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1、20172018 学年下学期学年下学期 2017 级级期中考试物理试卷一、一、选择题（选择题（12 小题，共小题，共 48 分。分。1-8 为单选题，为单选题，9-12 题为多选题，每题题为多选题，每题 4 分，漏选得分，漏选得 2 分，分，错选得错选得 0 分）分）1在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是A牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人B牛顿进行了“月地检验” ，得出天上和地下的物体间的引力作用都遵从万有引力定律C卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时，应用了微元法D在不需要
2、考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是转换法2下列说法不正确的是A中国第一位进入太空的宇航员是杨利伟B中国的卫星导航系统叫北斗导航系统C能量是守恒的，我们不需要节约能源D能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的。3如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在 B 点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是AD 点的速率比 C 点的速率大B从 A 到 D 加速度与速度的夹角先增大后减小C从 A 到 D 的过程中，相等的时间内动能的变化相同D从 A 到 D 的过程中，相等的时间内动
3、量的变化不同4如图所示是自行车传动结构的示意图，其中 A 是半径为 r1的大齿轮，B 是半径为 r2的小齿轮，C 是半径为 r3的后轮，假设脚踏板的转速为 n r/s，则自行车前进的速度为A Bnr1r3r2nr2r3r1C D2nr1r3r22nr2r3r15一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为 R，甲、乙物体质量分别为 M 和m(M m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的 倍，两物体用一根长为 L(LR)的轻绳连在一起。如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点
4、)A B(Mgmg)mLgLC D(Mgmg)ML(Mgmg)mL6近年来，人类发射的火星探测器已经在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探索(如发现了冰)，为我们将来登上火星、开发和利用火星奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得它运动的周期为 T，则火星的平均密度 的表达式为(k 为某个常量)AkTBCkT2 DkTkT27如图所示，做匀速直线运动的小车 A 通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物 B，设重物和小车速度的大小分别为，则BAvv ,ABBAvv BAvv C绳的拉力等于 B 的重力DAB 系统机械能守恒8一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间
5、隔 t 内位移为 s，动能变为原来的 9倍。该质点的加速度为A BC Dst23s2t24st28st29一场别开生面的节能车竞赛在平直的水平测试道上进行，40 支车队以各家独门绝技挑战1 升汽油行驶里程的最高纪录。某公司研制开发的某型号小汽车发动机的额定功率为 24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为 m2 000 kg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N。小汽车以额定功率由静止开始运动直到冲线，夺得 1 升汽油行驶 30 公里的最好成绩。则下列判断正确的是A小汽车行驶的最大速度为 30m/sB小汽车行驶速度为 20m/s 时加速度为 1m/s2C小汽车行驶 30 公里用时 1037.
6、5s D小汽车行驶 30 公里的过程中牵引力的冲量为 890000Ns10如图所示，某次发射同步卫星的过程如下：先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道 2，最后将卫星送入同步轨道 3。轨道 1、2 相切于 Q 点，Q 点距地心的距离为。轨道 2、3 相切于 P 点，P 点距地心的距离为。则以下说法正确的ab是A卫星在轨道 3 上的机械能最大B卫星在轨道 2 上由点运动到点的过程中机械能减少QPC卫星在轨道 2 上经过 Q 点的速度与经过点的速度QvPPv的比为 abD卫星在轨道 1 上经过 Q 点进入轨道 2 需要点火加速，增加机械能11高空作业须系安全带，如果质量为的
7、高空作业人员不慎跌落。从开始跌落到安全带对m人刚产生作用力前，人下落高度为，运动时间为 （可视为自由落体运动，重力加速ht度为） 。此后经历时间安全带达到最大伸长量。下列说法正确的是gtxA下落过程中的最大加速度大于gB下落过程中安全带的最大弹性势能为xhmgC下落过程中安全带对人的平均作用力大小为，方向向上mgD下落过程中的最大速度为gh212如图，滑块 a、b 的质量均为 m，a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距 h，b 放在地面上。a、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b 可视为质点，重力加速度大小为 g。则Aa 落地前，ab 机械能守恒B因为 a 的机械能守
8、恒，所以 a 落地时速度大小为2ghCa 下落过程中，竖直杆对 a 的作用力先减小后增大Da 落地前，当 b 对地面的压力大小为 mg 时，b 的机械能最大二、实验题（二、实验题（43431212，请将，请将 1313 题、题、1414 题答案涂在答题卡上）题答案涂在答题卡上）13利用如图装置来“探究碰撞中的不变量” 。将打点计时器固定在长木板的一端，小车A（含撞针）与小车 B（含橡皮泥）质量相同。下列说法正确的是_。A实验前要把纸带穿过打点计时器连在小车 A 上平衡磨擦B实验时要注意打点计时器与小车 A 以及小车 A 与小车 B 之间的间距，以确保在一条纸带上打出两段点迹均匀的点C实验时要先
9、让小车 A 运动再接通电源D实验得到了一条如图所示的纸带，测得和。如果在误差允许的范围内等于 21S2S1S，则可以认为两小车碰撞前后动量是相等的。2S14利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。下列说法正确的是_。A为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量B为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的速度变化量和高度变化量C大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力对实验的影响D大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是没有采用多次实验取平均值的方法15接上题，实验中先接
10、通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC。已知当地重力加速度为 g，打点计时器打点的周期为 T。设重物的质量为 m. 从打 O 点到打 B 点的过程中，重物的重力势能变化量 Ep_，动能变化量Ek_。三、三、计算题（共计算题（共 5 小题，小题，1212121450 分。计算题要有必要的文字叙述和解答过程，分。计算题要有必要的文字叙述和解答过程，只有结果不给分。只有结果不给分。 ）16如图所示的光滑斜面长为 l，宽为 b，倾角为 ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P 水平射入，恰好从底端 Q
11、点离开斜面，设重力加速度为.试求：g（1）物块由 P 运动到 Q 所用的时间 t；（2）物块由 P 点水平射入时的初速度；0v（3）物块离开 Q 点时速度的大小。v17质量为 40kg 的铁锤从 5m 高处由静止开始落下，打在水泥桩上，与水泥桩的撞击时间是0.04s。求撞击时，铁锤对桩的平均冲击力（重力加速度取 10m/s2） 。g18如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角 30，皮带在电动机的带动下，始终保持2 m/s 的速率运行。现把一质量为10 kg 的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底0vm端，经时间 1.9 s，工件被传送到1.5 m 的高处，取10 m/s2。求：hg（1）工件与皮带
12、间的动摩擦因数；（2）电动机由于传送此工件多消耗的电能。19轻质弹簧原长为 2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为 5m 的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为 l。现将该弹簧水平放置，一端固定在 A 点，另一端与物块 P 接触但不连接。AB 是长度为 5l 的水平轨道，B 端与半径为 l 的光滑半圆轨道 BCD 相切，半圆的直径 BD 竖直，如图所示。物块 P 与 AB 间的动摩擦因数0.5。用外力推动物块 P，将弹簧压缩至长度 l，然后放开，P 开始沿轨道运动。重力加速度大小为 g。（1）若 P 的质量为 m，求 P 到达 C 点时对轨道的作用力；（2）它离开圆轨道后
13、落回到 AB 上的位置与 A 点之间的距离；（3）若 P 能滑上圆轨道，且不脱离圆轨道，求 P 的质量的取值范围。20172018 学年下学期学年下学期 2017 级级期中考试物理答案题号123456789101112答案BCACDDAAACDACDABCACD13ABD14AC15 Bmgh21()22CAhhmT16解析 (1)物块做类平抛运动，由 mgsin ma可知，物块的加速度 agsin ，由 l at2可得，物块由 P 运动到 Q 所用的时间 t。122lgsin (2)由 bv0t 可得物块的水平射入时的初速度 v0b。gsin 2l(3)由 vyat，v可得 v。v02vy2
14、(b24l2)gsin 2l17解析：由 和 2 21mvmgh mvtmgF0代入数据联立解得桩对铁锤的平均冲击力10400N，负号表示方向向上。F由牛顿第三定律得铁锤对桩的平均冲击力10400N，方向向下。F18解析：(1)由题意得，皮带长为：L3 m，hsin 30工件速度达到 v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为 t1，位移为x1，有 x1 t1t1，vv02假设工件最终取得了与传送带相同的速度，则达到 v0之后工件将做匀速运动，有Lx1v0(tt1)，解得 t10.8 s1.9 s，故工件最终取得与传送带相同的速度的假设正确。加速运动阶段的加速度为 a2.5 m/s
15、2，v0t1在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有mgcos mgsin ma，解得 。32(2)在时间 t1内，传送带的位移为 xv0t11.6 m，工件的位移为 x1 t1t10. 8 m，所以在时间 t1内，工件相对传送带的位移vv02xxx10.8 m，在时间 t1内，因摩擦而产生的热量为 Qmgcos x60 J，工件到达最高点时获得的动能为 Ek mv0220 J，12工件增加的势能为 Epmgh150 J，所以电动机由于传送工件多消耗的电能为 EQEkEp230 J。答案：(1) (2)230 J3219解析：(1)依题意，当弹簧竖直放置，长度被压缩至 l 时，质量为 5m 的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律，弹簧长度为 l 时的弹性势能为Ep5mglP 运动到 C 的过程中，由能量守恒定律得 Ep2 214cmvmgllmgP 在 C 点由牛顿第二定律得lmvNc2 联立式，得轨道对 P 的作用力mgN4由牛顿第三定律得 P 到达 C 点时对轨道的作用力，方向水平向右。mgN4（2）若 P 能沿圆轨道运动到 D 点，其到达 D 点时的向心力不能小于重力，即 P 此时的速度大小 v 应
