黑龙江省大庆铁人中学2014-2015学年高一下学期期中考试物理试题 byfeng

大庆铁人中学2014-2015学年度下学期高一期中考试物理试题时间：90分钟 总分：110分 一、单项选择（每题5分）1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( ) A ．开普勒发现了万有引力定律 B ．牛顿通过实验测出了万有引力常量 C ．相对论的创立表明经典力学已不再适用D ．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域 【答案】D牛顿在前人研究的基础上发现了万有引力定律；开普勒研究第谷记录的数据，发现了行星运动定律，卡文迪许在实验室中中测量出万有引力常量G 的数值，从而证明了万有引力的正确性；爱因斯坦相对论的创立表明经典力学仍然适用，只是二者适用的范围不同而已。

【考点】物理学史2、如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s 时，车对桥顶的压力为车重的43，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g = 10m/s 2） ( )A ．15m/sB ．20m/s C. 25m/s D ．30m/s 【答案】B当汽车速度为3．如图所示，质量为m 的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H ，将物体缓缓提高h ，拉力F 做功W F ，不计弹簧的质量，则下列说法正确的是( )A ．重力做功－mgh ，重力势能减少mghB ．弹力做功－W F ，弹性势能增加W FC ．重力势能增加mgh ，弹性势能增加FHD ．重力势能增加mgh ，弹性势能增加W F －mgh 【答案】D物体向上运动，重力做负功，则重力势能增加，增加mgh ；由于物体缓慢上升，说明动能不变，则根据能量守恒，有p F mgh W E =+∆，则F p W m g h E ∆=－，选项D 正确。

【考点】功能关系4．下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）A ．被起重机拉着向上做匀速运动的货物B ．一个做平抛运动的铁球C ．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块D ．在空中向上做加速运动的氢气球 【答案】B在只有重力或者弹力做功的情况下物体系统内机械能守恒，如果有其他外力，其他外力不做功或者做功代数和为零。

ACD 三个选项中都有其他外力做功，所以机械能不守恒，对于做平抛运动的物体，由于只受到重力作用，所以机械能守恒。

选项B 正确。

【考点】机械能守恒条件5．对于地球同步卫星的认识，正确的是（ ）A ．同步卫星可在我国北京上空运行，常用于我国的电视转播B ．运行的角速度大于地球自转角速度C．所有同步卫星的轨道半径都相同，它们均以第一宇宙速度运行D．相同质量的同步卫星比近地卫星机械能大【答案】DA6.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T A:T B=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A. R A:R B=1:4 ；v A:v B=4:1B. R A:R B=1:2 ；v A:v B=2:1C. R A:R B=1:4 ；v A:v B=2:1D. R A:R B =1:2 ；v A:v B=4:1【答案】C人造卫星绕地球做匀速圆周运动，7． 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍，最大速率分别为v 1和v 2，则( )A ．v 2＝k 1v 1B ．v 2＝k 1k 2v 1 C ．v 2＝k 2k 1v 1 D ．v 2＝k 2v 1 【答案】B当汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大。

设汽车的功率为8．张飞同学体重60kg ，参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.4m ，目测空中脚离地最大高度约0.8m ，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功最接近A ． 65JB ．750JC ． 1025JD ．1650J 【答案】B如图所示，小球到达最高点以后，做平抛运动，二、不定项选择（每题5分）9．物块先沿轨道1从A 点由静止下滑至底端B 点，后沿轨道2从A 点由静止下滑经C 点至底端C 点，CB AC =，如图所示．物块与两轨道的动摩擦因数相同，不考虑物块在C 点处撞击的因素，则在物块整个下滑过程中（ ）A.物块受到的摩擦力相同B.沿轨道1下滑时的位移较小C.物块滑至B点时速度大小相同D.两种情况下损失的机械能相同【答案】CDA10．如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2m的小球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的同定轴转动.开始时OB与地面相垂直,放手后支架开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法中正确的是( )A、A球到达最低点时速度为零B、A球机械能减少量等于B球机械能增加量C、B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度D、当支架从左向右返回摆动时,A球一定能回到起始高度【答案】BCD在整个运动的过程中，只有动能和势能相互转化，所以系统机械能守恒，则A、当A到达最低点是速度为零，由于A的质量大于B的质量，所以A减少的重力势能大于B 增加的重力势能，根据系统机械能守恒可以知道，此时系统仍有动能，故A球的速度不为零，故选项A错误；B、由于系统机械能守恒，即A和B两球的机械能总量保持不变，故A球机械能的减少量等于B球机械能的增加量，故选项B正确。

C、由于A的质量大于B的质量，A到达最低点时，A减少的重力势能大于B增加的重力势能，说明此时系统仍有速度，故B球要继续上升，则B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动的高度，故选项C正确。

D、因为不计一切阻力，系统机械能守恒，故当支架从左到右摆动时，A球一定能回到起始高度，故选项D正确。

【考点】机械能守恒定律的应用11.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是( )A、重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球机械能守恒B 、重球下落至b 处获得最大速度C 、由a 至d 过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c 下落至d 处时重力势能减少量D 、重球在b 位置处具有的动能等于小球由c 下落到b 处减少的重力势能 【答案】BCA 、小球下落过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，单独小球自己机械能是减少的，而弹簧的机械能是增加的，故选项A 错误；B 、小球从a 到b 的过程中，重力大于弹力，小球所受的合力向下，与速度方向相同，小球做加速运动；从b 到d 的过程中，重力小于弹力，合力向上，小球做减速运动，所以整个下落a 到d 过程中，小球先加速运动后减速运动，在b 处小球的速度最大。

B 选项正确。

C 、在整个过程中，动能的变化量为零，由系统机械能守恒可以知道，小球克服弹簧弹力的功等于小球重力势能的减小。

故选项C 正确。

D 、小球在b 处时弹簧有弹性势能，根据系统机械能守恒可以知道，小球在b 处具有的动能小于小球由c 到b 处的减小的重力势能。

故选项D 错误。

【考点】系统机械能守恒12.如图示，用长为L 的细绳悬挂一个质量为m 的小球，悬点O 点，把小球拉至A 点，使悬线与水平方向成30°角，然后松手，问：小球运动到悬点的正下方B 点，下列说法正确的是（ ）A 、此过程中小球（包括地球）机械能不守恒B 、到B 点时悬线中张力是4mgC 、到B 点时悬线中张力是25mg D 、到B 点时悬线中张力是27mg 【答案】AD在A 点松手后，绳子处于松弛状态，小球在重力作用下做自由落体运动，当小球落地A 点的正下方C 点，CO=L 时，绳子又被拉紧，此时由于绳子的冲量作用，使小球沿绳子二、填空（17分）13．（5分）在用如图5所示的装置做“探究功与速度变化的关系”的实验时，下列说法正确的是( )A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值E．实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源F．通过分析打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度G．通过分析打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度【答案】ABCF小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．小车所能获得动能完全来于橡皮筋做的功．故选项A正确；实验中每根橡皮筋做功均是一样的，所以所用橡皮筋必须相同，且伸长的长度也相同．故选项B正确；每次实验时橡皮筋伸长的长度都要一致，则一根做功记为W，两根则为2W，故选项C正确；是通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，故选项D错误；只要使用打点计时器的实验，都是先接通电源后释放纸带，故选项E错误；由于小车在橡皮筋的作用下而运动，橡皮筋对小车做的功与使小车能获得的最大速度有关，故选项F正确，选项G错误；【考点】探究功与速度变化的关系14．（12分）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：（1）下面叙述正确的是（）A、应该用天平称出物体的质量。

B、应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带。

C、操作时应先放纸带再通电。

D、电磁打点计时器应接在电压为220V的直流电源上。

(2)如图是实验中得到的一条纸带.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度 g＝9．80 m/s2，测得所用重物的质量为1．00 kg，纸带上第0、1两点间距离接近2 mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到0点的距离如图所示.则由图中数据可知，打点计时器打下计数点C时，物体的速度V C= m/s ；重物由0点运动到C点的过程中，重力势能的减少量等于_________J，动能的增加量等于________J(取三位有效数字).(3)实验结果发现动能增量总______(选填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量；造成这种现象的主要原因是（）A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确【答案】（1） B （2） 3.90 、 7.62 、 7.61（3）小于、 C（三、计算（33分）15.（10分）如图所示,半径为r、质量不计的圆盘盘面与地面相垂直,圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定有一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B.放开盘让其自由转动,问:(1)当A球转到最低点时,两小球的重力势能之和减少了多少?(2)A球转到最低点时的线速度是多大?1【答案】(1)mgr2（16.（10分）一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m 的小球,上端固定在O 点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O 点在竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示.F 1、F 2已知,万有引力常量为G,忽略各种阻力.求: (1)该星球表面的重力加速度g; (2)该星球的密度ρ.【答案】(1)m F F g 621-=(2)GmR F F π821-=ρ（17、（13分）用一台额定功率为0P = 60kW 的起重机，将一质量为m = 500kg 的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，取g = 10m/s 2．求： （1）工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度m v ；（2）若使工件以a =2m/s 2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？（3）若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t = 1.14s 工件的速度t v = 10m/s ，则此时工件离地面的高度h 为多少？【答案】（1）12/m s （2）5s （3）8.68m（1）当工件达到最大速度时，0 60F mg P kW P ===，，故 306010m /s=12m/s 50010m P mg ⨯==⨯v（2）工件被匀加速向上吊起时，a 不变，v 变大，P 也变大，当P = P 0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得 –F mg ma =，解得 ()()5002106000F m a g N N =+=⨯+= 匀加速过程结束时工件的速度为 s/10m s /m 6000106030=⨯==F P v匀加速过程持续的时间为5s s 2100===a t v（3）根据动能定理，有02120-=-t m mgh t P v代入数据，解得 h = 8.68m ．【考点】功率，牛顿第二定律，动能定理。