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北京市东城区(南片)2014-2015学年高一下学期期末考试物理试题


北京市东城区(南片)2014-2015 学年下学期高一年级期末考试物理试卷
本试卷共 4 道大题,26 道小题,满分 100 分。考试时间 100 分钟。 一、单项选择题(本题共 15 小题。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。每小 题 3 分,共 45 分。) 1. 下列物理量中,属于矢量的是 A. 功 B. 动量 C. 势能 D. 动能
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br />2. 万有引力定律的发现是几代科学家长期探索、研究的结果。下列哪位科学家最终给出了在科学 上具有划时代意义的万有引力定律的表达式 A. 胡克 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 伽利略

3. 做匀速圆周运动的物体,在其运动过程中,不发生 变化的物理量是 ... A. 线速度 B. 动能 C. 向心加速度 D. 向心力

4. 若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则离地面越远的卫星 A. 线速度越大 C. 需要的向心力越大 B. 角速度越大 D. 周期越大

5. 甲、乙两个质点相距为 r 时,它们之间的万有引力大小为 F。当这两质点之间的距离变为 2r 时, 它们之间的万有引力大小变为 A.

F 4

B.

F 2

C. 2 F

D. 4 F

6. 如图所示,小物块 A 与水平圆盘之间保持相对静止。若小物块 A 跟随圆盘做匀速圆周运动, 则 A 受到的力有

A. 重力、支持力、沿切线的摩擦力 B. 重力、支持力、向心力、摩擦力 C. 重力、支持力、指向圆心的摩擦力 D. 重力、支持力

7. 关于功和功率的计算,下列说法中正确的是 A. 用 W ? Fx cos? 可以计算变力做功 C. 用 W ? Pt 只能计算恒力做功 B. 用 W合 =Ek2 ? Ek1 可以计算变力做功 D. 用 P ?

W 可以计算瞬时功率 t

8. 如图所示,一物块在与水平方向成 θ 角的拉力 F 的作用下,沿水平面向右运动一段位移 x。则 在此过程中,拉力 F 对物块所做的功为

A. Fx

B. Fx sin ?

C. Fx cos ?

D. Fx tan ?

9. 如图所示,物体从高度为 h 的光滑固定斜面顶端 A 点开始下滑,在滑行到斜面底端 B 点时,速 度的大小为(不计空气阻力)

A.

1 gh 2

B. gh

C. 2 gh

D.

2 gh

10. 质量为 2kg 的物体做自由落体运动, 下落前 2s 内重力所做的功及前 2s 内重力做功的平均功率 分别为 A. 400J; 200W B. 200J; 200W C. 200J; 400W D. 400J; 400W

11. 在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。质量为 m 的跳水运动员进入水中后受到 水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为 f,那么他在水中减速下降深度为 h 的过程中,下 列说法正确的是(g 为当地的重力加速度) A. 他的动能减少了 fh C. 他的机械能减少了(mg-f)h B. 他的重力势能增加了 mgh D. 他的机械能减少了 fh

12. 已知某行星绕太阳运动的轨道半径为 r,周期为 T,太阳的半径为 R,万有引力常量为 G,则 太阳的质量为 A. M ?

4? 2 r 3 GT 2

B. M ?

4? 2 R3 GT 2

C. M ?

4? 2 r 2 GT 2

D. M ?

2? 2 r 3 GT 2

13. 从 h 高处以 v0 竖直向上抛出一个质量为 m 的小球,若取抛出处物体的重力势能为零,不计空 气阻力,则物体落地时的机械能为 A. mgh B. mgh ?

1 mv0 2 2

C.

1 mv0 2 2

D.

1 mv0 2 ? mgh 2

14. 在研究弹簧弹性势能时,欲研究弹簧弹力 F 与弹簧型变量 x 之间的关系,下列哪个图像符合

15. 2007 年 11 月 9 日下午 17 点 29 分开始,嫦娥一号卫星迎来了一项全新的挑战——那就是“日 凌”现象。“日凌”是指太阳、探测卫星和地面站的数据接收天线恰巧在一条直线上,太阳产生的强大 的电磁波将干扰地面站的天线接收卫星信号,从而造成通讯中断。假设嫦娥一号卫星受到的电磁辐 射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)为某一临界值 W0。若太阳的平均电磁辐射 功率为 P,则可以估算出太阳到月球的距离为 A.

W0 ?P

B.

W0 4? P

C.

P ? W0

D.

P 4? W0

二、多项选择题(本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项是符合题 意的。每小题 3 分,共 9 分。每小题全选对的得 3 分,选对但不全的得 2 分,只要有选错的,该小 题不得分。) 16. 在不计空气阻力的情况下,下列运动中机械能守恒的是 A. 物体从空中自由下落 C. 物体在光滑的固定斜面上滑行 B. 跳伞运动员匀速下降 D. 重物被起重机悬吊着匀加速上升

17. 关于功和能的关系,下列说法中正确的是 A. 功是能量变化的量度 B. 路径不同,重力所做的功一定不同 C. 弹力做正功,弹性势能一定增加 D. 合外力对物体做正功,物体的动能一定增加 18. 如图所示,杂技演员从地面上的 A 点开始骑摩托车沿竖直圆形轨道做特技表演。已知人与车 的总质量不变,车的速率恒定,若选定地面为零势能参考平面,则摩托车通过 C 点时

A. 机械能与 A 点相等 C. 重力势能与 A 点相等

B. 动能与 A 点相等 D. 重力势能比在 A 点大

三、填空题(19-21 题每空 2 分,22 题每空 1 分,共 20 分) 19. 如图所示,质量 m=1.0× 103kg 的汽车驶过半径 R=50m 的圆形拱桥,当它到达桥顶时,速度 v=5.0m/s。汽车到达桥顶时对桥面的压力大小为__________N。

20. 如图所示为水平放置的皮带传动装置的俯视图,皮带与圆盘 O、O'之间不打滑。将三个相同的 小物块分别固定在圆盘 O、O'边缘的 A、B 两点和圆盘 O 上的 C 点,三个小物块随圆盘做匀速圆周 运动。 A、 B、 C 三物块做圆周运动的半径 rA =2rB, rC=rB。 小物块 A、 B 运动的线速度大小之比为_______; 小物块 B、C 运动的周期之比为___________。

21. 当今科技水平迅猛发展,新型汽车不断下线。某客车在水平直线公路上行驶,如图所示。该 客车额定功率为 105kW,行驶过程中所受阻力大小恒为 3.5× 103N,客车质量为 7.5× 103kg,在不超 过额定功率的前提下,该客车所能达到的最大速率为___________ m/s。在某次测试中,客车从静止 开始做匀加速直线运动, 加速度大小为 1.0m/s2,客车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。 在此次测试中,客车速率为 8m/s 时的瞬时功率为___________kW。

22. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,实验装置如图甲所示:

(1)做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有: A. 把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上 B. 将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器 C. 松开纸带、接通电源 D. 更换纸带,重复几次,选用点迹清晰且第 1、2 两点间距为 2mm 的纸带 E. 用天平称出物体的质量, 利用 mgh ?

1 2 mv 验证机械能守恒定律在上述实验步骤中错误的是 2

________和_________;多余的是_________。 (2)下列物理量中,需要通过计算得到的有_________。 A. 重锤的质量 C. 重锤下落的高度 B. 重锤下落时间 D. 与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度

(3)某同学做“验证机械能守恒定律”实验,不慎将一条选择好的纸带的前面一部分破坏了,剩 下了一段纸带上的各个点间的距离,他测出的结果如图乙所示,已知打点计时器工作频率为 50Hz。

试利用这段纸带说明重锤通过 2、5 两点时机械能守恒。

① 打 点 计 时 器 打 下 计 数 点 2 、 5 两 点 时 , 重 锤 下 落 的 速 度 v2 ? _______m/s ,

v5 =________________m/s(保留三位有效数字);
②重锤通过 2、 5 两点的过程中, 设重锤的质量为 m, 重锤重力势能减小量 ?EP =____________J, 重锤动能增加量 ?EK =____________J(保留三位有效数字)。 ③造成此实验误差的主要原因是__________________________。 (4)利用此套实验装置,还可以完成哪些实验或者说还可以测出哪些物理量: ________________________________________________________________________。 四、计算题(共 26 分) 解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。答案必须明确写出数值和单位。 23.(6 分)如图所示,在光滑水平面上,一质量为 m=0.20kg 的小球在绳的拉力作用下做半径为 r=1.0m 的匀速圆周运动。已知小球运动的线速度大小为 v=2.0m/s,求: (1)小球运动的角速度; (2)绳给小球拉力的大小。

24.(6 分)已知地球半径为 R,地球表面重力加速度为 g,不考虑地球自转的影响。 (l)推导地球的第一宇宙速度 v1 的表达式; (2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为 h,求卫星的运行周期 T。

25.(6 分)某滑板爱好者在离地 h=1.8m 高的平台上滑行,水平离开 A 点后落在水平地面的 B 点, 如图所示。 着地时由于存在能量损失, 着地后速度变为 v=4m/s, 并以此为初速沿水平地面滑行 x=8m 后停止。已知人与滑板的总质量 m=60kg,在 A 点的速度是 5 m/s。求: (1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小; (2)着地时的能量损失是多少?(空气阻力忽略不计)

26.(8 分)在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为 H 的平台上 A 点由静止出发,沿着动摩 擦因数为 μ 的滑道向下运动到 B 点后水平滑出,最后落在水池中,如图所示。设滑道的水平距离为 L,B 点的高度 h 可由运动员自由调节。求: (l)运动员到达 B 点的速度与高度 h 的关系; (2)运动员要达到最大水平运动距离,B 点的高度 h 应调为多大?对应的最大水平距离 xmax 为多少?

【参考答案】

一、单项选择题。共 45 分,每小题 3 分。 题号 答案 1 B 2 C 3 B 4 D 5 A 6 C 7 B 8 C 9 D 10 A 11 D 12 A 13 C 14 B 15 D

二、多项选择题。共 9 分,每小题 3 分。 题号 答案 16 AC 17 AD 18 BD 说 明 每小题全选对的得 3 分,选对但不全的得 2 分,只要有 选错的该小题不得分。

三、填空题。19-21 题每空 2 分,22 题每空 1 分,共 20 分。 题号 19 20 答案 9500 (2 分) 1:1 (2 分) 1:2 (2 分) 21 30 88 (2 分) (2 分) 说明 题号 22 答案 (1) BC、E; (2)BD; (3)①1.50,2.08

②1.08m,1.04m,③摩擦力、空气阻力; (4)重力加速度;重力做功与动能变化的关系等 有效数字不作要求,22 题(4)答出一条合理即可得分

四、计算题:共 26 分。 解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。答案必须明确写出数值和单位。 说明:按其它方法正确解答的,可参照本评分标准同样给分,有效数字不作要求。 最后单位写错、缺单位的扣 1 分。 23.解:(1) v ? ?r …………………………2 分

? ? ? 2rad / s …………………………1 分
(2) F拉 ? F向 ? m

v r

v2 …………………………2 分 r

=0.8N………………………………1 分 24. 解:(1) G

v12 Mm ? m ……………………1 分 R2 R

G

Mm ? mg ………………………………1 分 R2

v1 ? gR ………………………………1 分
(2) G

Mm 4? 2 ? m ( R ? h) ……………………1 分 ( R ? h) 2 T2

G

Mm ? mg ……………………1 分 R2
2? ( R ? h) R ? h …………………………1 分 R g

T?

25. 解:(1)根据动能定理得, ? fx ? 0 ? ∴ f ? 60 N …………………………1 分 (2)取地面为零势能面,

1 2 mv ……………………2 分 2

1 1 mvA2 ? mv 2 ? ?E …………………………2 分 2 2 1 2 1 2 ∴ ?E ? mgh ? mv ? mvA 2 2
∵ mgh ? =1080-480+750=1350J…………………………1 分 26. 解:(1)由 A 运动到 B 过程: mg ( H ? h) ? ? mgL ? ∴ vB ?

1 mvB 2 ? 0 ………………2 分 2

2 g ( H ? h ? ? L) ……………………1 分
1 2 gt …………………………2 分 2

(2)平抛运动过程: x ? vBt , h ?
2

∴ x ? 2 ( H ? ? L ? h)h ? 2 ?h ? ( H ? ? L)h ……………………1 分 当h ? ?

H ? ?L 时,x 有最大值, xmax ? L ? H ? ? L ……………………2 分 2 ? (?1)


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