湖北省武汉外国语学校高一下学期高一期末考试(物理).doc

湖北省武汉外国语学校08-09学年高一下学期期末考试
物理试卷
本试卷分第I 卷（选择题）第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分120分，考试时间100分钟。

第I 卷(选择题 共48分)
选择题（本题共12小题。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1．关于平抛运动，下列说法中正确的是 A ．平抛运动是匀变速运动
B ．平抛物体运动时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关
C ．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D ．做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量都相等 2．下列与能量有关的说法正确的是 A ．卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大
B ．如果质点所受合外力的冲量不为零，则质点的动能可能保持不变
C ．做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同
D ．合外力对物体做功为零，其机械能一定守恒
3．由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是
A ．周期与地球自转的周期相等
B ．速度等于第一宇宙速度
C ．加速度等于重力加速度
D ．向心力指向地心
4． 一个质量为25kg 的小孩从高度为3.0m 的弧形滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为 2.0m ／s 。

取g ＝10m ／s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是
A ．支持力做功50J
B ．克服阻力做功500J
C ．重力做功750J
D ．合外力做功50J
5．做匀速圆周运动的物体，受合力大小为F ，轨道半径为r ，周期为T ，则物体在运动一周的过程中
A ．物体始终处于平衡状态
B ．合力冲量大小为FT
C ．合力对物体做功为2F r π
D ．物体向心加速度大小为
6．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到水
平力的
22
4r
T π
作用。

力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则
A ．03t 时刻的瞬时功率为m t F 0
205
B ．03t 时刻的瞬时功率为m
t F 0
2015
C ． 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m t F 4230
20
D. 在 0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 6250
20
7．如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间获得一个水平初速v 0，若v 0大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同。

下列说法中正确的是
A ．如果gR v =0， 则小球能够上升的最大高度为R/2
B ．如果gR v 20=
，则小球能够上升的最大高度为R
C ．如果gR v 30=，则小球能够上升的最大高度为3R/2
D ．如果gR v 40=
，则小球能够上升的最大高度为2R
8．下列各图是反映汽车从静止匀加速启动，启动时加速度为a
，运动过程中阻力f 始终保持恒定，最后以额定功率P 做匀速运动的速度随时间、加速度、牵引力和功率随速度变化的图像，其中正确的是
9．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO ′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R 和H ，筒内壁A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m 的小物块，当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点，求 A. 当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力的大小为
2
2
H
R mgH +
B. 当物块在A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度为
gH R
21
C. 当物块在A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块的线速度为gH 2
D. 当物块在A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒的转动周期为
gH gH
R
2π
10. A 、B 两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运动，质量分别为m A ＝1kg ，m B ＝2kg ，速度分别为v A ＝6m/s ，v B ＝2m/s ，当A 追上B 并发生对心碰撞后，两球的速度可能是
A ．v′A ＝2m/s ，v′
B ＝4m/s
B ．v′A ＝5m/s ，v′B ＝2.5m/s
C ．v′A ＝4m/s ，v′B ＝47m/s
D ．v′A ＝7m/s ，v′B ＝1.5m/s
11．“神舟七号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R ，月球表面的重力加速度为0g ，飞船在距月球表面高度为3R 的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A 点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B 再次点火进入贴近月球地表的近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动。

则
A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率
v =B. 飞船在A 点处点火时动能增加
C. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速率大于飞船在轨道Ⅲ上的运行速率
D. 飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为2T =
12．在一光滑的水平面上，用轻质弹簧的一端连接物体A ，弹簧另一端固定在竖直墙面上，物体B 紧靠物
体A ，已知m A =6kg ，m B =3kg ，整个系统处于静止状态，如图所示。

现用一水平力F 作用在物体B 上向左缓慢压缩弹簧，力F 做功50J 后（弹簧仍处在弹性限度内）突然撤去F ，系统从静止开始运动，则当撤去力F 后，物体B 对物体A 的冲量大小为
A ．0 N·s
B ．10 N·s
C ．20 N·s
D ．30 N·s
第Ⅱ卷(非选择题 共72分)
13．（6分）
探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下： （1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为2W 、4W 、6W 、……；
（2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车对应的速度1v 、2v 、3v 、……；
（3）作出W v -草图；
（4）分析W v -图像。

如果W v -图像是一条直线，表明W ∝v ；如果
不是直线，可考虑是否存在2W v ∝、3
W v ∝
、W ∝
以下关于该实验的说法中正确的选项是___________。

A ．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为2W 、4W 、6W 、……。

所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。

当用2条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为2W ，用4条、6条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是4W 、6W 、……。

B ．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。

C ．实验中由小车、橡皮筋、地球构成的系统机械能守恒。

D ．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。

14．（12分）
某同学用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示，图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m ，P 1、P 2和P 3是轨迹图线上的3个点，P 1和P 2、P 2和P 3之间的水平距离相等。

完成下列填空：（重力加速度取10m /s 2）
（1）设P 1、P 2、和P 3的横坐标分别为x 1、x 2和x 3，纵坐标分别为y 1、y 2和y 3，从图2中可读出︱y 1
－ y 2︱=_________m ，︱y 1－ y 3︱=__________m ，︱x 1－ x 2︱=__________m （保留两位小数）。

（2）若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动，利用（1）中读取的数据，求小球从P 1运动到P 2
所用的时间为___________s ，小球抛出后的水平速度为___________m/s 。

（3）已测得小球抛出前在斜槽上下滑的高度为0.50m ，设E 1和E 2分别为开始下滑时和水平抛出时的机械能，取抛出点所在水平面为参考平面，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失
12
1
E E E -×100%=_______%（保留两位有效数字）
纸带
橡皮筋
水平方向
P 1
P 2
P 3
图2
15．（1）（5分）如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100 m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？
（2）（5分）两个完全相同、质量均为m的橡胶球以相同速率v迎头相撞后反弹，仍沿原直线运动。

在碰撞过程中损失了36%的动能。

求两球反弹的速度。

16. (12分)已知某行星的半径为R, 以其第一宇宙速度运行的卫星绕该行星运行的周期为T，该行星的同步卫星的运行速率为v．求：
(1)该行星的同步卫星距行星表面的高度h．
(2)该行星的自转周期T R．
17．（12分）图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m=1.02 m/s的匀速运动。

取g=10 m/s2，不计额外功。

求：
(1)起重机允许输出的最大功率。

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

18．(20分)如图所示，AB为半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与平板小车右端平滑对接。

小车质量M=3 kg，车长L=2.06 m .现有一质量m=1 kg的小滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车。

已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，当车运行了1.5 s时，车被地面装置锁定。

试求：(g=10 m/s2)
(1) 滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；
(2) 车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；
(3) 从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与平板车构成的系统损失的机械能；
(4) 滑块滑离车左端时的动能。

参考答案
第Ⅱ卷(非选择题 共72分)
13．（6分）A B （选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 14．（12分）
（1）0.60 1.60 0.60 (答案近似的同样给分，未保留两位小数不扣分) （2）0.20 3.0
（3）10 (第(3)问要求保留两位有效数字) 以上每空2分，共计12分. 15．（10分） 解：（1）（5分）子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t 时间击中目标靶，则 t=
v
s
2分 代入数据得 t=0.5s
目标靶做自由落体运动，则h=
2
2
1gt 2分 代入数据得 h=1.25m 1分 （2）（5分）设碰撞后两球速度为 u1， u2.
由动量守恒定律，
u
u u mu mu mv mv =-=∴+=-+212
1)( 2分
由能量守恒定律，
(1－36%)[12
mv 2
+12
m(－v)2
]= 12
mu 2
+12
m(－u)2
2分
故两球反弹的速度 u = 0.8 v .方向相反.(未指明方向不扣分) 1分 16．（12分）
解：（1）对绕行星表面运行的卫星有：2
22Mm G mR R T π⎛⎫= ⎪⎝⎭
3分
对该行星的同步卫星有：()
22
Mm
v G
m R h
R h =++ 3分
可解得：23
224R h R T v
π=- 2分
（2）由于：()
2R R h T v
π+=
3分
所以：33
238R R T T v
π= 1分
17．（12分） 解：
（1） 设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 0等于重力，有 P 0=F 0v m ① F 0=mg ② 代入数据，有：P 0=5.1×104W ③ 说明：①式2分，②③式各1分。

（2） 匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F ，速度为v 1，匀
加速运动经历时间为t 1，有：
P 0=Fv 1 ④ F-mg=ma ⑤ V 1=at 1 ⑥ 由③④⑤⑥，代入数据，得：t 1=5 s ⑦ t=2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则
2v =at ⑧
P=F 2v ⑨ 由⑤⑧⑨，代入数据，得:P=2.04×104W ⑩ 说明④⑤⑥⑦⑧⑨式各1分，⑩式各2分。

18．解：(20分=5分+8分+3分+4分)
(5分)(1) 由机械能守恒，得mgR =
2
1mv 2 由牛顿第二定律和向心加速度公式，得N-mg =m R
v 2
2分
联立两式，代入数值得轨道对滑块的支持力：N=3mg=30 N 1分
(8分)(2) 当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得 对滑块有：-μmg=ma 1
对小车有：umg=Ma 2
设经时间t 两者达到共同速度，则有：v+a 1t=a 2t
解得t =1 s 。

由于1 s ＜1.5 s ，此时小车还未被锁定，两者的共同速度：v ′=a 2t =1 m/s 因此，车被锁定时，车右端距轨道B 端的距离：S =
2
1a 2 t 2
+v ′t ′=1 m
(3分)(3) 从车开始运动到被锁定的过程中，滑块相对小车滑动的距离
ΔS =2'v v +t -2
1a 2t 2=2 m
所以系统损失的机械能(产生的内能)：E =μmgΔS =6 J
(4分)(4) 对小滑块，由动能定理得 -μmg(L -ΔS)= E K -2
1mv ′2 E K =0.32 J
(该题(2) ，(3)，(4)问运用动量守恒定律，牛顿第二定律结合运动学公式，能量守恒定律和动能定律可简便求解，请自行拟定评分标准)。