1、山西大学附中20112012学年第二学期高一期中考试物理试题（考查时间；90分钟） 一、选择题：(本题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.关于万有引力定律和引力常量的发现，下面说法中正确的是（ ）A.万有引力定律是牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的B.万有引力定律是开普勒发现的，而引力常量是由牛顿测定的C.为了验证地球吸引地面上物体的力与地球吸引月球的力是同一性质的力，同样遵从平方反比律的猜想，胡克做了著名的“月-地检验”，并把引力规律做了合理的外推。D.为了验证地球吸引地面
2、上物体的力与地球吸引月球的力是同一性质的力，同样遵从平方反比律的猜想，卡文迪许做了著名的“月-地检验”，并把引力规律做了合理的外推。2.一个质量为2kg的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态.现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（ ）A.可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2 B.可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5m/s2C.可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能是10m/s2D.一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s23.物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角的正切tg随时间t变化的图像是（ ）k
3、s5u第3题图第4题图4 .如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为，今有一弹性小球，自与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲使小球恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为（ ）A. B. C. D. abcd第5题图5. 如图所示,质量为m的小球,从位于竖直平面内的圆弧形曲面上下滑,由于摩擦力的作用，小球从a到b运动速率增大，b到c速率恰好保持不变，c到d速率减小，则（ ）A.小球ab段和cd段加速度不为零，但bc段加速度为零B. 小球在abcd段过程中加速度全部不为零C. 小球在整个运动过程中所受合外力大小一定，方
4、向始终指向圆心D.小球只在bc段所受合外力大小不变方向指向圆弧圆心MNvOR第6题图6.如图所示，杂技演员在表演“水流星”， 用长为1.6m轻绳的一端，系一个总质量为0.5kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内圆周运动，若“水流星”通过最高点的速度为4m/s，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）A. “水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B. “水流星”通过最高点时，绳的张力及容器的底部受到的压力均为零C. “水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D. “水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5N第7题图7. 如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不
5、可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）AA受到的静摩擦力一直增大 BB受到的静摩擦力先增大，后保持不变CA受到的静摩擦力是先增大后减小 DA受到的合外力一直在增大8.“为了迎接太空时代的到来，美国国会通过一项计划：在2050年前建造成太空升降机，就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上，另一端系住升降机，放
6、开绳，升降机能到达地球上，人坐在升降机里。科学家控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上。已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球半径R6400km，地球自转周期为24h。某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N，站在升降机中，某时刻当升降机以加速度a10m/s2垂直地面上升，这时此人再一次用同一体重计称得视重为850N，忽略地球公转的影响，根据以上数据（ ）A如果把绳的一端搁置在同步卫星上，可知绳的长度至少有多长B可以求出升降机此时距地面的高度C可以求出升降机此时所受万有引力的大小D可以求出宇航员的质量9.2011年11月3日凌晨1时29分，经历近43小时飞行和五次变轨的“神舟八号”飞
7、船飞抵距地面343公里的近圆轨道，与在此轨道的“天宫一号”成功对接；11月16日18时30分，“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功分离，返回舱于11月17日19时许返回地面。下列有关“天宫一号”和“神舟八号”说法正确的是（ ）第9题图ks5uA. 对接前“天宫一号”的运行速率小于第一宇宙速度B. 若还知道“天宫一号”运动的周期和地球的半径，再利用万有引力常量，就可算出地球的质量C. 在对接前，应让“天宫一号”与“神舟八号”在同一轨道上绕地球做圆周运动，然后让“神舟八号”加速追上“天宫一号”并与之对接D. 今后在“天宫一号”内工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止CBAP第10题图10.如图所示
8、，A为静止于地球赤道上未发射的卫星，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点已知A、B、C绕地心运动的周期相同下列说法中正确的是 ( )A未发射的卫星A和卫星C具有相同大小的加速度B卫星B在远地点的速度一定比C的速度小C卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度大小相等D理论计算表明用相对于地面为7.7km/s的速度不可能把A发射成为近地卫星第11题图11.如图所示，三个小球从同一高处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O是O在水平面上的投影点，且OAABBC135.若不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
9、A三个小球水平初速度之比为v1v2v3149B三个小球落地的速度之比为135C三个小球通过的位移大小之比为1D三个小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比为531hdL第12题图12. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为，路基的水平宽度为，路面的宽度为L。已知重力加速度为。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )A. B. C. D. 第13题图二、填空题(本题共3小题，共14分按题目要求作答)第14题图13.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定
10、在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知O点到斜面底边的距离Soc=L，则小球通过最高点A时的速度表达式vA ；若小球运动到A点时剪断细线，小球滑落到斜面底边时到C点的距离 ks5u14.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A让小球多次从同一位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。B按图安装好器材，注意调节斜槽末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。第14题图C取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。（1）上述实验步骤的合理顺序是。第15题图（2）在记录小
11、球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A、B、C的位置，如图所示测量A、B和B、C间水平距离，竖直方向的距离，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小=_小球通过B点的瞬时速度的大小vB=_（取） 15.如图甲所示是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上。圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，以下是所得数据和图乙所示的F-v2， F-v，F-v3三个图象：（计算时保留两位有效数字）第15题图（1）数据表和图乙的三个图象，是在用实验探究向心力F和圆柱
12、体线速度v的关系时，并保持圆柱体质量不变，半径r=0.1m的条件下得到的。研究图象后，可得出向心力F和圆柱体速度v的关系是 。（2）根据你已经学习过的向心力公式以及上面的图线和数字可以推算出，本实验中圆柱体的质量为 。三、计算题(本题共4小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出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)16. （9分） 有一辆质量为1.2t的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。求：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大？（2）汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？（3）设想拱桥的半径增大到与地球
13、半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，到达桥顶的速度至少要多大？(重力加速度g取10 m/s2，地球半径R取6.4103km)ks5u第17题图17.（9分）如图所示，货车正在以a1=0.1 m/s2的加速度启动.同时，一只壁虎以v2= 0.2 m/s的速度在货车侧壁上向上匀速爬行.试求：（1）经过2 s时，地面上的人看到壁虎的速度大小和方向；（2）经过2 s的时间壁虎相对于地发生的位移大小；（3）壁虎相对于地面做直线运动还是曲线运动？（说明理由）18. （10分） “神舟”六号载人飞船在空中环绕地球做匀速圆周运动，某次经过赤道的正上空时，对应的经度为1（实际为西经157.5），飞船绕地球转
14、一圈后，又经过赤道的正上空，此时对应的经度为2（实际为西经180）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T0求飞船运行的圆周轨道离地面高度h的表达式（用1、2、T0、g和R表示） 四、选考题：（共10分.请考生从给出的2道物理题任选一题做答，如果多做，则按所做的第一题计分.）第19题图19.水平地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上P点在地面上P点的正上方，P与跑道圆心O的距离为L（LR），PAOC各点均在同一水平直线上，如图所示一辆小车以速率 v在跑道上顺时针运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，小沙袋、小车均可视为质点则（1）若从P点水平抛出小沙袋，使其
15、落入小车中，小沙袋被抛出时的初速度应满足什么条件？（2）若小车经过跑道上A点时（AOB90），现从P点瞄准B点以某一水平初速度抛出小沙袋，使其落入小车中，则小沙袋被抛出时的初速度V1应满足什么条件？小车的速率 v应满足什么条件？20.作为我国对月球实施无人探测的第二阶段任务，“嫦娥二号”卫星预计在2011年前发射，登月器也将指日登陆月球。质量为m的登月器与航天飞机连接在一起，随航天飞机绕月球做半径为3R（ R为月球半径）的圆周运动。当它们运行到轨道的A点时，登月器被弹离，航天飞机速度变大，登月器速度变小且仍沿原方向运动，随后登月器沿椭圆登上月球表面的B点，在月球表面逗留一段时间后，经快速起动仍
16、沿原椭圆轨道回到分离点A并立即与航天mMR3R20题图AB飞机实现对接。已知月球表面的重力加速度为g。试求：（1）登月器与航天飞机一起在圆周轨道上绕月球运行的周期是多少？ （2）若登月器被弹射后，航天飞机的椭圆轨道半长轴为4R，则为保证登月器能顺利返回A点，登月器可以在月球表面逗留的时间是多少？20112012学年第二学期高一期中考试物理试题答题纸（考试时间90分钟 满分100分）一、选择题题 号123456答案题 号789101112答案二、填空题(本题共3小题，共14分按题目要求作答) 13. （1）_，_14. （1）_，ks5u（2）_ _ 15. （1）_，（2）_1617.18.k
17、s5u三.选考题：（请在你要选做的题号后画勾）19. （ ）20. （ ）山西大学附中20112012学年第二学期高一期中考试物理参考答案及评分标准一.选择题（全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）题 号123456789101112答案AC BDBDBBDAB DABBCAB二、填空题(本题共3小题，共14分按题目要求作答)13. （每空2分，共4分）14. （1） BAC（2）1.5ms；2.5m/s 评分说明:（每空2分，共6分）15. （1）F=0.88V2（2）0.88 kg（每空2分，共4分）16.（3）根据牛顿第二定律：评分说明: 共9分其它解法只要合理均可给分1
18、7.（9分）解：（1）壁虎同时参入了相对于车向上的匀速运动和随车一起向左的匀加速直线运动.经过2 s时，壁虎向上运动的速度vy=v2=0.2 m/s，随车运动的速度vx=v1=a1t=0.2 m/s,如图6-2-3所示，壁虎运动的合速度在t=2 s末，大小为v=m/s=0.2m/s,tan=1,故壁虎速度方向在该时刻与水平方向成45角. 图答2-1 图答2-2 图答2-3（2）如图答2-1，在汽车启动后2 s这段时间内，壁虎的水平位移x=at2=0.2 m,竖直位移y=vyt=0.4 m，壁虎相对地面发生的位移s=0.45 m（3）由上面分析知x=at2=0.05t2,y=0.2t,消去时间t
19、，得x=1.25y2，是一条如图答2-3所示的抛物线，所以壁虎做曲线运动，或者用初速度与加速度方向垂直的关系，也可以判断出壁虎的运动轨迹是曲线.18. （9分）解析：用r表示飞船圆轨道半径，M表示地球质量，m表示飞船质量，T表示飞船运行的周期，由万有引力定律和牛顿定律得 ks5u 飞船绕地球运行的周期 对地球表面上的物体m0，有 r = R+h 解得或轨道高度 评分说明:其它解法只要合理均可给分19. （10分）（1）沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t、沙袋被抛出时的初速度为v1，则第19题图 （1分） （2分）c 解得 （2分） （2） 当沙袋落在B点时 即 （1分） （2分）（n=0、1、2）（2分） n的取值范围不写扣1分评分说明:其它解法只要合理均可给分20. （10分）（1）设登月器和航天飞机在半径3R的轨道上运行时的周期为T，因其绕月球作圆周运动，所以应用牛顿第二定律有在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，即ks5u联立解得 （2）设登月器在小椭圆轨道运行的周期是T1，航天飞机在大椭圆轨道运行的周期是T2。对登月器和航天飞机依据开普勒第三定律分别有 为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天飞机实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足t=nT2T1 （其中，n=1、2、3、）ks5u联立得 （其中，n=1、2、3、
