2015-2016学年河北省高一承智班下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，A、B两木块的重力均为50 N，放在倾角=37⁰的斜面上，A、B与斜面间的动摩擦因数均为0．5。在沿斜面向上的大小为60 N的力F作用下，A、B静止在斜面上，此时，与A、B相连的轻弹簧被拉伸了3cm，弹簧的劲度系数为400N/m。则下列说法正确的是 （ ）

A. A、B所受的摩擦力均为零

B. B受的摩擦力为2N，方向沿斜面向上

C. A受的摩擦力为18N，方向沿斜面向下

D. B受的摩擦力为12N，方向沿斜面向上

2. 难度：中等

如图所示，在楼道内倾斜天花板上安装灯泡。将一根轻绳的两端分别固定在天花板上的a、b两点，另取一根轻绳将灯泡悬挂在O点，绳Oa水平，整个装置静止。现保持O点位置不变，对灯泡施加一个水平向右的拉力，使它稍向右移动一小段距离，两绳中拉力F₁和F₂的变化情况是

A. F₁减小    B. F₁不变    C. F₂减小    D. F₂不变

3. 难度：简单

如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静止自由下落，落到地面进入沙坑h/10停止，则钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的（   ）倍．

A．9       B．10         C．11       D．12

4. 难度：简单

从地面竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力f恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列正确的是（      ）

A．小球的动能减少mgH

B．小球的动能减少fH

C．小球的机械能减少fH

D．小球的机械能减少（mg+f）H

5. 难度：中等

某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D。工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动。为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则

A．滚筒的角速度应满足

B．滚筒的角速度应满足

C．栗子脱离滚筒的位置与其质量有关

D．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落

6. 难度：简单

关于物理学的研究方法，不正确的是（ ）

A. 根据速度定义式v＝，当Δt→0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法

B. 电场强度是用比值法定义的，因而不能说成电场强度与电场力成正比，与电量成反比

C. 奥斯特受法拉弟发现电流的磁效应的启发发现了电磁感应现象

D. 卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法

7. 难度：简单

美国科学家在2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）“探测到两个黑洞合并时产生的引力波”，爱因斯坦在100年前的预测终被证实。两个黑洞在合并的过程中，某段时间内会围绕空间某一位置以相同周期做圆周运动，形成“双星”系统。设其中一个黑洞的线速度大小为v，加速度大小为a，周期为T，两黑洞的总机械能为E，它们之间的距离为r，不计其他天体的影响，两黑洞的质量不变。下列各图可能正确的是

8. 难度：中等

如图所示，相同乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，正确的是（    ）

A．球1和球2在空中可能相遇

B．球1的飞行时间大于球2的飞行时间

C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率

D．落台时，球1的重力功率等于球2的重力功率

9. 难度：简单

如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的（    ）

A．角速度之比ω_A∶ω_B=1∶1

B．角速度之比ω_A∶ω_B=1∶

C．线速度之比v_A∶v_B=∶1

D．线速度之比v_A∶v_B=1∶

10. 难度：简单

如图所示，将小砝码放在桌面上的薄纸板上，若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码到纸板左端的距离和到桌面右端的距离均为d。现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是

A. 纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为

B. 要使纸板相对砝码运动，F一定大于

C. 若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下

D. 当时，砝码恰好到达桌面边缘

11. 难度：简单

从地面上以初速度v₀=10 m/s竖直向上抛出一质量为m=0．2 kg的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力f与其速率v成正比，其关系为f=kv，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，t₁时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v₁=2m/s，且落地前已经做匀速运动（取g=10m/s²），则以下说法正确的是

A．k的值为1kg．s/m

B．小球在上升阶段速度大小为1 m/s时，加速度大小为20m/s²

C．小球抛出瞬间的加速度大小为60m/s²

D．小球抛出到落地过程中所用时间为1．2s

二、简答题

12. 难度：困难

质量为4kg的木块放在倾角为30⁰长为15m的固定斜面上时，木块恰好能沿斜面匀速下滑，若改用沿斜面向上的恒力F拉木块，木块从静止开始沿斜面运动2．5m所用的时间为1s（g取10m/s²）求：

（1）恒力F的大小

（2）要使物体能从斜面底端运动到顶端F至少要作用多长时间？

13. 难度：困难

如图所示，小球a被一根长为L的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点，同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个质量为m的小球b相连，整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°．若将小球a由水平位置（杆呈水平状态）开始释放，不计摩擦，竖直绳足够长，（重力加速度为g）求：

（1）小球a的质量；

（2）当杆转动到竖直位置时，小球b的速度大小．（结果可用根式表示）

三、计算题

14. 难度：困难

为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为，长为的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道D，如图所示。现将一个小球从距A点高为的水平台面上以一定的初速度v₀水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取。

求：（1）小球初速度v₀的大小；

（2）小球滑过C点时的速率v_c；

（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。

15. 难度：困难

如图所示，光滑圆弧形凹槽ABC放在水平地面上，O为圆心，A、C两点等高且为圆弧边缘，B为最低点，张角∠AOC可随意调节，圆弧半径r=0．5m。现将OA与竖直方向的夹角θ₁调为53°，把一个质量m=0．1kg的小球从水平桌面的边缘P点以v₀=3m/s向右水平抛出，该小球恰能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。已知sin53°=0．8，重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力。

（1）求小球运动到A点时的速度大小；

（2）求小球在B点时对轨道的压力大小；

（3）改变θ₁和v₀的大小，同时把凹槽在水平地面上左右移动，使小球仍能从A点沿切线方向进入凹槽。若PA与竖直方向的夹角为θ₂，试证明：。

16. 难度：困难

一只篮球的体积为V₀，球内气体的压强为p₀，温度为T₀。现用打气筒对篮球充入压强为p₀、温度为T₀的气体，使球内气体压强变为3p₀，同时温度升至2T₀。已知气体内能U与温度的关系为U=T（为正常数），充气过程中气体向外放出Q的热量，篮球体积不变。求：

①充入气体的体积；

②充气过程中打气筒对气体做的功。

17. 难度：困难

如图所示，质量为m₂＝2kg和m₃＝3kg的物体静止放在光滑水平面上，两者之间有压缩着的轻弹簧（与m₂、m₃不拴接）．质量为m₁＝1kg的物体以速度v₀＝9m/s向右冲来，为了防止冲撞，释放弹簧将m₃物体发射出去，m₃与m₁碰撞后粘合在一起．试求:

（1）m₃的速度至少多大，才能使以后m₃和m₂不发生碰撞？

（2）为保证m₃和m₂恰好不发生碰撞，弹簧的弹性势能至少多大？