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2009年西南师大附中高一物理下期期中试题及答案


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龙文环球教育高一物理入学测试卷
一、选择题 选择题(本题共 10 小题;每小题 4 分,共 40 分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项 选择题 正确,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分)
1.

1.一外力对一物体做功,使其动能变为原来的 9 倍,则其动量的大小变为原来的( A.2 倍 B.2 2 倍
o



C .4 倍

D.3 倍

2.

2.一质量为 m 的物体从倾角为 30 、长为 L 的光滑斜面顶端由静止开始下滑,到底端时的速度大小

为 v,在这个过程中,重力所做的功为( 3 A. mgL B. mgL 2
3.

) mgL C. 2

1 D. mv 2 2

3.质量为 2kg 的物体原来以 6m/s 的速度向东运动,在受到大小为 26N·s,方向向西的冲量后速度的

大小和方向变为(
A.7m/s
4.


B.19m/s

向东

向西

C.7m/s

向西

D.19m/s

向东 )

4.如图,a、b、c 是在地球大气层外同一平面内圆形轨道上运动的三颗卫星,则( A.b、c 所受向心力一定相等 B.b、c 的周期相等,且大于 a 的周期 C.b、c 的向心加速度大小相等,且大于 a 的向心加速度 D.b、c 的线速度大小相等,且大于 a 的线速度

5.

5.如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块 P 和 Q 都可视作质点,质量相等。Q 与轻质弹簧相连。

设 Q 静止,P 以一定初速度向 Q 运动并与弹簧发生碰撞。在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势 能等于( )
B.P 的初动能的 1 3 D.P 的初动能的 1 2 1 4
P Q

A.P 的初动能 C.P 的初动能的
6.

6.如图,一质量为 M 的物块静止在桌面边缘。一质量为 m 的子弹以水平速度 v0 射入物块后,以水

平速度 v0/2 射出。则子弹对物块冲量 I 的大小为( 1 1 A. mv0 B. Mv0 2 2
1 C. ( M + m) v0 2 D. mv0



7.

7.宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高 h 处释放,经时间 t 后落到月球表面

(设月球半径为 R) .据上述信息推断,飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的 速率为( 2 Rh A. t
8.


B. 2 Rh t C.
Rh t

D.

Rh 2t

8.如图所示,A、B 两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A 紧靠竖直墙.一颗子弹沿水平

方向以很大的速度射入木块 B 后留在其中,由子弹、弹簧和 A、B 两木块组成的系统,在下列依次进

行的四个过程中,动量不守恒但机械能守恒的是( A.子弹进入木块 B 的过程


A B

B.木块 B 带着子弹向左运动,直到弹簧压缩量达最大的过程

C.弹簧推着带有子弹的木块 B 向右移动,直到弹簧恢复原长的过程 D.弹簧恢复原长时,木块 B 因惯性继续向右移动,直到弹簧伸长量达最大的过程
9.

9.右图是在光滑水平面上沿同一条直线运动的两个滑块 a、b 在发生碰撞前后的位移图象.下列说 s/m 法中正确的是( ) A.a、b 的质量之比为 1∶4 B.a、b 的质量之比为 1∶8 C.碰撞前 a 的动量较大 D.碰撞过程中 a 的动能增大,b 的动能减小
6 4 2

a

b O
2 4 6 8 t/s

10.

10.如图,质量为 M、长度为 l 的小车静止在光滑的水平面上.质量为 m 的小物块(可视为质点) 放在小车的最左端.现在一水平恒力 F 作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动, 小物块和小车之间的摩擦力为 f. 经过时间 t, 小车运动的位移为 s, 小物块刚好滑到小车的最右端, m F F 则( ) A.此时小物块的动量为 F t B.此时小物块的动能为( F-f ) ( s + l ) C.这一过程中,小物块和小车产生的内能为 f l D.这一过程中,小物块和小车增加的机械能为 Fs
M l s

二、填空题(本题共 3 小题,共 15 分.把答案填在答题卷相应位置) 填空题
11.

11.某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为 R,周期为 T,万有 引力常量为 G,则该行星的线速度大小为_________,太阳的质量可表示为_________。

12.

13.

12.鱼雷快艇的质量为 M(不包含鱼雷的质量) ,带着一颗质量为 m 的鱼雷以速度 v 匀速前进.当快 2v 艇沿前进方向把鱼雷发射出后,快艇的运动方向不变,速度大小变为 ,则鱼雷相对于地的发射 3 速度为___________(不计水的阻力) .

14.

15.

13.质量为 M = 500t 的机车以恒定功率从静止开始运动,经时间 t = 5 min,在水平轨道上行驶了 s = 2.25km,速度达到最大值 vm = 15m/s,则机车的功率 P 为__________W,机车运动过程中所受的平

均阻力为___________N. 三、实验题(本题共 2 小题,共 18 分.把答案填在答题卷相应位置) 实验题 14 用如图所示装置验证两硬质弹性球相碰过程动量守恒,图中 P 点是不放小球 B 时 A 的落地点,M、
N 分别是两小球碰后 A、B 的落地点,水平轨道末端的重锤线指向地面的 O 点. (1) 设两小球的质量分别为 m1 和 m2,只要验证等式__________________________成立,就说明两

16.

小球碰撞过程中动量守恒.
(2) 为了完成该实验,下列各项要求必须的是__________. A.小球 A 的质量大于 B 的质量 B.小球每次从斜轨道上同一位置由静止释放

C.斜轨道光滑 D.斜轨道末端水平
17.

(1) 在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是__________. A.选用质量较小的重物可减小误差 B.固定好打点计时器,用手提着穿过限位孔的纸带一端,使重物静止在靠近计时器的地方 C.实验时,应先松开纸带,再接通电源 D.实验结果总是动能的增加量略小于势能的减小量 (2) 某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时,打下的一条纸带如图所示,0 点为起始点,测得 3 点、6 点、9 点、与第一个点 0 间的距离分别为 hA = 1.75cm,hB = 7.00cm,hC = 15.70cm,交 流电的周期是 0.02s,当地的重力加速度 g = 9.8 m/s2,设重物的质量是 m = 1.00kg,则从 0 点 到 6 点,重物的动能增量 ?E k = ___________J,重物重力势能减少量 ?E P =___________J(两 空均保留三位有效数字) ,比较 ?E k 和 ?E P 可以得出的本实验的结论是 ________________________________________________. hA hB hC

四、计算题(本题共 6 小题,共 77 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出 计算题 最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18.

15.一个物体在离地面高 h = 0.45m 的 A 点沿光滑曲面轨道从静止开始下滑,并进入粗糙水平轨道 BC,如图所示,已知 BC 段的动摩擦因数 ? = 0.3,g = 10m/s2。求: (1) 物体刚滑到 B 点时的速度大小; (2) 物体在水平轨道 BC 上滑行的最大距离。

19.

6.荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它 星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是 M、半径为 R,可将人视为质点,秋千质 量不计、摆长不变、摆角小于 90°,万有引力常量为 G。那么, (1) 该星球表面附近重力加速度是多少? (2) 若经过最低位置的速度为 v0,你能上升的最大高度是多少?

20.

21.

17.排球运动是一项同学们喜欢的体育运动.为了了解排球的某些性能,某同学让排球从距离地 面高 h1 = 1.8m 处自由落下,测出该排球从开始下落到第一次反弹到最高点所用时间为 t =1.3s, 第一次反弹的高度为 h2 = 1.25m.已知排球的质量为 m = 0.4kg,g = 10m/s2,不计空气阻力.求: (1) 排球与地面的作用时间; (2) 排球对地面的平均作用力的大小.
m1
L o O

22.

23.

18.如图, 一光滑水平桌面 AB 与一半径为 R 的光滑半圆形轨道相切于 C 点, 且两者固定不动。一长为 L = 0.8m 的细绳,一端固定于 O 点,另一端系一 个质量为 m1 = 0.2 kg 的球。当球在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用
A m2

D C B

力刚好为零。现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。当球 m1 摆至最低点时,恰与放在桌

面上的质量为 m2 = 0.8kg 的小铁球正碰, 碰后 m1 小球以 2m/s 的速度弹回, 2 将沿半圆形轨道运动, m 恰好能通过最高点 D。g = 10m/s2,求: (1) m2 在圆形轨道最低点 C 的速度为多大? (2) 光滑圆形轨道半径 R 应为多大?

24.

25.

19.如图所示,坡道顶端距水平面高度为 h,质量为 m1 的小物块 A 从坡道顶端由静止滑下,进入水 平面上的滑道时无机械能损失, 为使 A 制动, 将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线 M 处的墙上, 另一端与质量为 m2 的档板 B 相连,弹簧处于原长时,B 恰好位于滑道的末端 O 点。A 与 B 碰撞时 间极短,碰撞后结合在一起共同压缩弹簧。已知在 OM 段 A、B 与水平面间的动摩擦因数为 ?,其 余各处的摩擦不计,重力加速度为 g,求: (1) 物块 A 在与档板 B 碰撞前瞬间的速度 v 的大小; (2) 弹簧最大压缩量为 d 时的弹性势能 EP(设弹簧处于原长时弹性势能为零) 。 A B M O h

26.

27.

20.如图所示,质量 M = 1.0kg 的木块随传送带一起以 v = 2.0m/s 的速度向左匀速运动,木块与传送 带间的动摩擦因数 ? = 0.50。 当木块运动至最左端 A 点时, 一颗质量为 m = 20g 的子弹以 v0 = 300m/s 水平向右的速度击穿木块,穿出时子弹速度 v1 = 50m/s。设传送带的速度恒定,子弹击穿木块的时 间极短,且不计木块质量变化,g = 10m/s 2 。求: (1) 在被子弹击穿后,木块向右运动距 A 点的最大距离; (2) 子弹击穿木块过程中产生的内能; (3) 从子弹击穿木块到最终木块相对传送带静止的过程中,木块与传送带间由于摩擦产生的内能。

v0 A

M B

一、选择题 1.D 2.CD 3.C 4.B 5.B 6.A 7.B 8.BC 9.B 10.BC

二、填空题 2π R 4π 2 R 3 11. T GT 2 三、实验题

12.

mv + 3mv 3m

13. 3.75 × 105

2.5 × 104

14.(1) m1 OP = m2 OM + m2 ON 15.(1) D (2) 0.676 0.686

(2) ABD

在误差范围内重物下落过程中机械能守恒

18. 13 分) (

解:(1) 设排球第一次落至地面经历的时间为 t1,第一次离开地面至反弹到最高点经历的时间为 t2, 则有 1 1 2 h1 = gt12,h2 = gt2 2 2
解得 t1 = 0.6s,t2 = 0.5s 所以,排球与地面的作用时间为 t3 = t – t1 – t2 = 0.2s (2 分)

(2 分)

(2) 设排球第一次落地时的速度大小为 v1,第一次反弹离开地面时的速度大小为 v2
则 v1 = gt1 = 6m/s(1 分) v2 = gt2 = 5m/s , (1 分)

设地面对排球的平均作用力为 F,选排球为研究对象,以向上的方向为正方向,则在它与地 面碰撞的过程中,由动量定理有
( F ? mg )t3 = mv2 ? m(?v2 )

(5 分) (1 分) (1 分)

代入数据解得 F = mg + ( mv2 + mv1 ) / t3 = 26 N

根据牛顿第三定律:排球对地面的平均作用力为 F' = 26N

另解:全过程运用动量定理

Ft 3 ? mgt = 0 ? 0

解得: F =

mgt = 26N t3

根据牛顿第三定律:排球对地面的平均作用力为 F' = 26N 19. (14 分) 解:(1) m1 gL =
1 m1v12 (3 分) v1 = 2 gL = 4 m / s 2 m1v1 = ?m1v1 / + m2 v2 / (3 分)

v1/ = 1.5 m / s (2) mg = m 1 m2 vC 2 2

vc = v2 / = 1.5 m / s (1 分)

vD 2 (3 分) vD = gR R 1 = m2 vD 2 + mg 2 R (3 分) 2

R = 0.045 m(1 分)

20. 14 分) ( 解:(1) 由机械能守恒定律得,有

m1 gh1 =

1 m1v 2 2

(3 分) (1 分)

v = 2 gh

(2) A、B 在碰撞过程中内力远大于外力,由动量守恒,有

m1v = (m1 + m2 )v /

(3 分)

A、B 克服摩擦力所做的功 W= ? ( m1 + m2 ) gd 由能量守恒定律,有

1 (m1 + m2 )v / 2 = EP + ? (m1 + m2 ) gd 2
(2 分)

(5 分)

m12 解得 EP = gh ? ? (m1 + m2 ) gd m1 + m2

21. 20 分) ( 解:(1) 设子弹射穿木块后速度为 v2,以向右为正方向,则由动量守恒可得:

? Mv + mv0 = Mv2 + mv1 (3 分)
木块向右做减速运动,加速度大小 a 为:

解得 v2 = 3m/s

f = ma , 1 分) f = ? mg (1 分) 解得: a = ? g = 5m/s 2 (
木块向右运动的最大距离 sm 为:

v2 2 = 2as2

(1 分) (1 分)

解得: sm = 0.9m

(2) 产生的内能 Q 为:

Q=

1 1 1 1 Mv 2 + mv0 2 ? Mv2 2 ? mv12 2 2 2 2
(2 分)

(3 分)

解得: Q = 872.5J

(3) 木块向右运动至最大距离时所用时间 t1 为:

0 = v2 ? at1

(1 分)

解得: t2 = 0.6s

此过程皮带与木块的相对位移 ?s1 :

?s1 = vt1 + sm = 2.1m

(1 分)

随后木块向左加速至速度与皮带速度相同,此过程时间 t2 为:

v = at2

解得: t2 = 0.4s (1 分)

此过程皮带与木块的相对位移 ?s2 :

v ?s2 = vt2 ? t2 = 0.4m 2 Q ' = ? mg (?s1 + ?s2 )

(1 分)

整个过程木块与皮带由于摩擦产热 Q ' (3 分) 解得: Q ' = 12.5J (1 分)


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