验证重物下落过程中机械能守恒。8「（4）根据：二八，可得：工:,可知图线的斜率为：二［,代入数据解得g=9.67m/s2。四、计算题（共35分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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）【答案】（1）（2）q4矿Gt【解析】试题分析：月球绕地球的运动时，由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列出月球的轨道半径与地球质量等物理量的关系式；物体在地球表面上时，由重力等于地球的万有引力求出地球的质量，再求出月球的轨道半径；小球在月球表面做竖直上抛运动，求出月球表面的重力加速度，根据万有引力等于重力求出月球的质量M。月1）根据万有引力定律和向心力公式：根据万有引力等于重力：1）根据万有引力定律和向心力公式：根据万有引力等于重力：（2）设月球表面处的重力加速度为二月，根据运动学规律可得:GM月m根据万有引力等于重力：联立解得：联立解得：点睛：本题主要考