湖南师大附中2017-2018学年高一下学期期末考试物理Word版含答案

湖南师大附中2017-2018学年高一下学期期末考试物理Word版含答案在湖南师大附中2017-2018学年度高一第二学期期末考试中，物理科目占有一定比例。该科目时长90分钟，分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，总分值为150分。其中第Ⅰ卷为必做题，共100分，包含12道单项选择题。以下是其中的几道题目：1.在物理学研究方法的发展过程中，科学家们创造出了许多方法。以下哪种叙述是错误的？A.加速度、速度都是采取比值法定义的物理量。B.在探究共点力的合成时用到了等效替代的思想方法。C.牛顿提出了万有引力定律，但并没有通过实验测出万有引力常量的数值。D.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，可以用实验直接验证。2.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车。刹车的加速度大小为5m/s²。则汽车刹车后第2秒内的位移和刹车后5秒内的位移分别是多少？A.30m，40mB.30m，37.5mC.12.5m，40mD.12.5m，37.5m3.如图所示，质量均为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在细杆的两端，将其放入光滑的半球形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与两球组成的系统处于平衡状态时，杆对小球A的作用力为：A.mgB.2mgC.3mgD.3mg/54.下列说法中正确的是：A.物体做曲线运动时，速度、加速度都一定在改变。B.做曲线运动的物体受到的合外力可能为零。C.物体在恒力作用下不可能做曲线运动。D.做曲线运动的物体，加速度可能不变。5.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN，质点由M点运动到P点与从P点运动到N点的时间相等。下列说法中正确的是：A.质点从M到N过程中速度大小保持不变。B.质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同。C.质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同。D.质点在MN间的运动不是匀变速运动。6.在“套圈圈”游戏中，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁丝圈，都能套中地面上同一目标。设铁丝圈在空中运动的时间分别为t1、t2，则：A.v1>v2B.t1=t2C.v1=v2D.t1>t2以上题目中，我们对题干进行了简洁明了的改写，使其更容易理解。同时，我们删除了明显有问题的段落，比如第六题的答案部分缺失。如图所示，一根长度为l的细线下挂着质量为m的小球，线的上端固定在点O，小球可以在竖直面内摆动，不考虑空气阻力。求解以下问题：(1)小球从偏角为θ的位置静止运动到最低点的过程中，重力对小球做的功；(2)小球到达最低点时的速度大小；(3)小球在最低点时，细线对小球的拉力大小。17．18世纪，数学家莫佩尔蒂和哲学家伏尔泰曾设想“穿透”地球。假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个质量为50kg的人可以从北极入口自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出。已知地球表面处重力加速度g取10m/s²，地球半径R取6.4×10⁶m，假设地球可视为质量分布均匀的球体，且均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零。以下哪个说法正确？A．人与地球构成的系统中，重力发生变化，因此机械能不守恒。B．人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比。C．人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程中，万有引力对人做功W=3.2×10⁹J。D．当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为43×10³m/s。18．如图所示，三个质量均为m的小球A、B、C通过铰链和轻杆相连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现将A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。在此过程中，A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mg；B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg；C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下；D．弹簧的弹性势能最大值为mgL/2。19．如图所示，竖直墙面和水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上，且处于同一竖直平面内。若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置。如果将小球B向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比，A．推力F将增大；B．竖直墙面对小球A的弹力减小；C．地面对小球B的弹力一定不变；D．两个小球之间的距离增大。1.速度和加速度的定义：速度是物体位移与所用时间的比值，加速度是速度变化率的比值。因此，选项A正确。在共点力的合成实验中，要求两次拉橡皮筋的效果相同，因此采用了等效替代的方法，选项B正确。牛顿提出了万有引力定律，而卡文迪许通过实验测出了万有引力常量的数值，选项C正确。牛顿第一定律是在伽利略的理想斜面实验的基础上，利用逻辑思维对事实进行分析得出的，不能用实验直接验证，因此选项D错误。2.汽车减速的计算：汽车减速到需要的时间为4秒，刹车后1秒内的位移为17.5米，2秒内的位移为30米。因此，刹车后第2秒内的位移为12.5米。汽车运动4秒后停止运动，因此刹车后5秒内的位移为40米。因此，选项C正确。3.A、B间竖直夹角的计算：由题得知，A、B间的杆一定水平，对其中一个小球受力分析如图所示。因为杆的长度等于碗的半径，根据几何知识得知OA、OB与竖直方向的夹角为30°。如图，由共点力的平衡知识可得，杆的作用力为F=mg*tan30°=0.5mg，因此选项C正确，ABD错误。4.合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，而加速度可不变，也可以变化，但速度一定变化。因此，选项D正确。5.质点在恒力作用下做匀变速曲线运动，加速度不变，从M到N过程中，速度大小变化，因此选项B正确。选项A不符合题意，选项C不正确。6.圆环做平抛运动，竖直分运动是自由落体运动，根据h=gt^2，有t=sqrt(2h/g)。因此，t1>t2，选项C错误，选项D正确。水平分位移相同，由于t1>t2，根据x=vt，有v1<v2，因此选项A和B均错误。(1)根据题意，可以得到Fs=W1+W2，其中W1为重力势能的改变，W2为弹簧势能的改变。由于弹簧的劲度系数为k=Fs/Δs，所以可以得到F1=kx1，F2=kx2，其中x1和x2分别为滑块离开弹簧前后的位置改变量。根据题目中给出的s:s′=3:4，可以得到F1:F2=4:3，符合题意。因此，答案为A。(2)在滑块离开弹簧后的运动中，可以视为匀速运动，因此可以用BC段的平均速度表示离开时的速度，即v=(BC的长度)/(BC的时间)。弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，因此需要求解物体的动能。根据动能表达式，可以得知需要测量滑块的质量。因此，答案为C。(3)增大AO间的距离会导致滑块被弹出后的速度增大，因此通过两光电门的时间将减小。因此，答案为B。14．(1)下落过程为匀加速运动，因此物体运动速度渐渐变大，打点间距应变大，所以纸带的左端应该与重物相连。因此，答案为左。(2)验证机械能守恒时，需要验证减少的重力势能ΔEp=mgh和增加的动能ΔEk=mv2之间的关系。因此，需要选择能够测量h和v的数据。由于B点的速度可以根据A、C两点间的平均速度计算得到，h对应O、B两点间的距离，因此答案为B点。不正确的判断依据是不考虑验证机械能守恒需要测量h和v这一点。15．(1)根据题意，可以得到s=1/2at^2，代入数据计算得到加速度a=0.8m/s^2。(2)根据牛顿第二定律F-f=ma，代入数据计算得到阻力f=1600N。因此，汽车运动的加速度是0.8m/s^2，所受到的阻力是1600N。16．(1)小球从静止运动到最低点的过程中，重力所做的功为W=mgh=mgl(1-cosθ)，其中m为小球的质量，g为重力加速度，h为小球从起点到最低点的高度，l为弦的长度，θ为小球下落的角度。(2)根据动能定理，小球从静止开始运动到最低点的过程中，动能的增加量等于重力势能的减少量，即1/2mv^2=mgh，代入数据计算得到v=2.42m/s。因此，小球从静止开始运动到最低点的过程中，速度为2.42m/s。gtanθ，故D正确．20．BC【解析】对于平抛运动，水平方向上无加速度，竖直方向上受重力作用，故B正确；当物体上抛到最高点时，竖直方向上速度为零，故C正确；水平方向上速度不变，故A、D错误．21．CD【解析】根据牛顿第三定律，物体对地球的引力与地球对物体的引力大小相等，方向相反，故C正确；对于地球的重力场，物体在不同高度的重力加速度大小不同，故D正确；A、B错误．解得：v＝2gl(1－cosθ)2当小球在最低点时，根据牛顿第二定律有T－mg＝m(v2-0)/2l，解得T＝3mg－2mgcosθ。根据牛顿第三定律，小球对细绳的拉力大小为T′＝3mg－2mgcosθ。第Ⅱ卷四、多项选择题(共5小题，共30分)17.人与地球构成的系统，由于只有重力做功，系统机械能守恒，故选项A错误。与球心的距离为r时，万有引力为F=GmM/r^2，故选项B正确。人从北极开始下落，直到经过地心的过程中，万有引力对人做功：W=F·R，其中F=mg，R=2R（地球半径），故选项C错误。根据万有引力公式，人从下落到距地心过程，万有引力的平均值为F=(mg+mg)/2=mg，故选项D正确。18.A的动能最大时，设B和C受到地面的支持力大小均为F，此时整体在竖直方向受力平衡，可得2F=3mg，所以F=mg。在A的动能达到最大前一直是加速下降，处于失重情况，所以B受到地面的支持力小于mg，故选项A、B正确。当A达到最低点时动能为零，此时弹簧的弹性势能最大，A的加速度方向向上，故选项C错误。A下落的高度为：h=Lsin60°－Lsin30°，根据功能关系可知，小球A减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，即弹簧的弹性势能最大值为Ep=(1/2)mgL，故选项D错误。19.以A球为研究对象，分析受力，作出力图如图1所示。设B对A的库仑力F库与墙壁的夹角为θ，由平衡条件得竖直墙面对小球A的弹力为：N1=mAgtanθ，将小球B向左推动少许时θ减小，则N1减小。再以AB整体为研究对象，分析受力如图2所示，由平衡条件得：F=N1+N2=(mA+mB)g。则F减小，地面对小球B的弹力一定不变。故选项A错误，BC正确。由上分析得到库仑力F库=mgtanθ，故选项D正确。20.对于平抛运动，水平方向上无加速度，竖直方向上受重力作用，故选项B正确；当物体上抛到最高点时，竖直方向上速度为零，故选项C正确；水平方向上速度不变，故选项A、D错误。21.根据牛顿第三定律，物体对地球的引力与地球对物体的引力大小相等，方向相反，故选项C正确；对于地球的重力场，物体在不同高度的重力加速度大小不同，故选项D正确；选项A、B错误。根据物理公式，加速度a=(10×0.6-0.5×10×0.8)m/s²=2m/s²，方向沿斜面向下。因此，工件上升的时间为t3=2s。下降过程中，加速度不变，即a3=a2。根据运动学公式，下降过程的时间为t4=2s。工件与传送带的相对路程为Δx=v(t3+t4)=4×(2+2)m=16m。摩擦生热为Q=fΔx=μmgcosθΔx=0.5×1×1