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河北省唐山一中2014-2015学年高一物理下学期期中试题 理


唐山一中 2014~2015 学年第二学期期中考试 高一物理试卷
本试卷分第 I 卷(选择题)和第 II 卷(非选择题)两部分,共 100 分。考试时间 90 分钟。 注意事项: 1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考试号、考试科目涂写在答题卡上。 2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮 擦干净后,再选涂其它答案,不能答在试卷上。 3.考试结束后,将答题卡和第Ⅱ卷一并交回。 第 I 卷(选择题,共 48 分) 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。在下列各题的四个选项中,只有一个选 项是符合题目要求的) 1.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位 物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是 A.英国物理学家卡迪儿用实验的方法测出引力常量 G B.第谷接受了哥白尼日心说的观点,并根据开普勒对行星运动观察记录的数据,应用严 密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律 C.伽利略通过计算首先发现了海王星和冥王星 D.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础 2.一个围绕地球运行的飞船,其轨道为椭圆。已知地球质量为 M,地球半径为 R,万有引力 常量为 G,地球表面重力加速度为 g。则下列说法正确的是 A.飞船在远地点速度一定大于 gR B.飞船在近地点瞬间减速转移到绕地圆轨道后,周期一定变大 C.飞船在远地点瞬间加速转移到绕地圆轨道后,机械能一定变小 D.飞船在椭圆轨道上的周期可能等于 π
27R 5g

3.如图所示,额定功率为 P 额的汽车从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其 速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图像,其中不正确的是

4.如图所示,质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动,其中 b、c 在地球的同 步轨道上,a 距离地球表面的高度为 R,此时 a、b 恰好相距最近。已知地球质量为 M、半 径为 R、地球自转的角速度为 ω ,万有引力常量为 G,则 A.发射卫星 b 时速度要大于 11.2km/s B.卫星 a 的机械能大于卫星 b 的机械能 C.卫星 a 和 b 下一次相距最近还需经过 t ?
2π GM ?ω 8R 3
a c b

D.若要卫星 c 与 b 实现对接,可让卫星 c 加速 5.为了探测 X 星球,一探测飞船在该星球上空绕其做匀速圆周运动时,经过时间 t,飞船行 程为 s,飞船与 X 星球中心连线扫过的角是 ? 弧度,万有引力常量为 G,X 星球半径为 R,
-1-

则可推知 X 星球密度的表达式是 A.
3t 2? 4?Gs3 R 3

B.

3s 3 4??Gt 2 R 3

C.

4??R 3Gt 2 3s 3

D.

4?R 3Gs3 3?t 2

6. “嫦娥三号”月球探测器与“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行不同。 “嫦娥三号”发射 升空后,着陆器携带巡视器,经过奔月、环月,最后着陆于月球表面,由巡视器(月球车) 进行巡视探测。假设月球的半径为 R,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的
1 , 6

“嫦娥三号”月球探测器的总质量为 m,地球表面重力加速度为 g, “环月”运动过程可近 似为匀速圆周运动,那么在“环月”运动过程中它的动能可能为
1 A. mgR 6 1 B. mgR 8 1 C. mgR 9

D.

1 mgR 14

7.如图,一小球从一半圆轨道左端 A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点) ,飞 行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点。O 为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为 R,OB 与水平 方向夹角为 60°,重力加速度为 g,则小球抛出时的初速度为 A.
3 3 gR 2

B.

3 gR 2

C.

3 gR 2

D.

3 gR 3

8.有一竖直放置的“T”形架,表面光滑,滑块 A、B 分别套在水平杆与竖直杆上,A、B 用一 不可伸长的轻细绳相连,A、B 质量相等,且可看做质点, 如图所示,开始时细绳水平伸直,A、B 静止。由静止释放 A B 后,已知当细绳与竖直方向的夹角为 60°时,滑块 B 沿 60 着竖直杆下滑的速度为 v,则连接 A、B 的绳长为 2 2 2 2 ° B 4v 3v 3v 4v A. B. C. D. g g 4g 3g 二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在下列各题的四个选项中,有多个 选项是符合题目要求的,选对但不全者得 2 分,错选或不选 分) 9.一质点在光滑水平面上以速度 v0 做匀速直线运动,当运动到 时突然受到一个与 v0 在同一水平面的恒力 F 的作用, 图中 a、 A
O R B

得 0

P 点
60°

b 、

c、d 表示物体此后的一小段运动轨迹,其中不正确的是
v0 P a F P v0 b F P v0 c F P d v0 F

D B C A 10.在 2013 年中俄联合军演中,一架中国飞机进行投弹训练,飞机以恒定速度沿着与竖直峭 壁平面垂直的方向向着悬崖水平飞行,先后释放炸弹 1 和炸弹 2,释放 1 和 2 的时间间隔 为 Δ t1;炸弹 1 和炸弹 2 均击在竖直峭壁上,且击中的时间间隔为 Δ t2,击中点间距为 H。 不计空气阻力,重力加速度已知。根据以上信息可以判断出或求出 A. Δ t1> Δ t2 B. Δ t1< Δ t2 C.炸弹 1 离开飞机到击中悬崖的时间 D.炸弹 2 离开飞机到击中悬崖下落的高度 11.一只排球在 A 点被竖直抛出,此时动能为 40 J,上升到最大高度后,又回到 A 点,动能变 为 24 J。假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定,A 点为零势能点。则在整个运 动过程中,排球的动能变为 20J 时,其重力势能的可能值为
-2-

16 16 J D. J 5 3 12.如图所示,质量为 m 的滑块在水平面上以速率 v 撞上劲度系数为 k 的轻质弹簧,当滑块

A.18 J

B.16 J

C.

将弹簧压缩了 x0 时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开。已知滑块与水平面间的动 摩擦因数为 μ ,整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未拴接,则下列判断正确的是 A.滑块向右运动过程中,滑块机械能先增大后减小 B.滑块与弹簧接触过程中,滑块的机械能先减小后增大
v2 C.块最终停在距离弹簧右端 ? 2 x0 处 2 μg

v

D.滑块与弹簧接触过程中,滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小

唐山一中 2014~2015 学年第二学期期中考试 高一物理试卷 第Ⅱ卷(非选择题,共 52 分) 注意事项: 1.第Ⅱ卷用钢笔或圆珠笔写在答题纸上。 2.答卷前将密封线内项目填写清楚。 三、填空及实验题(本题共 4 小题,其中 13 题 4 分,14 题 6 分,15 题 6 分,16 题 8 分,共 24 分) 13.一条水平放置的水管,横截面积 S=2.0cm ,距地面高度 h=1.8m。水从管口以不变的速度 源源不断地沿水平方向射出,水落地的位置到管口的水平距离是 x=0.9m。则每秒钟从管 口流出___________m 的水。计算时设管口横截面上各处水的速度都相同,自由落体加速 度取 g=10m/s ,不计空气阻力。 14.质量为 0.5kg 的小球,从桌面以上高 h1=1.2m 的 A 点下落到 2 地面的 B 点,桌面高 h2=0.8m,g 取 10m/s 。在表格的空白处 按要求填入计算数据。 所选择的 参考平面 桌面 地面 10.0 小球在 A 点 的重力势能 (J) 小球在 B 点 的 重力势 能 (J) -4.0 整个下落过程中小 球重力势能的变化 (J) -10.0
2 3 2

15.验证机械能守恒定律的装置如图。在长为 L 的细线下端拴一个质量为 m 的金属球,水平 木条 T 装在铁架上部, 细线的上端固定在 O 点。 铁架下部装一个刮脸刀片 D, 当球摆到最低点时 恰好把线割断(不计能量损失) 。在水平地面上 放一张白纸, 上面再放一张复写纸, 即图中的 E。 L 实验方法是:在摆球静止时,量出摆长 L (悬点 O 到球心距离)和球的下缘到地面的竖

-3-

x

直高度 H。把摆拉至水平,摆线平直,自 A 点由静止释放。摆到最低点 B 时,线被割断, 球被平抛出去,落在复写纸 E 上,打出痕迹,记录下落地点 C,再量出水平射程 x。求出球 由 A 到 B 过程中动能的增加量 ?E k =_____________,重力势能的减小量 ?E P =____________ (重力加速度为 g ) 。最后看 ?E k 是否与 ?E P 近似相等而得出机械能守恒的结论。 16.如图所示,为做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。将光电门固定在直轨道上 的 O 点,用同一重物通过细线拉同一小车,每次小车都从不同位置由静止释放,各位置 A、

B、C、D、E、F、G(图中只标出了 O、G)离 O 点的距
分别为 8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm,56cm。 (1)该实验是否需要测量重物的重力____________(填 “需要”或“不需要”);
重物

光 电 门

遮光条

离d

O

G

(2)该实验是否必须平衡摩擦力?_________(填“是”或“否”); (3)为了探究做功与速度变化的规律,依次得到的实验数据记录如表所示。请选取其中最 合适的两行数据在答题纸上的方格纸内描点作图。 (4)从做出的图象上得到的直接结论是_____________,从而间接得到做功与物体速度变 化的规律是____________________________________。

四、计算题(本题共 28 分,其中 17 题 7 分,18 题 8 分,17 题 13 分。解题过程中要求写出 必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分) 17. 质量为 2.0×10 kg 的汽车在水平公路上行驶, 轮胎与路面间的最大静摩擦力为 1.4×10 N 。 (1)汽车经过半径为 50m 的弯路时,如果车速达到 72km/h,计算说明这辆车是否发生侧 滑; (2)为了弯道行车安全,请你对弯道的设计提出合理化建议。 (至少两条)
3 4

18.太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统。它们运行的原理可以理解为:质量 为 M 的恒星和质量为 m 的行星(M >m) ,在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着。 如图所示, 我们可认为行星在以某一定点 C 为中心、 半径为 a 的圆周上做匀速圆周运动 (图

-4-

中没有表示出恒星) 。设万有引力常量为 G,恒星和行星的大小可忽略不计。 (1)求恒星与 C 点间的距离。 (2)计算恒星的运行速率。
C

m

19.一质量为 m=2kg 的小滑块,从倾角为 37°的光滑斜面上的 A 点由静止滑下,斜面在 B 处 与一水平传送带平滑连接,传送带左端 C 与一竖直光滑半圆弧平滑连接,已知斜面 AB 长 0.75m,圆弧轨道半径为 0.15m,D 为圆弧上与圆心等高的点,E 为圆弧轨道最高点,滑块 2 与传送带间的动摩擦因数 ? ? 0.3 ,重力加速度 g 取 10m/s 。 (1)当传送带静止时,滑块恰能滑到 D 点,求 B、C 两点间的距离; (2)若传送带顺时针转动,从 A 点以一定初速度下滑的小滑块恰能通过最高点 E,求小滑 块的初速度大小; (3)若传送带逆时针转动,从 A 点由静止释放的小滑块能通过最高点 E,求传送带的最小 速度及此过程小滑块从 B 到 C 的时间。
E D C B A

唐山一中 2014~2015 学年第二学期期中考试 高一物理参考答案 一、选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。在下列各题的四个选项中,只有一个选 项是符合题目要求的) 题 号 答 案 二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在下列各题的四个选项中,有多个
-5-

1

2

3

4

5

6

7

8

D

D

B

C B

D

A

D

选项是符合题目要求的,选对但不全者得 2 分,错选或不选得 0 分) 9.ABD。 10.ACD。 11.BC。 12.ACD。 三、填空及实验题(本题共 4 小题,其中 13 题 4 分,14 题 6 分,15 题 6 分,16 题 8 分,共 24 分) 13.3.0×10 。 14.6.0;0;-10.0。15.
-4

mgx2 ,mgL。 4H

16.(1)不需要(1 分);(2)否(1 分);(3)略(2 分)。 2 2 (4)d 与 v 成正比(2 分),合外力做功与 v 成正比(2 分)。 四、计算题(本题共 28 分,其中 17 题 7 分,18 题 8 分,17 题 13 分。解题过程中要求写出 必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分) 17.解: 3 (1)由题意知质量为 m=2.0×10 kg ,速度 v=72km/h=20m/s,半径 R=50m,需要的向 心力设为 F,由牛顿第二定律得: F ?
mv2 R

(1 分)

(1 分) (1 分) (2)使弯道外高内低,由支持力与重力提供部分向心力;增加路面的粗糙程度,增 大摩擦力等。 (4 分) 18.解: (1)恒星和行星做圆周运动的角速度、向心力的大小均相同,则
m? 2 a ? M? 2 R M ,可得 RM ?

F=1.6×104N F>1.4×104N 所以发生侧滑

m a M

(3 分)

(2)恒星运动的轨道和位置大致如图,对恒星 M 有
G Mm v2 ?M 2 (a ? RM ) RM m M ?m GM a

(3 分)
C

恒星 a 行星

解得 v ?

(2 分)

19.解: (1)对块,A 到 D 由动能定理,有
mg( xAB sin37? - R) - μmgxBC ? 0 - 0

(2 分) (1 分)

xBC=1m
(2)对块,A 到 E 由动能定理,有
mg( xAB sin37° - 2R) - μmgxBC = 1 2 1 2 mv - mv 2 E 2 0
2 mvE R

(2 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

在 E 点弹力为零,重力充当向心力,有 mg = 可得 v0 ?
3 2 m/s 2

(3)对块,A 到 B, vB = 2gxAB sin37°= 3m/s , vE = gR = 1.5 m/s
2 2 ? mg2R ? mvE C 到 E,有 mvC , vC = 7.5 m/s

1 2

1 2

-6-

故传送带的最小速度为 vC ? 7.5 m/s=

30 m/s 2 2 在传送带上时,加速度的大小 a = μg = 3 m/s ,若块一直减速,

(1 分)

块加速度的大小为 a块 ? 减速运动的时间 t1 ?

2 2 vB ? vC 2 2 ? 0.75 m/s < 3m/s ,故块先减速后匀速。 2 x BC

vC ? vB 30 s ? 1? ?a 6 2 v 2 ? vB 在传送带上减速运动的位移为 x ? C ? 0.25 m 2(?a)

(1 分)

匀速运动的时间 t 2 ?
7 30 )s 60

xBC ? x 30 ? s vC 20

(1 分)

t1 ? t2 ? (1 ?

(1 分)

-7-


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