1、2014-2015第二学期期中物理试题命题人：仝锡江印数：120（尖子）时间：20150518满分110分；时间90分钟一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分。第1-8题为单选，第9-12题为多选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的不得分）1. 下列关于物理学研究方法的叙述中，正确的是（ ）A. 用比值定义法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如，和都是采用比值定义法定义的。B. 伽利略为研究落体运动的特点所做的斜面实验运用了理想化模型的方法。C. 根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了理想化模型的方法。D. 在推导弹簧弹力
2、做功表达式时，把整个运动过程分成很多小段，每一小段近似看做恒力做功，再把各小段做功相加，这里运用了假设法。2. 一质点位于m处，时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图像如图所示。下列说法正确是（ ）A在t=4s时，质点在x=3m处B在第3s内和第4s内，质点加速度的方向相反C前2s内和前4s内，质点的平均速度相同D前2s内和前4s内，外力对质点做的功相同3如下图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平地面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹簧弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出
3、这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则( )At1t3时刻小球机械能守恒Bt2时刻小球动能最大Ct1t3这段时间内，小球的动能先增加后减少Dt2t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能4汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t的关系图像中，能描述上述过程的是（ ）A. B. C. D.52009年是中华人民共和国成立60周年，某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。两个“0”字型的半径均为R。让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入，依次经过图中的B、C、D三点，最后从E点飞出。已
4、知BC是“0”字型的一条直径，D点是该造型最左侧的一点，当地的重力加速度为g，不计一切阻力,则小球在整个运动过程中 ( )A. 在B、C、D三点中，距A点位移最大的是B点，路程最大的是D点B. 若小球在C点对管壁的作用力恰好为零，则在B点小球对管壁的压力大小为6mgC. 在B、C、D三点中，瞬时速率最大的是D点，最小的是C点D. 小球在D点所受的合力提供向心力6如图所示，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有( )A. 两球在P点一定具有相同的速率B. 若同时抛出，两球可能在P点相碰C. 若同时抛出，落地前两球竖
5、直方向的距离逐渐变大D. 若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大7据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是 （ ）A该行星的第一宇宙速度为B宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于C该行星的平均密度为D.如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为8某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动
6、，此时其动能为,周期为；再控制它进行一系列变轨，最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动，此时其动能为，周期为。已知地球的质量为，月球的质量为，则为( )A B C D9在汽车无级变速器中，存在如图所示的装置，A是与B同轴相连的齿轮，C是与D同轴相连的齿轮，A、C、M为相互咬合的齿轮，B与D不咬合。已知齿轮A、C规格相同，半径为R，齿轮B、D规格也相同，半径为1.5R，齿轮M的半径为0.9R。当齿轮M如图方向转动时( )A齿轮D和齿轮B的转动方向相反B齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1:1C齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9:10D齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2:310如图所示，倾
7、角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-t图象如图所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。则（ ）A. 传送带的速率v0=12m/sB. 传送带的倾角=30C. 物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5D. 02.0s摩擦力对物体做功Wf= 24J11如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法错误的是（ ）A小球落地点离O点的水平距离为B小球落地点时的动能为5mgR/2 C小球落回水平面时重力的瞬时功率为D若将半圆弧轨
8、道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高1.5R12如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W。不考虑空气阻力。关于此过程，下列说法正确的有（ ）A. 物体重力做的功一定大于WB. 物体克服弹簧弹力做的功一定小于WC. 物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD. 若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W二、填空题（每空2分，共14分）13（6分）某同学利用甲图所示的装置做“研究平抛运动”的实验。（1）他已经备有下列器材：有
9、孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有_。A秒表B天平C重锤线D弹簧测力计（2）实验中，下列说法正确的是_。A应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放B尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C小球运动时应与木板上的白纸（或方格纸）接触D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些（3）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，如图乙所示。A为物体运动一段时间后的位置，求出物体做平抛运动的初速度为_m/s。(保留两位有效数字，g取10m/s2) 14（8分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出
10、电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件；B将打点计时器接到电源的直流输出端上；C用天平测量出重锤的质量；D释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E测量打出的纸带上某些点之间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能。指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在右边的横线上_ （2）实验中得到一条纸带，如图所示。根据打出的纸带，选取纸带上打出
11、的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则_。A打点计时器打C点时重锤的动能为B打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为C重锤下落的加速度a的表达式为D重锤下落的加速度a的表达式为（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是_（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据写出重锤在下落的过程中受到的平均阻力表达式为=_。三、计算题（本大题共4题，共
12、48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15（10分） 质量m=2000kg的汽车，沿平直公路由静止开始做匀加速行驶，经过一段时间汽车的速度达到v1=10m/s，汽车立即以不变的功率P=80kw继续行驶，又经过距离S=65m，速度达到最大值v2=20m/s，设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变。求：（1）汽车行驶过程中受到的阻力多大？（2）汽车匀加速行驶过程中，加速度a的大小。（3）汽车的速度从v1增至v2的过程中，所经历的时间。16. （12分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点，沿水
13、平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，不考虑其他可能存在的阻力，万有引力常量为G。求该星球的密度和该星球上的第一宇宙速度。17（12分）如图，一个半径为R的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A和B，当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线的夹角为60。(1) 求小球A与小球B的质量比mAmB； (2) 现将A球质量改为2m，B球质量改为m，且开始时A球位于碗口C点，由静止沿碗下滑，当A球滑到碗底时，求两球总的重力势能减少量；(B球未碰到碗壁
14、)(3) 在(2)条件下，当A球滑到碗底时，求B球的速度大小。18（14分）如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，斜面倾角分别如图所示。O为圆弧圆心，D为圆弧最低点，C、M在同一水平高度。斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮（不计滑轮摩擦）分别连接小物块P、Q （两边细绳分别与对应斜面平行），并保持P、Q两物块静止若PC间距为L1=0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m1= 3kg，与MN间的动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2求：（ sin37=0.6，cos37=0.8）（1）小物块Q的质量m2；（2）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；（3）物块P在MN斜面上滑行的总路程。
