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北京市朝阳区2011-2012学年高一下学期期末统一考试(物理)


北京市朝阳区 2011~2012 学年度高一年级第二学期期末统一考试 物理试卷
(考试时间:90 分钟 满分:100 分) 一、本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。在每小题给出的四个选项中。只有一个选项是 符合题目要求的。 1. 能源在当今社会的地位十分重要,我们要合理的开发和有效的利用能源。下列四种能 源中,属于新能源的是 A. 煤 B. 石油 C. 天然气 D. 风能 2. 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说,它最初由古希腊学者欧多克斯提出,后经 亚里士多德, 托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。 后来人们发现把地球当作宇宙的中 心是错误的。但地心说还是有它的历史功绩的。地心说承认地球是“球形”的,并把行星从 恒星中区别出来, 着眼于探索和揭示行星的运动规律, 这标志着人类对宇宙认识的一大进步。 16 世纪,一位科学家经过几十年的研究后出版了《天球运行论》 ,提出了日心说。这位 科学家是 A. 哥白尼 B. 伽利略 C. 开普勒 D. 布鲁诺 3. 关于花粉悬浮在水中做布朗运动的下列说法中,正确的是 A. 布朗运动是水分子的运动 B. 布朗运动是水分子无规则运动的反映 C. 温度越低时,布朗运动越激烈 D. 花粉颗粒越大,跟它撞击的水分子数目越多,布朗运动也就越明显 4. 跳水运动员从 10m 高的跳台上跳下(不计空气阻力) ,在下落的过程中 A. 运动员克服重力做功 B. 运动员的机械能在减少 C. 运动员的动能减少,重力势能增加 D. 运动员的动能增加,重力势能减少 5. 汽车发动机的额定功率为 80kW, 它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为 20m/ s,那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 A. 8000N B. 4000N C. 2500N D. 1600N 6. 如图所示,物块 A 静止在光滑水平地面上,物块 B 静止在粗糙水平地面上,两物块的 质量相等。 若用相同的水平推力 F 作用在两物块上, 在它们由静止开始发生相同位移的过程 中

A. 力 F 所做的功相同 B. 两物块的加速度相同 C. 两物块的运动时间相同 D. 两物块动能的变化量相同 7. 如图所示,2012 年 5 月 21 日清晨,在我国的部分地区能看到日环食现象。在北京地 区能看到日偏食现象。发生日环食时,可以认为地球、月球和太阳在一条直线上。若发生日 环食时地球中心到太阳中心的距离为 R1,地球中心到月球的中心的距离 R2。已知太阳质量 为 M 日、地球质量为 M 地、月球质量为 M 月。则发生日环食时,地球所受太阳和月球万有引 力的合力等于

A. GM



M月 ? M日 ? ? ? R R2 ? 1 M月 ? M日 ? ? 2 ? R2 R2 ? 1

? ? ? ? ? ? ? ?

B. GM



M月 ? M日 ? ? ? R R2 ? 1 M月 ? M日 ? ? 2 ? R2 R2 ? 1

? ? ? ? ? ? ? ?

C. GM



D. GM



8. 一定质量的气体在某一过程中,外界对气体做功 7.0×104J,气体内能减少 1.3×105J, 则此过程中 A. 气体从外界吸收热量 2.0×105J B. 气体向外界放出热量 2.0×105J C. 气体从外界吸收热量 6.0×104J D. 气体向外界放出热量 6.0×104J 9. 狗拉雪橇,雪橇在位于水平冰面的圆弧形道路上匀速率滑行。如图为 4 个关于雪橇运 动到某位置时受到的合外力 F 及滑动摩擦力 f 的示意图(图中 O 为圆心) ,其中正确的是

10. 如图所示,在排球比赛中如果运动员在近网处沿水平方向扣球。若把扣后排球的运动 近似看作质点的平抛运动,则下列四种情况中,排球最有可能出界的是

A. 扣球点较低,扣出时排球的速度较大 B. 扣球点较低,扣出时排球的速度较小 C. 扣球点较高,扣出时排球的速度较大 D. 扣球点较高,扣出时排球的速度较小 11. 人们在探究平抛运动规律时, 将平抛运动分解为沿水平方向的运动和沿竖直方向的运 动。从抛出开始计时,图 a 和图 b 分别为某一平抛运动两个分运动的速度与时间关系图像。 由图像可知这个平抛运动在竖直方向的位移 y 0 与在水平方向的位移 x 0 的大小关系为

A. y 0 ? x 0

B. y 0 ? 2 x 0

C. y 0 ?

x0 2

D. y 0 ?

x0 4

12. 神舟九号与天宫一号对接前,天宫一号要由距地面较高的运行轨道,逐渐变化到距地 面较低的交会对接轨道。 在变轨过程中需对天官一号的运行进行监测, 若每次测量中天宫一 号的运动均可近似看作匀速圆周运动,某次测量天宫一号的轨道半径为 r1, 后一次测量天宫 一号的半径变为 r2(r1>r2) ,以 E k 1 、 E k 2 表示天宫一号在这两个轨道上的动能,T1、T2 表示 天宫一号在这两上轨道上绕地运动的周期,则 A. E k 2 ? E k 1 , T 2 ? T 1 C. E k 2 ? E k 1 , T 2 ? T 1 B. E k 2 ? E k 1 , T 2 ? T 1 D. E k 2 ? E k 1 , T 2 ? T 1

在研究的过程中,李云提出了上面的问题可以用如图 b 所示的情境类比。图 b 中 A′、B′ 是两个在光滑水平面上同一直线上运动的滑块,A′与一轻质弹簧相连接。开始时 B′的速 度大于 A′,在 B′压缩弹簧后,当 A′、B′的速度相等时,弹簧的弹性势能最大。 下列说法中正确的是

A. 李云的类比是合理的,因为 A、B 速度相等时它们的相互作用能最大 B. 李云的类比是不合理的,因为 A、B 的速度不可能相等 C. 李云的类比是不合理的,因为 A′、B′之间,A、B 之间的相互作用力不遵从相同的

规律 D. 李云的类比是不合理的,因为 A′、B′之间的相互作用能是弹性势能,A、B 之间 的相互作用能不是弹性势能 二、本题共 2 小题,共 21 分。把答案填在答题纸相应的横线上。 14. (10 分)如图所示为某实验小组在做“探究合外力做功和动能变化的关系”实验时的 装置。

(1)实验小组在做好了各项准备后,应将小车停在靠近__________处。释放小车和接 通电源的顺序应是先__________后__________。 小车拖动纸带, 打点计时器在上面打下一系 列小点。换上新纸带重复实验几次,从几条纸带中挑选点迹清晰的纸带进行测量。 (2)某同学在挑选的纸带上,记下第一个点的位置 O,并在纸带上从任意点开始依次 选取几个点 1、2、3、4??。实验中除了对距离进行测量外,还需要知道小车在某几个时 刻的瞬时速度。若根据纸带可知点 1 和点 2 的时间间隔与点 2 和点 3 的时间间隔均为 T,点 1 与点 2 间的距离为 x 1 ,点 2 与点 3 的距离为 x 2 ,由于小车的运动可以看作是匀加速直线 运动,所以在打点 2 时小车的瞬时速度为__________。 (3)另一位同学认为可以在挑选出的纸带上,不记下第一个点的位置 O,同样可以完 成本实验。 你认为这位同学的想法是否可行。 __________。 (填“可行”或“不可行” ) 15. (11 分)如图所示,为“研究平抛物体的运动”的实验装置。

(1)实验室提供了如下器材:小钢球,固定有斜槽的木板,坐标纸,重锤线,铅笔, 秒表,图钉。 其中不必要的器材是__________; (2)某同学在做实验时,注意了如下事项: A. 将小钢球轻轻放在斜槽末端时,小球能自动滚下; B. 小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放。 其中存在问题的是__________(填写选项前字母) ,应该如何调整:__________。 (3)正确操作后,该同学以斜槽末端为坐标原点 O 建立坐标系,水平方向为 z 轴,竖

直方向为 y 轴,在坐标系中描绘出小球的运动轨迹。在轨迹上选取几个不同的点,其中一个 点的坐标为 x 0 ,y 0 ) 则利用 x 0 、y 0 和当地重力加速度 g, ( , 计算小球做平抛运动初速度 v 0 的表达式为 v 0 =__________。 (4)为了减小由于测量带来的误差,该同学根据所测得的数据,以 y 为横坐标(y 为 竖直方向位移) ,以 x 2 为纵坐标(x 为水平方向位移) ,在坐标纸上画出相应的图像,发现图 像为过原点的直线。这位同学测出该直线的斜率为 k,则利用 k 和当地重力加速度 g,计算 小球做平抛运动初速度 v 0 的表达式为 v 0 =__________。

三、本题共 4 小题,共 40 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,g 取 10m/ s2。 16. (8 分)如图所示,在光滑水平面上,长为 L 的轻线一端固定,另一端系在质量为 m 的小球上。小球做匀速圆周运动。若细线对小球的拉力为 F,求: (1)小球运动的角速度; (2)小球运动的周期。

17. (10 分) 木星至少有 16 颗卫星, 1610 年 1 月 7 日伽利略用望远镜发现了其中的 4 颗。 这 4 颗卫星被命名为木卫 1、木卫 2、木卫 3 和木卫 4。他的这个发现对于打破“地心说” 提供了重要的依据。

18. (10 分)如图所示,让质量 m=5.0kg 的摆球由图中所示位置 A 从静止开始下摆,摆至 最低点 B 点时恰好绳被拉断。已知摆线长 L=1.6m,悬点 O 与地面的距离 OC=4.0m。若空气 阻力不计,摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失。求:

(1)摆线所能承受的最大拉力 T; (2)摆球落地时的动能。 19. (12 分)如图甲,质量为 m 的小木块左端与轻弹簧相连,弹簧的另一端与固定在足 够大的光滑水平桌面上的挡板相连, 木块的右端与一轻细线连接, 细线绕过光滑的质量不计 的轻滑轮,木块处于静止状态。在下列情况中弹簧均处于弹性限度内,不计空气阻力及线的 形变,重力加速度为 g。 (1)图甲中,在线的另一端施加一竖直向下的大小为 F 的恒力,木块离开初始位置 O 由静止开始向右运动,弹簧开始发生伸长形变,已知木块过 P 点时,速度大小为 v,O、P 两点间距离为 s。求木块拉至 P 点时弹簧的弹性势能; (2)如果在线的另一端不是施加恒力,而是悬挂一个质量为 M 的物块,如图乙所示, 木块也从初始位置 O 由静止开始向右运动,求当木块通过 P 点时的速度大小。

参考答案: 一、本题共 13 小题,每小题 3 分,共 39 分。 1. D 2. A 3. B 4. D 5. B 6. A 11. C 12. C 13. A 二、本题共 2 小题,共 21 分。 14. (1)打点计时器(2 分) 接通电源 释放小车(共 4 分) (2)
x1 ? x 2 2T

7. D

8. B

9. D

10. C

(2 分)

(3)可行(2 分) 15. (1)秒表(2 分) (2)A(2 分) 使斜槽末端水平(2 分) (3) x 0
g 2 y0
gk 2

(2 分)

(4)

(3 分)

三、本题共 4 小题,共 40 分。 16. (8 分) 解: (1)设小球运动运动的角速度为 ? ,根据牛顿第二定律有
F ? m? L
2

所以 ? ?

F mL

(4 分)

(2)设小球运动的周期 T,根据牛顿第二定律有
F ? m 4? L
2

T

2

所以 T ? 2 ?

mL F

(4 分)

17. (10 分) 解: (1)设木星的质量为 M,卫星质量为 m ,卫星的轨道半径为 R,则有
G Mm R
2

? ma ①
GM R
2

∴a ?



由于木卫 1 的轨道半径小于木卫 2 的轨道半径,所以木卫 1 的向心加速度大于木卫 2

的向心加速度(4 分) (2)设木星的质量为 M,木卫 1 绕木星运动的线速度为 v ,木卫 1 的质量为 m ,则有
m v
2

? G

Mm R1
2



R1

∴v ?

GM R1



设木星表面一个物体的质量为 m ? ,则有
m?g ? G Mm ? R2
2
2



∴ gR 2 ? GM ⑥ ⑥式代入④式可得
v ? R2 g R1

⑦(6 分)

18. (10 分) 解: (1)设摆球运动到最低点时的速度为 v ,根据动能定理和牛顿第二定律有
mgL ?1 ? cos 60 ? ?
v
2

1 2

mv

2

T ? mg ? m

L

联立以上两式,代入数据可解得: T ? 100 N , v ? 4 m / s (5 分) (2)选择地面为零势地面,由机械能守恒定律得:
mgL ?1 ? cos 60 ? ? ? mg ?OC ? L ? ? E k

代入数据可解得:
E k ? 160 J (5 分)

19. (12 分) 解: (1)用力 F 拉木块至 P 点时,设此时弹簧的弹性势能为 E P ,根据功能关系有
Fs ? E P ? 1 2 1 2 mv
2



代入数据可解得:
E P ? Fs ?

mv ②(6 分)

2

(2)悬挂钩码 M 时,当木块运动到 P 点时,弹簧的弹性势能仍为 E,设木块的速度为 v ? ,由机械能守恒定律得

Mgs ? E P ?

1 2

?m

? M ?v ? ③
2

联立②③解得
v? ? mv
2

? 2 ? Mg ? F ? s M ?m

④(6 分)


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