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黑龙江省哈三中2012-2013学年高一下学期期末考试 物理


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哈三中 2012—2013 学年度下学期 高一学年模块考试物理试卷 一、选择题:本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~6 题只有一项符合题目要求,第 6~12 题有多项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对但不 全的得 2 分,有选错的得 0 分。 1.离心现象在我们的日常生活经常能够遇到,离心运动有很多的应用,同时离心运动也会带 来危害,下列现象中是应用离心运动的是: A.汽车转弯时需要减速 B.火车转弯处外侧轨道比内侧轨道稍高些 C.滑冰运动员在转弯时需要限制速度 D.洗衣机脱水桶高速旋转把附着在衣服上的水分甩掉 2.如图所示,一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下,对于其机械能的变化情况,下列判断正确 的是: A.重力势能减小,动能不变,机械能减小 B.重力势能减小,动能增加,机械能减小 C.重力势能减小,动能增加,机械能增加 D.重力势能减小,动能增加,机械能不变 3.如图所示,a、b 是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球 看作是一个球体,a、b 两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具 有大小相同的: A.线速度 C.加速度 B.角速度 D.轨道半径

4.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建成后 的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般轨道卫星。对于其中的 5 颗同步卫星,下 列说法中正确的是: A.它们运行的线速度为 7.9km/s B.它们运行的角速度不同 C.它们运行的周期相同 D.它们一定位于赤道正上方,但距离赤道面的高度可以不同 5.如图所示,水平传送带以速度 v 匀速传动,一质量为 m 的小物
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块 A 由静止轻放在传送带上,若小物块与传送带间的动摩擦因数为 u ,已知物块在传送带上 先加速后匀速,下列说法中正确的是: A.摩擦力对物块一直做负功 C.传送带克服摩擦力做功的功率为 B.摩擦力对传送带一直做正功

1 umgv 2

D.此过程中产生的内能为

1 2 mv 2

6.如图所示,质量相等的 A、B 两物块放在匀速转动的水平圆盘上,随圆盘一起做匀速圆周 运动,则下列说法中正确的是: A.它们所受的摩擦力 f A ? f B B.它们的线速度 VA<VB C.它们的角速度 ? A ? ?B D.若圆盘转速增大,A、B 同时相对圆盘滑动 7.奥运会中的投掷的链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动, 这些物体从抛出到落地的过程中(不计空气阻力) :

A.物体的机械能一直减小 B.物体的机械能不变 C.物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大 D.物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小 8.2013 年 6 月 11 日 17 时 38 分“神舟十号”飞船搭载三位航天员飞向太空, “神舟十号”是 中国“神舟”号系列飞船之一,它是中国第五艘搭载太空人的飞船。飞船由推进舱、返回舱、轨 道舱和附加段组成。升空后再和目标飞行器“天宫一号”对接,并对其进行短暂的有人照管试 验。飞船将在轨飞行 15 天,并首次开展我国航天员太空授课活动。如图所示, “神舟十号”和 “天宫一号”均绕地球做匀速圆周运动,则“神州十号”载人飞船与“天宫一号”飞船相比: A. “神州十号”运行速度较大 B. “神州十号”运行角速度较大
地球 “天宫一号” “神州十号”

C. “神州十号”运行周期较大

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D. “神州十号”运行的向心加速度较大 9.如图所示,一轻弹簧固定于 O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点 O 在同一水平面且轻弹簧保持原长的 A 点无初速度地释放,让它自由摆下, 不计空气阻力,在重物由 A 点摆向最低点的过程中: A.重物的重力势能增加 C.弹簧的弹性势能增加 B.重力对重物一直做正功 D.系统的机械能增加

10.汽车保持额定功率在水平路面上匀速行驶。某时刻汽车突然驶入了另外一种路面,该路 面的阻力与原路面的阻力不同, 前后两段路面上运动的阻力大小恒定, 则下列说法可能正确的 是: A.汽车将做一段时间的加速度增大的减速运动 B.汽车将做一段时间的加速度减小的减速运动 C.汽车将做一段时间的加速度增大的加速运动 D.汽车将做一段时间的加速度减小的加速运动 11.如图所示,水平固定半径为 R 的半球型碗的球心为 0 点,最低点为 B 点,A 点在左边的内 壁上, C 点在右边的内壁上, 在碗的边缘 P 点向着球心以速度 v0 平抛一个小球, 抛出点 P 及 O、 A、 B、 C 点在同一个竖直面内, 已知重力加速度为 g, 不计空气阻力, 下列说法正确的是: A.v0 大小适当时可以垂直打在 A 点 B.v0 大小适当时可以垂直打在 C 点 C.若打到 B 点,则 B 点处速度的反向延长线一定过 OP 连线的中点 D.若打到 B 点,则打到 B 点时重力的功率为 mg 2 gR 12.如图所示,在斜面倾角为θ 的斜面底端,垂直斜面有 一固定挡板。现有一质量为 m(可视为质点)的物块以速 度 v0 从 P 点沿斜面下滑, 已知物块与斜面间动摩擦因数为 μ(μ<tanθ),P 点距离挡板距离为 L,物块与挡板碰撞时无 能量损失,不计空气阻力,则有关下列说法正确的是: A.物块第一次与挡板碰撞时的动能为 mgL sin ? ? L θ V0 m P

.P

1 2 mv 0 2

B.第一次与挡板碰后沿斜面上滑的最大距离一定小于 L C.从开始到物块静止,物块重力势能的减少量为 mgL sin?
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D.物块在斜面上通过的总路程为 二、实验题:共 14 分

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2 2 gL sin ? ? v 0 2 ?g cos?

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13. (4 分)关于探究“功和物体速度变化的关系”的实验中,下列说法正确的是: A.每次实验必须算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B.实验中小车和木板间存在摩擦,实验前需要平衡摩擦力 C.实验中应先释放小车后通电 D.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度不用保持一致 14. (1) (2 分)图(a)为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图, 现有的器材为:铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁
图(a)

夹的重物。为完成本实验,除了所给的器材,还需要 4~6V_____电源(填直流或交流) (2) (8 分)在实验中,已知电磁打点计时器工作周期 T=0.02S,自由下落的重物质量 m=2kg, 如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O 点是打出的第一个点,A、B、C 是 在纸带上取出的三个计数点,AB、BC 间各有一个点未画出。经测得 A、B、C 三点到 O 点的 距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.5cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下问题: (计算结果均保 留两位有效数字) 0 s1 A s2 s3
图(b)

B

C 单位:cm

①纸带的______端与重锤连接(填左或右) 。 ②打点计时器打下计数点 B 时,物体的速度 vB=_________m/s。 ③从起点 O 到打下计数点 B 的过程中,重力势能的减少量△EP=________J,此过程中物 体动能的增量△EK=__________J。 三、计算题:共 38 分。解答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 案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 15. (10 分)“神舟十号”宇宙飞船成功发射,表明了我国的航天和空间科技已经进人世界先进 行列。它的部分数据如下:总质量为 m,绕地球做匀速圆周运动的周期为 T。若已知地球半径 R,地球表面的重力加速度为 g,万有引力常量为 G,请你根据以上的已知量,用所学过的物 理知识,求: (1)地球的平均密度 ρ.
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(2)飞船距离地球表面的高度 h.

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16. (12 分)如图所示,MPQ 为竖直面内一固定轨道,MP 是半径为 R 的 1/4 光滑圆弧轨道,它 与水平轨道 PQ 相切于 P,Q 端固定一竖直挡板,PQ 长为 s。一质量为 m 的小物块在 M 端由静止 开始沿轨道下滑,与挡板发生一次碰撞(碰撞无机械能损失)后停在距 Q 点为 L 的地方,重力 加速度为 g,不计空气阻力。求: (1)物块滑至圆弧轨道 P 点时轨道对物块的支持力大小; (2)物块与 PQ 段动摩擦因数 μ 。

17. (16 分)如图所示,一个质量为 M 的人,站在台秤上,一长为 R 的悬线一端系一个质量为 m 的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬 线另一端点在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度 为 g,求: (1)若小球恰能通过圆轨道最高点,求小球通过最低点时对绳子 拉力的大小。 (2)若小球恰能在竖直平面内做圆周运动,求台秤示数的最小值。

答案 1.D 13.B 2.B 3.B 4.C 5.D 14. (1) 交流 6.A 7.BD 8.ABD ②2.0 9.BC 10.BD 11.CD 12.CD ③4.1, 4.0

(2) ①左

15.(1)在地球表面:

GMm ? mg R2 4 M ? ? ? ?R 3 3

① (2 分) ② (2 分)

解①②得:

??

3g 4?GR



(2 分)

(2)在 h 高处:

GMm 4? 2 ? m (R ? h) (R ? h ) 2 T2

④ (2 分)

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解④⑤⑥得: h ?
3

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⑤(2 分)

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gR 2 T 2 ?R 4? 2

16. (1)从 M 到 P,由动能定理: mgR ? 在 P 点: N ? mg ? m

1 2 mv 2

①(2 分) 得: N ? 3mg

v2 R

②(2 分)

③(2 分)

(2)第一种情况:物块与 Q 处的竖直挡板相撞后,向左运动一段距离,停在距 Q 为 L 的地 方。根据动能定理有:

mgR ? ?mg(L ? s) ? 0
得: ? ?

④(2 分)

R L?s

⑤(1 分)

第二种情况:物块与 Q 处的竖直挡板相撞后,向左运动冲上圆弧轨道后,返回水平轨道,停在 距 Q 为 L 的地方。根据动能定理有:

mgR ? ?mg(3s ? L) ? 0
得: ? ?

⑥(2 分) ⑦(1 分)

R 3s ? L

17. (1)恰好圆周时,在最高点: mg ?

mv1 R

2

(2 分)

从最低点到最高点,由动能定理: ? 2mgR ?
2 v2 在最低点: T ? mg ? m R

1 2 1 2 mv1 ? mv 2 2 2

(2 分)

(2 分)

得: T ? 6mg

(1 分)


由牛顿第三定律: T ? 6mg

(1 分) (2)设小球经过图示位置 Q 点的速度为 v,与竖直

1 1 mgR( 1 ? cos?) ? mv 2 ? mv12 方向夹角为θ ,则从 P 到 Q: 2 2

P

Q

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(2 分) 在 Q 点: T ? mg cos? ? m 得: T ? 3mg( 1 ? cos?)

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v2 (2 分) R
(1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

其竖直方向的分量为: T y ? 3mg (1 ? cos? ) cos?
0

由数学关系可知,当 cos? ? 0.5,即:? ? 60 时 , T y 最小 则台秤示数的最小值为: N min ? Mg ? T y ? ( M ?

3 m) g 4

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