1、北京四中2011-2012学年度第二学期期中考试高一物理（试卷满分为100分，考试时间为100分钟）一、不定项选择题（本题共18小题，每小题3分，共54分）l. 下列说法正确的是A. 匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种匀变速运动C. 匀速圆周运动是一种变加速运动 D. 因为物体做圆周运动才产生向心力2. 如图为某品牌自行车的部分结构。A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是 A. A、B、C三点线速度大小相等 B. A、B两点的角速度大小相等 C. A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿
2、盘半径成反比 D. 由图中信息，A、B两点的角速度之比为3：1 3. 自由下落的物体，在第ls内、第2s内、第3s内，重力的平均功率之比为 A. 1：l：1 B. 1：2：3 C. 1：3：5 D. 1：4：9 4. 同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 A. 它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值 B. 它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C. 它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值 D. 它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 5. 一个学生用100N的力，将静止在球场的质量为1kg的球，以10ms的速度踢出20m远，则该
3、学生对球做的功为 A. 50J B. 100J C. 1000J D. 2000J 6. 关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的有 A. 重力做功与路径无关 B. 当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减小 C. 重力势能为负值说明物体在零势能参考平面以下D. 重力势能的大小与零势能参考面的选取有关7. 关于在大气中水平匀速飞行的民航飞机与沿圆形轨道绕地球运动的人造卫星，下列叙述中正解的是 A. 民航飞机上乘客受地球的重力是零 B. 人造卫星内的设备受地球万有引力为零，因此处于失重状态 C. 飞机在空中水平匀速航行时不需要耗用燃料提供的动力 D. 人造卫星做匀速圆周运动时不需要耗用燃料提供
4、的动力8. 我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min。如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的运动相比 A. 飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径 B. 飞船的运行速度大于同步卫星的运行速度 C. 飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度 D. 飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度9. 某日电梯坏了，小悦只好从一层爬楼梯去十九层，设此人质量为50kg，爬到第十层的时候用了2min，休息了30s后，又花了2min爬到十九层。如果该楼每层高3.0m，则全过程中小悦克服重力做功的平均功率是（g取10ms2） A. 0W B. 100W C. 112.5
5、W D. 105.6W 10. 如图所示，质量为m的物体从半径为R的l4圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又沿水平地面运动一段距离停下来，物体与圆轨道和水平面间的滑动摩擦因数均为，物体全程克服摩擦力做功为 A. 0 B. C. D. 11. 如图所示，在光滑的圆锥面内，两个质量不相同的小球P和Q，沿其内表面在不同的水平面内作半径不同的匀速圆周运动，其中球P的轨道半径较大，则可判定 A. 球P的向心力较大 B. 球P的线速度较大 C. 球P的角速度较大 D. 两球的向心加速度一样大12. 如图，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。绳子与钉子碰撞
6、前后瞬间相比较 A. 线速度增大 B. 角速度增大 C. 向心加速度增大 D. 绳子拉力增大13. 如图所示，一木块静止在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块。并留在了木块中，子弹射入木块的深度为。在子弹进入木块到两者相对静止的过程中，木块沿水平面移动的距离为L，子弹与木块间摩擦阻力的大小为，则在这一过程中A. 木块动能的增加量为B. 子弹动能的减少量为C. 系统机械能的减少量为D. 系统机械能的减少量为14. 如图所示，用水平力向右推斜面，使斜面与质量为的物块一块向右做匀速直线运动。经过一段位移L，在此过程中，斜面对物块的摩擦力做的功为 A. B. C. D. 015. 如图，木板可绕固
7、定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2J。用N表示物块受到的支持力，用表示物块受到的静摩擦力。在这一过程中，以下判断正确的是 A. N和对物块都不做功 B. N对物块做功2J，对物块不做功 C. N对物块不做功，对物块做功2J D. N和对物块所做功的代数和为016. 起重机将质量500 kg的物体由静止竖直地吊起2 m高，此时物体的速度大小为1ms，如果g取10 ms2，则 A. 起重机对物体做功1.0104 J B. 起重机对物体做功1.025104 J C. 重力对物体做功为1.0104 J D. 物体受
8、到的合力对它做功2.5102 J17. 如图所示，在竖直平面内有一半径为2.0m的l4圆弧形光滑导轨AB，A点与其最低点C的高度差为1.0m，今由A点沿导轨无初速释放一个小球，若取g=10ms2，则 A. 小球过B点的速度 B. 小球过B点的速度 C. 小球离开B点后做平抛运动 D. 小球离开B点后继续做半径为2.0m的圆周运动直到与A点等高的D点18. 如图所示，小球从一定高处落到竖直放置在地面上的轻质弹簧上，直至速度为零，则从最低点开始往上运动到最高点的过程中 A. 小球的动能先增大后减小 B. 小球的动能最大的位置与向下运动过程中动能最大的位置相同 C. 小球克服重力做功等于弹簧弹力做功
9、 D. 小球在弹簧原长处离开弹簧二、实验题（本题共12分）19. 在“验证机械能守恒定律”实验中， I. 第一组同学用打点计时器按照图示装置进行实验，则（1）对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利?（ ）A. 只要足够重就可以。B. 只要体积足够小就可以。C. 既要足够重，又要体积非常小。D. 因为不需要知道动能和势能的具体数值，不需要测量重物的质量，所以对重物可任意选择。（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80ms2，测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，把第一个点记作O，在纸带上另取连续4个点A、B、C、D
10、作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于 J，动能的增加量等于 J。（取3位有效数字）II. 第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒。实验开始时，气轨已经调成水平状态。（1）已知遮光条的宽度为d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为 。 （2）在本次实验中还需要测量的物理量有（文字说明并用相应的字母表示）：钩码的质量m、 和
11、 。 （3）本实验通过比较 和 （用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒。三、计算题（本大题共4小题，共34分。解答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）20. （7分）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长为L=200m，桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg，以25ms的速度冲上圆弧形的立交桥，假设小汽车冲上立交桥后就立即关闭发动机，不计车受到的摩
12、擦阻力。试计算：（g取10ms2）（1）小汽车冲上桥顶时的速度是多大?（2）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。21. （8分）质量为m=0.1kg的可看成质点的小滑块由静止释放，下落h=0.8m后正好沿切线方向进入半径为R=0.2m的14光滑圆弧。 （1）求在圆弧最低点A，小球的速度多大? （2）小滑块运动到水平面上与A接近的B点时，对水平面的压力? （3）设水平面的动摩擦因数为=0.2，则小滑块停止运动时距A多远?22. （9分）一列机车的质量是5105kg，在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动，加速度大小为0.4ms2。已知机车的额定功率为3000kw，当机车由静止达到最大速率30ms时，
13、共用时t秒。行驶过程中阻力恒定，则： （1）机车匀加速阶段的牵引力多大? （2）匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，机车的速度多大? （3）机车由静止达到最大速度时，前进的距离是多少?（答案中可以包含字母t）23. （10分）如图所示是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底，夯杆不反弹，设夯杆与坑底的接触时间为t=1.0s，然后两个滚轮再次压紧，将夯杆提上来，如此周而复始。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4.0m/s，每个滚轮对夯杆的正压力均为F=2.0
14、104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数=0.30，夯杆质量m=1.0103kg，坑深h=6.4m。假定在打夯的过程中坑的深度不变，g=10ms2，求：（1）从夯杆开始向上运动到刚开始匀速运动，夯杆上升的高度H是多少?（2）每个打夯周期（从夯杆刚离开坑底到下一次夯杆刚离开坑底的时间）中，电动机对夯杆做的功W；（3）打夯周期T。【试题答案】一、不定项选择题 1. C 2. ACD 3. C 4. D 5. A 6. ACD 7. D 8. BC 9. B 10. B 11. BD 12. BCD 13. ABC 14. C 15. B 16. BCD 17. B 18. ABCD二、实验题 19. .
15、 （1）C （2）7.62 7.56. （1）d/t （2）滑块的质量M 释放时挡光片到光电门的距离L（3） mgL三、计算题（4个小题，共34分。要求有必要的文字说明和重要演算步骤，有数值计算的题必须明确写出数值与单位。） 20. （1）小汽车冲上桥顶的过程中机械能守恒，有解得小汽车冲上桥顶时的速度。（2）小汽车通过桥顶时做圆周运动，受重力、支持力F，有圆弧半径R，有，解得圆弧的半径，小汽车对桥面的压力大小等于支持力F=9500N。 21. 解：由机械能守恒定律，受力分析得：N由牛顿第三定律：由动能定理 22. 解：（1）当汽车达到匀速运动时，速度达到最大值，此时牵引力等于摩擦阻力。由此可得：因此匀加速阶段的牵引力可得：（2）设匀加速阶段末的汽车速度为。由汽车瞬时速度等于输出功率除以此时牵引力，可得：（3）如图所示，达到最大速度前，有两个运动阶段。设匀加速阶段位移为，加速度减小阶段位移为。匀加速阶段位移为：，所用时间为对于变加速阶段位移使用动能定理，发动机牵引力做功减去摩擦力做的功等于汽车动能变化量，可得：代入数据为：可得：所以，机车由静止到达最大速度时，前进的距离是：21. （1）7.2104J （2）5.2s分析：加速阶段，夯杆受力如图：对夯杆：上升高度：夯杆加速上升阶段：匀速上升阶段：每个周期中：（2）夯杆匀速上升时间夯杆从坑口做竖直上抛运动： 与坑底接触时间：打夯周期：