北京市海淀區(qū)第一零一中學高一下學期期中考試物理試題

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精北京一零一中2016-2017學年度第二學期期中考試高一物理命題：楊雙偉 審核:高一物理備課組一、單項選擇題:本題共10小題,每題3分．共30分．在每小題給出的4個選項中，只有一項是符合題意的，選對的得3分．有選錯或不答的得0分．1．下列物理量中，屬于標量的（）A．速度 B．動量 C．向心力 D．動能【答案】D【解答】標量是只有大小沒有方向的物理量．矢量是指既有大小又有方向的物理量．A．速度是矢量，其方向就是物體的運動方向，故A錯誤；

B．動量是矢量，其方向與物體的運動方向相同，故B錯誤；

C．向心力是矢量，有大小也有方向,故C錯誤；

D．動能只有大小沒有方向,是標量;所以D選項是正確的．2．某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖1所示，和是橢圓軌道的兩個焦點，行星在點的速率比在點的速率大,則太陽是位于(）圖1A． B． C． D．【答案】A【解答】易知太陽位于橢圓軌道的一個焦點上,故排除、兩項．根據(jù)開普勒第二定律推論可知近日點的速率大于遠日點的速率,行星在點的速率比在點大，所以太陽位于點．故本題正確答案為A．3．沿水平方向拋出一個鉛球,不計空氣阻力，鉛球在空中運動的過程中(）A．機械能守恒 B．機械能增加C．動能減少 D．重力勢能增加【答案】A【解答】明確小球在空中的受力情況，根據(jù)機械能守恒的條件進行分析，從而明確機械能是否守恒；再根據(jù)機械能守恒定律分析重力勢能和動能的變化情況．A、B因為不計空氣阻力，故小球在空中飛行時只有重力做功，故機械能守恒;所以A選項是正確的，B錯誤；

C、D因為小球高度下降，故重力勢能減小，根據(jù)機械能守恒定律可以知道,動能增加,故C、D錯誤．

故A選項是正確的．4．如圖2所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓練的一種有效方法．如果某受訓者拖著輪胎在水平直道上跑了，那么下列說法正確的是（）圖2A．輪胎受到的摩擦力做了負功B．輪胎受到的重力做了正功C．輪胎受到的拉力不做功D．輪胎受到的支持力做了正功【答案】A【解答】力對物體做功（其中表示力與位移方向的夾角）,受訓者拖著輪胎在水平直跑道上跑了過程，摩擦力方向與位移方向相反，摩擦力對輪胎做負功，輪胎高度不變，重力不做功,拉力與輪胎位移方向呈銳角，所以拉力對輪胎做正功,支持力方向與輪胎位移方向垂直，對輪胎不做功，故A項正確；故本題正確答案為A．5．豎直上拋一球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小恒定，則（）A．上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重力做的功B．上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功C．上升過程中克服重力做功的平均功率小于下降過程中重力的平均功率D．上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率【答案】B【解答】重力是保守力，做功的大小只與物體的初末的位置有關，與物體的路徑等無關，所以在上升和下降的過程中，重力做功的大小是相等的，所以A錯誤B正確．物體在上升的過程中，受到的阻力向下,在下降的過程中受到的阻力向上，所以在上升時物體受到的合力大,加速度大，此時物體運動的時間短，在上升和下降的過程中物體重力做功的大小是相同的，由可知，上升的過程中的重力的功率較大,所以C,D錯誤．故選B．6．假設地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么（）A．地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D．地球公轉(zhuǎn)的角速度小于火星公轉(zhuǎn)的角速度【答案】D【解答】A項,對于做圓周運動的天體，萬有引力提供向心力D得．，可得,軌道半徑越大，周期越大，故A項錯誤;B項，萬有引力提供向心力，可得，軌道半徑越大，線速度越小,故B項錯誤;C項，萬有引力提供向心力，可得,軌道半徑越大，加速度越小，故C項錯誤；D項，由，可得，軌道半徑越大，角速度越小，故D項正確．故本題正確答案為D．7．如圖3，質(zhì)量為的小船在平靜水面上以速率向右勻速行駛，一質(zhì)量為的救生員站在船尾，相對小船靜止．若救生員以相對水面速率水平向左躍入水中,忽略水的阻力，救生員躍出后小船的速率為（）A． B． C． D．【答案】C【解答】人和小船系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律列式求解,人在躍出的過程中船人組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，設救生員躍出后小船的速度為，規(guī)定向右為正方向，由動量守恒定律得：，解得；故本題正確答案為C．8．如圖4是“牛頓擺”裝置，個完全相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，根輕繩互相平行，個鋼球彼此緊密排列，球心等高．用、、、、分別標記個小鋼球．當把小球向左拉起一定高度,如圖甲所示，然后由靜止釋放，在極短時間內(nèi)經(jīng)過小球間的互相碰撞，可觀察到球向右擺起，且達到的最大高度與球的釋放高度相同,如圖乙所示．關于此實驗，下列說法中正確的是(）甲乙丙A．上述實驗整個過程中,個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，動量守恒B．上述實驗整個過程中，個小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒,動量不守恒C．如果同時向左拉起小球、、到相同高度（如圖丙所示），同時由靜止釋放,經(jīng)碰撞后，小球、一起向右擺起，且上升的最大高度高于小球、、的釋放高度D．如果同時向左拉起小球、、到相同高度（如圖丙所示）同時由靜止釋放,經(jīng)碰撞后小球、、一起向右擺起，且上升的最大高度與小球、、的釋放高度相同【答案】D【解答】A、B項，實驗過程中,小球和受到重力的沖量，所以個小球組成的系統(tǒng)在實驗過程中動量不守恒，但在碰撞瞬間動量守恒，而實驗過程中，除重力之外,其它力并不對系統(tǒng)做功,個小球組成的系統(tǒng)機械能守恒,故A、B項錯誤．C、D項,碰撞瞬間個小球組成的動量守恒，可以將個小球看做個個體，在碰撞瞬間小球首先碰撞小球，二者速度交換,同一瞬間小球碰撞小球，二者速度交換,以此類推,在碰撞過程中，動量進行傳遞，從小球、、傳遞至小球、、，碰撞前后系統(tǒng)的機械能相同，則小球、、一起向右擺起,且上升的最大高度與小球、、的釋放高度相同，故C項錯誤，D項正確．故本題正確答案為D．9．物體靜止在升降機的地板上,在升降機加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于（）A．物體重力勢能的增加量B．物體動能的增加量C．物體動能的增加量和重力勢能增加量的總和D．物體克服重力所做的功【答案】C【解答】A．升降機加速上升過程中,變大，故重力勢能增加，動能增加，故A錯誤；B．升降機加速運動，動能增加，故B錯誤；C．由前面分析知地板對物體做的功等于克服重力做的功加上物體動能的增加量故C正確；D．由前面分析知D錯誤．故本題正確答案為C．10．有一宇宙飛船以在太空中飛行，突然進入一密度為的微隕石塵區(qū)，假設微隕石塵與飛船碰撞后即附著在飛船上．已知飛船的正橫截面積，欲使飛船保持原速度不變，試求飛船的助推器應增大（)A． B． C． D．【答案】A【解答】選在時間內(nèi)與飛船碰撞的微隕石為研究對象，其質(zhì)量應等于底面積為,高為的直柱體內(nèi)微隕石塵的質(zhì)量，即，初動量為，末動量為．設飛船對微隕石的作用力為,由動量定理得:則根據(jù)牛頓第三定律可知,微隕石對飛船的撞擊力大小也等于故本題正確答案為A．二、多項選擇題：本題共3小題,每小題3分，共9分．在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項正確,全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分11．如圖5所示，單擺擺球的質(zhì)量為,擺球從處由靜止釋放,擺球運動到最低點時的速度大小為,重力加速度為，不計空氣阻力，則()圖5A．擺球從運動到的過程中重力做功為 B．擺球運動到最低點時重力的瞬時功率為 C．擺球從運動到的過程中重力的沖量為 D．擺球從運動到的過程中合力的沖量大小為【答案】A【解答】A．擺球從最大位移處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點，根據(jù)動能定理得:故A正確；B．設擺球從運動到的過程中某點重力的瞬時功率最大，設此時速度方向與豎直方向的夾角為，則有,故B錯誤；C．根據(jù)沖量的公式得:重力的沖量為，不為零，故C錯誤；D．由動量定理，合外力的沖量等于物體動量的改變量．所以擺球從運動到的過程中合力的動量為,故D錯誤．12．如圖6所示，在嫦娥探月工程中，設月球半徑為，月球表面的重力加速度為．飛船在半徑為的圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道的點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道的近月點時，再次點火進入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運動，則（）圖6A．飛船在軌道Ⅲ上的運行速率大于 B．飛船在軌道Ⅰ上的運行速率小于在軌道Ⅱ上處的運動速率 C．飛船在軌道Ⅰ上的重力加速度小于在軌道Ⅱ上處的重力加速度 D．飛船在軌道Ⅰ、軌道Ⅲ上運行的周期之比【選擇】BC【解答】A項，對軌道Ⅲ，，對地面上物體,得，故A項錯誤；B項，在點，軌道Ⅰ的萬有引力剛好提供向心力，而軌道Ⅱ萬有引力大于向心力，得出飛船在軌道Ⅰ上運行速率小于在軌道Ⅱ上處的速率，故B項正確;C項，由得出，而由點軌道Ⅱ衛(wèi)星做離心運動，故，則飛船在軌道Ⅰ上的重力加速度小于在軌道Ⅱ上處重力加速度,故C項正確；D項,由，得，所以周期之比為，故D項錯誤．故本題正確答案為BC．13．質(zhì)量為、內(nèi)壁間距為的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為的小物塊,小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為．初始時小物塊停在箱子正中間,如圖7所示,現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度小物塊與箱壁碰撞次后恰又回到箱子正中間,并與箱子保持相對靜止．設碰撞都是彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為（)圖7A． B． C． D．【選擇】C【解答】小物塊在箱壁之間來回運動的過程中，系統(tǒng)所受的合外力為零,動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求出物塊與箱子相對靜止時共同速度,再求解物塊和系統(tǒng)損失的動能，以及系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功．由于箱子放在光滑的水平面上，則由箱子和小物塊組成的整體動量始終是守恒的，直到箱子和小物塊的速度相同時,小物塊不再相對滑動,有，系統(tǒng)損失的動能是因為摩擦力做負功．故本題正確答案為C．三、實驗題：本題共10分14．如圖8，用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．（）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測定______（填選項前的序號）,間接地解決這個問題．A．小球開始釋放高度 B．小球拋出點距地面的高度 C．小球做平拋運動的水平射程圖8（）圖8中點是小球拋出點在地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置,測量平拋水平射程．然后把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放,與小球相撞，并多次重復．接下來要完成的必要步驟是_____．（填選項的符號)A．用測量兩個小球的質(zhì)量、 B．測量小球開始釋放高度 C．測量拋出點距地面的高度 D．分別找到、相碰后平均落地點的位置、E．測量平拋射程、（）若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為_______________________________．（用（）中測量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞．那么還應滿足的表達式為_____________．（用（）中測量的量表示）．（）經(jīng)測定，，,小球落地點的平均位置到點的距離如圖9所示．碰撞前、后的動量分別為與,碰撞結(jié)束時的動量為，則碰撞前、后總動量的比值為________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）圖9【答案】（)C；（);(）；；（）14；；；（)【解答】（）小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度，故選C．（）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間相等，上式兩邊同時乘以得：，得:，因此實驗需要測量：兩球的質(zhì)量、小球的水平位移,故選:ACE．（）由②可知,實驗需要驗證：;若碰撞是彈性碰撞,滿足動能守恒，則:,代入得;；()碰撞前后m1動量之比：．．；（）發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)．動量守恒的表達式是,由機械能守恒定律得：，解得：．因此最大射程為：；四、計算題：本題共6小題，共51分．解答要寫出必要文字說明、方程式和重要的演算步驟，直接寫出最后答案的不能得分．15．（8分）質(zhì)量是的運動員,從高處自由下落在海綿墊上，經(jīng)過停止．取,求海綿墊對運動員的平均作用力的大?。敬鸢浮俊窘獯稹吭O運動員從處下落，剛觸網(wǎng)的速度為，則：所以：與海棉接觸后運動員受到兩個力的作用，以向下為正，由動量定理：．代入數(shù)據(jù)得：．答：海棉墊對運動員的平均作用力的大小為．16．（8分）如圖10所示，質(zhì)量為的小物塊在光滑水平面上做直線運動,以速度飛離桌面，最終落在水平面上．已知，，桌面高．不計空氣阻力，重力加速度．求：圖10（）小物塊落地點距飛出點的水平距離;()小物塊平拋過程重力做功；（）小物塊落地時的動能．【答案】(）（）（)【解答】(）由平拋運動規(guī)律，有豎直方向，水平方向，得水平距離．（）由機械能守恒定律,動能．（）、質(zhì)量相等，發(fā)生彈性碰撞，雖然不知道碰前的速度，但速度互換，可以等效成直接滑出桌面．由動能定理，有．得初速度大?。?7．我國航天事業(yè)取得了令世界矚目的成就,其中嫦娥三號探測器與年月日凌晨分在四川省西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，年月日傍晚點分．嫦娥三號成功實施近月制動順利進入環(huán)月軌道，它繞月球運行的軌道可近似看作圖，如圖11．設嫦娥三號運行的軌道半徑為,周期為，月球半徑為．（)嫦娥三號做勻速圓周運動的速度大?。ǎ┰虑虮砻娴闹亓铀俣龋ǎ┰虑虻牡谝挥钪嫠俣榷啻螅畧D11【答案】（）（）（）【解答】（）嫦娥三號做勻速圓周運動線速度：．（）由重力等于萬有引力：①．對于嫦娥三號由萬有引力等于向心力：②．由①②可得：．（）第一宇宙速度為沿月表運動的速度：．得．18．（9分)如圖12所示，固定的長直水平軌道與位于豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道相接軌道半徑為，恰好為該圓的一條豎直直徑．可視為質(zhì)點的物塊以某一初速度經(jīng)過點，沿軌道向右運動，恰好能通過點．物塊的質(zhì)量．已知物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)為，軌道長度為,重力加速度為．求：（）物塊運動到點的速度大??；(）物塊運動到點對軌道的壓力多大；（）物塊經(jīng)過點時的初速度．圖12【答案】(）；（)（）【解答】（）物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在點時重力提供向心力,由牛頓第二定律得：計算得出：；

（）物體沿圓軌道向上運動過程只有重力做功，由動能定理得:．計算得