1、2011学年度第 一学 期余姚中学 高三物理期中试卷 一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。选对的得3分，选错或不答的得0分。）1如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为a,则两物块的质量比m1/m2应为A B C D2已知做匀加速直线运动的物体第2s末速度为4m/s，则物体A加速度一定为m/s
2、2B前4s内位移一定为16mC前2s内位移可能是2m D前4s内位移可能为32m 3如图所示，质点在竖直面内绕O点沿顺时针方向做匀速圆周运动S1、S2、S3、S4是圆周上的四个点，S1S3是过圆心的水平线，S2S4是过圆心的竖直线现质点分别在S1、S2、S3、S4各点离开轨道后在空中运动一段时间落在水平地面上若质点在空中运动时只受重力作用，则下列说法正确的是A质点在S1离开轨道后在空中运动的时间一定最短B质点在S2离开轨道后在空中运动的时间一定最短C质点在S3离开轨道后落到地面上的速度一定最大D质点在S4离开轨道后落到地面上的速度一定最大 4如图所示，一轻质弹簧竖直放置在水平面上，弹簧上端放着
3、质量为2kg的物体A，处于静止状态。现将一个质量为3kg的物体B轻放在A上，释放瞬间，B对A的压力大小为(取g=10ms2)A0NB12NC20ND30N 5直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中下列说法正确的是 A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起Mm6如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面体，它的
4、斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断，下述表达式中可能正确的是A B C D 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。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。）7一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点动能可能是 A一直增大 B先逐渐减小至零，再逐渐增大 C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D先逐渐减
5、小至某一非零的最小值，再逐渐增大8在倾角为30高为h的斜面顶端，将一个小球沿水平方向抛出，抛出时小球的速度，设小球在空中飞行到达某一位置的位移与水平方向的夹角，速度与水平方向的夹角为，则A一定是 B可能大于30 C可能大于30D若使初速度，小球都将落到斜面上，且其速度方向与斜面的夹角将相同 9利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值。实验时，把小球举高到弹性绳子的悬点O 处，然后放手让小球自由下落。图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。由图所提供的信息，以下判断正确的是 At2时刻小球速度最大B小球和弹性绳组成的系统机械能不守恒Ct1 到t2期间小球速度一直减小到零Dt1 到
6、t2期间小球重力势能减少量小于弹性绳弹性势能增加量10如图甲所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图乙和如图丙所示的两种情形不计空气阻力，则下列说法正确的是 A图乙的情形中，人可能匀速下滑B图乙的情形中，钢索对人的作用力小于人的重力C图丙的情形中，钢索对轻环可能无摩擦力D图丙的情形中，若轻环突然被卡而停止，则在此瞬间轻绳对人的拉力一定大于人的重力11如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m 高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环动摩擦因数处处相等，当小球沿BEC到达环顶C时，刚好对
7、轨道压力为零；沿CFB圆弧滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时的速度为零，则h值可能为（g=10m/s2，所有高度均相对B点而言） A11m B10m C8.5m D7m 12如图所示，一宇宙飞船成功发射，当时在指挥控制中心的大屏幕上出现的一幅飞船运行轨迹图，它记录了该宇宙飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中、表示在一段时间内飞船依次经过中国和太平洋地区的四条投影轨迹，图中的竖线和横线分别表示经线和纬线。若已知飞船绕地球做匀速圆周运动，地球半径为6400km，地球自转周期为24h，地球同步卫星离地面高度约为36000km，则根据图中的信息和已知数据可知 A飞船运行的轨道平面与
8、同步卫星轨道平面相互垂直 B飞船绕地球飞行周期为4.5小时C飞船离地面的高度约为4200kmD飞船飞行的线速度在3km/s和7.9km/s之间三、实验题（共12分）13(6分）利用实脸室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动每次都便钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹 （l）某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示他的错误之处是_。（2）该同学根据自己所建立的坐标系，
9、在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式求小球的初速度，这样测得的平抛初速度值与真实值相比_。（填偏大”、“偏小”或“相等”) 14（6分）某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.4kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；打点计时器纸带图甲接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。6.006.006.005.685.365.044.724.404.086.00单位：cm图乙在上述过程中，打点
10、计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：（1）该电动小车运动的最大速度为 m/s；（2）该电动小车的额定功率为 W。四、计算题（共46分。要求写出必要的文字说明和主要的演算步骤，只写出结果的不得分。）15(8分)如图为宇宙中有一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗星，它绕中央恒星O运动轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R，周期为T (1)中央恒星O的质量是多大?(2)长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨
11、道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同)，它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离根据上述现象及假设，预测未知行星B绕中央恒星O运行轨道半径有多大?16（10）电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角=30的足够长斜面上部滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动此时滚轮马上再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对杆的正压力FN=2104N，滚轮与杆间的动摩擦因数为=0.35，杆的质量为m=1103
12、Kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2 求：（1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；（2）杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离；（3）杆往复运动的周期17（12分）我省目前正在大力开发的风力发电是一种将风的动能转化为电能的环保发电方式.风力发电机的外观如图所示，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等.（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积可视为风力发电机可接收风能的面积.设风速大小为v,方向垂直于叶片扫过的平面，风轮枫叶上片长度为r,空气密度为，求单位时间内风力发电机可接收的风能P0；（2）若风力发电机将可接收的风能转化为电能的效率=20%，当地的空气密度=1.3 kg/m3,风速v=1
13、0 m/s,要设计一台功率P=20 kW的风力发电机，内轮机的叶片长度r应为多少？（3）在风速和叶片确定的情况下，要提高风轮机单位时间接收的风能，可采取哪些措施？请提出一条建议.18（16分）如图所示，A为位于一定高度处的质量为m的小球，初速为零。B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子，且M=2m，盒子与地面间的动摩擦因数=0.2，设当小球进入盒内后即发生竖直方向的相互作用，相互作用力的大小为2mg，小球受到的盒子的作用力方向竖直向上，盒子受到的小球的作用力方向竖直向下，小球在盒外时没用相互作用。盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔，孔间距满足一定的关系，使得小球进出盒
14、子的过程中始终不与盒子接触当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以v1=6 m/s的初速度向右滑行设盒子足够长，取重力加速度g=10m/s2，小球恰能依次从各个小孔进出盒子，且不与盒子底部相碰。试求：(1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；(2）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触；(3) 从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程2011学年度第 一学 期余姚中学 高三物理期中试卷答案一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分在每小题给出的四个选项中，只1C 2B 3D 4B 5C 6 A二、不定项选择题（本题
15、共6小题，每小题4分，共24分。在每题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的。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。）7ABD 8ACD 9BD 10BD 11C 12CD三、实验题（共12分）13（1）直角坐标系的原点应建在正飞离斜槽槽口的小球的球心位置处即在槽口正上方r ( r为小球半径）处而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处（3分 (2) 偏大（3分） 14 1.5 （3分） 1.2（3分）四、计算题（共46分。要求写出必要的文字说明和主要的演算步骤，只写出结果的不得分。）15(8分)解：(1)设中央恒星质量为M，A行星质量为m，则有 G=m()R 2分 解得：M=
16、1分 (2)由题意可知：A、B相距最近时,B对A的影响最大，且每隔t时间相距最近。设B 行星周期为T，则有： -=1 1分 解得：TB= 1分 设B行星的质量为m。运动的轨道半径为RB，则有 G=m()RB 2分 由、可得：RB=R0 1分16(10分)解:（1）f=N=7103N -（1分）a=（f-mgsin）/m=2m/s2 -（1分） ( 2 )s=4m -（2分）（3）t1=v/a=2s -（1分） t2=（L-s）/v=0.625s -（1分） 后做匀变速运动a=gsin -（1分） L=v0t+at2 6.5=-4t3+5t32 得t32.6s -(2分)T= t1+ t2+ t
17、3=5.225s -(1分)17（12分）解：（1）风轮机可接收的风能为 （1分） （2分）每钞钟接收的风能为 (1分)由得 （2分）（2）发电机功率为 （1分） 由得 （2分） 代入数据得 m （1分）（3）可增加风轮叶片长度 安装调向装置，以保证风轮机与风速垂直等（其他答案合理也给分） （2分）18（16分） （1）A在盒子内运动时， ag A在盒子内运动的时间 A在盒子外运动的时间 A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间 （2分）（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度 （1分）小球在盒子外运动时，盒子的加速度 （1分）小球运动一个周期盒子减少的速度为 （2分）从小球第一次进入盒子到盒子
18、停下，小球运动的周期数为 故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个 （2分）（3）小球第一次在盒内运动的过程中，盒子前进的距离为 小球第一次从盒子出来时，盒子的速度 小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为 小球第二次进入盒子时，盒子的速度 小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为 小球第二次从盒子出来时，盒子的速度 小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为 分析上述各组数据可知，盒子在每个周期内通过的距离为一等差数列， （6分）公差d0.12m且当盒子停下时，小球恰要进入盒内，最后0.2s内盒子通过的路程为0.04m所以从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程为 （2分）