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河北省唐山市丰南区第一中学2012-2013学年高一下学期期中考试物理试题(实验班) Word版含答案


高一下学期期中考试物理试题
一、不定向选择题(共 12 题,48 分) 1.下列关于匀速圆周运动的说法,正确的是( ) A.匀速圆周运动是一种平衡状态 B.匀速圆周运动是一种变加速运动 C.匀速圆周运动是一种匀变速运动 D.匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动 2. 在平面上运动的物体,其 x 方向分速度 vx 和 y 方向分速度 vy 随时间 t 变化的 图线如图 2 中的(a)和(b)所示,则图 3 中最能反映物体运动轨迹的是: ( )

3、下列说法正确的是:( ) A. 当作用力不作功时,反作用力一定也不作功; B.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化; C 合外力对物体做功等于零,物体一定是做匀速直线运动. D.一对摩擦力做的总功,有可能是负值,有可能是零; 4. 如图的皮带传动装置中,轮 A 和 B 同轴,A、B、C 分别是三个 轮边缘上的质点,且 rA=rC=2rB,则三个质点的向心加速度 之比 aA:aB:aC 等于 ( ) A. 4:2:1 B. 2:1: 2 C. 1:2:4 D. 4:1:4 5.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动,当速度达到 vm 后立即关闭发 动机直到停止,运动过程的 v—t 图像如图所示,设汽车的牵引力为 F,摩擦力为 f,全过程中牵引力做功 W1,克服摩擦力做功 W2,则 (v(m/s) ) vm A.F∶f = 1∶4 B.F∶f = 4∶1 C.W1∶W2 = 1∶1 D.W1∶W2 = 1∶3
0 1 2 3 4 t/s

6.质量为 m 的物体,从静止开始以大小为 则( )

的加速度竖直向下运动了距离 h,

A.物体的重力势能减少了

B.物体的动能增加了

C.物体克服阻力做功

D.物体的重力做功 mgh

7. 2001 年 10 月 22 日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大 型黑洞,命名为 MCG6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑 洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列 哪组数据可估算该黑洞的质量(万有引力常量 G 是已知的) ( ) A.地球绕太阳公转的周期和速度 B.太阳的质量和运行速度 C.太阳质量和到 MCG6-30-15 的距离 D.太阳运行速度和到 MCG6-30-15 的距离 8. 设同步卫星离地心的距离为 r,运行速率为 v1,加速度为 a1;地球赤道上的 物体随地球自转的向心加速度为 a2,第一宇宙速度为 v2,地球的半径为 R,则 下列比值正确的是 ( ) A.

v1 R = v2 r

B.

a1 r = a2 R

C.

a1 R 2 = a2 r 2

D.

v1 R = r v2

9.如图是在牛顿著作里画出的一副原理图。 图中表示出从高山上用不同的水平速 度抛出的物体的轨迹。物体的速度越大,落地点离山脚越远。当速度足够大时, 物体将环绕地球运动,成为一颗人造地球卫星。若卫星的运动可视为匀速圆周 运动,则要确定卫星的最小发射速度,需要知道: ( ) ①引力常数、地球质量和地球半径; ②引力常数、卫星质量和地 球半径; ③地球表面处重力加速度、地球半径; ④地球表面处重力加速度、 地球自转周期; A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 10.A、B、C、D 四个完全相同的小球自下而上等间距地分布在一条竖直线上, 相邻两球的距离等于 A 球到地面的距离.现让四球以相同的水平速度同时向同一 方向抛出,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( ) A.A 球落地前,四球分布在一条竖直线上,落地时间间隔相等 B.A 球落地前,四球分布在一条竖直线上,A、B 落点间距小于 C、D 落点间距 C.A 球落地前,四球分布在一条竖直线上,A、B 落地时间差大于 C、D 落地时间 差 D.A 球落地前,四球分布在一条抛物线上,A、B 落地时间差小于 C、D 落地时间 差 11 如图 3 是小孩滑滑梯的情景,假设滑梯是固定光滑斜面,倾角为 30? ,小孩 质量为 m,由静止开始沿滑梯下滑,滑行距离为 s 时,重力的瞬时功率为(设 重力加速度为 g) ( ) A. mg gs B.
mg gs 2

C. mg 2gs

D.

mg 6gs 2

图3

12.质量不计的轻质弹性杆 P 插在桌面上,杆端套有一个质量为 m 的小球,今 使小球沿水平方向做半径为 R 的匀速圆周运动,角速度为 ? ,如图所示, 则杆的上端受到的作用力大小为( )

A. m? 2 R C. m 2 g 2 ? m 2? 4 R 2

B. m 2 g 2 ? m 2? 4 R 2 D.不能确定

二、实验题(共 10 分) 13.在探究功与物体速度变化的关系实验中作出 W--v 图象如图所示,符合实际的 是( )

14.(8 分)科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和 实验探究.下面我们追寻科学家的研究足迹用实验方法探究恒力做功和物体动能 变 化 间 的 关 系 .

(1)某同学的实验方案如图 3 甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外 力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措 施是: ①____________________________________________;

②____________________________________________. (2)如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中 A、B、C、D、E、F 是计 数点,相邻计数点间的时间间隔为 T.距离如图乙,则打 C 点时小车的速度为 _____;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外、还要测出的 物理量有_______.

三、计算题(共 42 分) 15(9 分) 、如图 1,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出,经 过 3.0 s 落到斜坡上的 A 点。已知 O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 ? =37°,运动员的质量 m=50 kg。不计空气阻力。 (取 sin37°=0.60,cos37° 2 =0.80;g 取 10 m/s )求 (1)A 点与 O 点的距离 L; (2)运动员离开 O 点时的速度大小; (3)运动员落到 A 点时的动能 16 (10 分) 某卫星在赤道上空做匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面重合,运行 方向与地球的自转方向相同,轨道半径为 r=2R,地球半径为 R,地球的自转 角速度为 ω0,地球表面重力加速度为 g.在某时刻该卫星正通过赤道上某建筑 物的正上方,试求到它下一次通过该建筑正上方所需时间 t 多长? 17. (11 分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量 m=5×10
3

kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度 a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做 vm=1.02 m/s 的匀速运动。取 g=10 m/s2,不计额外功。求: (1) 起重机允许输出的最大功率。 (2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率。

18. (12 分)如图所示,AB 是倾角为 θ 的粗糙直轨道,BCD 是光滑的圆弧轨道, AB 恰好在 B 点与圆弧相切,圆弧的半径为 R.一个质量为 m 的物体(可以 看作质点)从直轨道上的 P 点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运 动. 已知 P 点与圆弧的圆心 O 等高, 物体与轨道 AB 间的动摩擦因数为 μ. 求: (1)物体做往返运动的整个过程中在 AB 轨道上通过的总路程;

(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点 E 时,对圆弧轨道的压力; (3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点 D,释放点距 B 点的距离 L′应 满足什么条件.

15 ( 共 9 分) (1) L sin ? ?

1 2 gt 2

(2 分) (2 分)

L=75m

(1 分)

(2) L cos? ? vo t (3)v y ? gt ? 30 m / s

vo ? 20 m / s (1 分)
2 2

v ? vo ? v y

EK ?

1 Mv 2 ? 32500 J (3 分) 2

17 、 (共 11 分) (1)设起重机允许输出的最大功率为 P0,重物达到最大速度时拉力 F0 等于重力. P0=F0Vm. ① F0=mg. ② 代入数据,有:P0=5.1×104 W. (3 分) (2) 匀加速运动结束时, 起重机达到允许输出的最大功率, 设此时重物受到的拉力为 F, 速度为 v1,匀加速运动经历时间为 t1, 有: P0=Fv1, F-mg=ma, v1=at1. 代入数据,得:t1=5 s (6 分) . t=2 s 时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为 v2,输出功率为 P, v2=at, P=Fv2.得:P=2.04×104 W. (2 分)

mv2 D (3)设物体刚好到 D 点,则 mg= R ③ (1 分) 1 对全过程由动能定理得:mgL′sin θ-μmgcos θ· L′-mgR (1+cos θ)= mv2 ④ (2 分) 2 D 由③④得应满足条件:L′ ? 答案: (1) 3+2cos θ · R. 2(sin θ-μcos θ) (1 分)

3+2cos θ R (2) (3-2cos θ)mg (3) · R μ 2(sin θ-μcos θ)


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