河北省衡水中学11-12学年高一下学期期中考试(物理)

河北省衡水中学11-12学年高一下学期期中考试(物理)
河北衡水中学2011—2012学年度高一第二学期期中考
试
高一年级物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

第Ⅰ卷共4页，第Ⅱ卷共4页。

共110分。

考试时间110分钟。

第Ⅰ卷（选择题共64分）
注意事项：1.答卷Ⅰ前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

2.答卷Ⅰ时，每小题选出答案后，用铅笔把答
题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，
用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。

不能答在
试题卷上。

一、选择题（每小题4分，共64分。

下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）
1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（）
A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G
D．在国际单位制中，力学的基本单位有牛顿、米和
秒
4．如图所示是单杠运动员做“单臂大回环”的动
作简图，质量为60 kg的体操运动员，用一只手
抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，此
过程中，运动员在最低点时手臂受到的拉力至少为(忽略
空气阻力，取g＝10 m/s2)( ) A．600 N B．2400 N
C．3000 N D．3600 N
5. 如图所示，质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面
体B上，斜面体B的质量为M，现对该斜面体施加一个
水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向
左匀速运动的位移为L，则在此匀速运动过程中斜面体B
对物体A所做的功为 ( )
A．0 B． mgL C．
FLm M m
+
D．以上说法均错误
6、两个真空中的点电荷相距为r，相互作用力为F，则（）
A、电荷量不变，距离加倍时，作用力变为F/4
B、其中一个点电荷的电荷量和两点电荷之间的距离
都减半时，作用力不变
C、每个点电荷的电荷量和两个点电荷间的距离都增
加相同的倍数时，作用力不变
D、将其中一个点电荷的电荷量取走一部分给另一个
点电荷，两者的距离不变，作用力可能不变
7. 某人将重物由静止开始举高H，并获得速度V，则下
列说法中正确的是（）
A 人对物体做的功等于物体机械能的增加量
B物体所受合外力对它做的功等于物体动能的变化
量
C克服物体重力做的功等于物体势能的变化量
D合外力的功等于物体动能和势能的总和的增加量
8. 从空中以30m/s的初速度水平抛出一个重10N的物体，物体在空中运动4S落地，不计空气阻力，g取10m/s2，
则物体落地时重力的瞬时功率为（）
A 400W
B 500W
C 300W
D 700W
9．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，
t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静
止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被
弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则( )
A．t
1～t
2
这段时间内，小球减少的机械能等于弹簧
增加的弹性势能
B．t
2
时刻小球动能最大
C．t
2～t
3
这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．下落过程中小球动能最大值在t
1～t
2
之间的某一
时刻
10.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为
m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(取g=10 m/s2)则( )
A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
B. 汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C.汽车的额定功率为60 kW
D.汽车的最大速度为30 m/s
11．如图所示，把小车放在光滑的
水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使
之与盛有沙子的小桶相连，已知小
车的质量为M，小桶与沙子的总质
量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高
度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法
中正确的是（）
A．轻绳对小车的拉力等于mg B．m处于完全失重状态
C．小桶获得的动能为m2gh／(m+M) D．小车获得的动能为mgh
12．如右图所示，2011年5月27日在国际泳联大奖赛
罗斯托克站中，中国选手彭健烽在男子3米板预赛中以
431.60分的总成绩排名第一，晋级半决赛。

若彭健烽的
质量为m，他入水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，在水中下降高度h的过程中，他的（g为当地重力加速度）（）
A．重力势能减少了mgh
B．动能减少了Fh
C．机械能减少了（F+mg）h
D．机械能减少了Fh
13. 下图是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98米；世界排名第五。

游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时25分钟，每个箱轿共有6个座位。

试判断下列说法中正确的是( )
A.每时每刻，每个人受到的合力都不等于零
B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变
抛14．如图所示，在地面上以速度v
出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则
( )
A．物体到海平面时的重力势能为mgh
B．重力对物体做功为mgh
C．物体在海平面上的动能为mgh＋1
2 mv
2
D．物体在海平面上的机械能为1
2
mv
2
15．如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面的相同高度，处于静止状态，两斜面的倾角分别是53°和37°，若不计摩擦，剪断细绳后下列说法中正确的是（）
A．两物体着地时的速度相同
B. 两物体着地时的动能相同
C. 两物体着地时的动能不相同
D．两物体着地时的机械能相同
16．如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面．不计一切阻力．下列说法正确的是（）
A．小球落地点离O点的水平距离为2R．
B．小球落地点时的动能为5mgR/2．
C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力为零．
D．若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度比P点高0.5R．
河北衡水中学2011—2012学年度高一第二学期期中考
试
高一年级物理试卷
卷Ⅱ（非选择题共46分）
注意事项：1．答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。

2．答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在试卷规定的地方。

二、填空题（共8分每空2分）
17．①：（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置．实验步骤如下：
①把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器
②改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力
③用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连
④接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，测出x、x1、x2(如图乙所示)，查得打点周期为T.
判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩
擦力平衡的直接证据是________________；
本实验还需直接测量的物理量是：________________________.(并用相应的符号表示) 探究结果的表达式是________________．(用相应的符号表示)
②．（2分）
在验证重锤自由下落过程时机械能守恒的实验中，下列说法正确的是（）
A.应用天平称出物体的质量
B.选用重物时，重的比轻的好（若体积相同）
C.操作时应先接电源后放纸带
D.必须用停表测出重物下落的时间
18．（7分）有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带有电荷量Q A＝6.4×10－9C，Q B＝－3.2×10－9C，让两绝缘金属小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少个电子？
19．（9分）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切．弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va＝5 m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p 点水平抛出．小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.3，不计其他机械能损失．已知ab段长L＝1.5 m，数字“0”的半径R＝0.2 m，小物体质量m＝0.01 kg，g＝10 m/s2.求：
(1)小物体从p点抛出后的水平射程．
(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向．
20．（11分）如图所示，ABDO是固定在竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15 m的四分之一圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为15 m的半圆
轨道，D为BDO轨道的中央．AB和BDO相切于B点．一
个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自
由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的
14倍．取g=10m/S2．压力大小等于其重力大小的
3
（1）求高度H；
（2）试讨论此球能否到达BDO轨道的最高点O；
（3）求小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度大小．
21. （11分）如图所示，一质量不计的细线绕过无摩擦的轻质小定滑轮O与质量为5m的砝码相连，另一端与套在一根固定的光滑的竖直杆上质量为m的圆环相连，直杆上有A、C、B三点，且C为A、B的中点，AO与竖直杆的夹角θ=53°，C点与滑轮O在同一水平高度，滑轮与竖直杆相距为L，重力加速度为g，设直杆足够长，圆环和砝码运动过程中不会与其他物体
相碰。

现将圆环由A 点静止开始释放（已知sin53︒=0.8，cos53︒=0.6），试求:
（1）砝码下降到最低点时，砝码和圆环的速度大小；
（2）圆环下滑到B 点时的速度大小。

5m A C B O
L 5
河北衡水中学2011—2012学年度高一第二学期
期中考试
高一年级物理试卷答案
1：D 2：CD 3：AC 4：C 5：A 6：ACD 7：ABC 8：A 9：ACD 10：BCD 11：C 12：AD
13：A 14：B CD 15：C 16：ABD
17：①答案：纸带上点迹间距相等小车的质量M、
砂及砂桶的质量m mgx＝1
2M⎝
⎛
⎭
⎪
⎪
⎫
x2
2T2－
1
2M⎝
⎛
⎭
⎪
⎪
⎫
x1
2T2
②答案BC
18：答案：电子由B转移到A，转移了3.0×1010
个
解析：当两小球接触时，带电荷量少的负电荷先被中和，剩余的正电荷再重新分配．即接触后两小球带电荷量．
Q′:A＝Q′:B＝(QA＋QB)/2＝6.4×10－9＋(－3.2×10－9)
2 C
＝1.6×10－9C.
在接触过程中，电子由B球转移到A球，不仅将自身的净电荷中和，且继续转移，使B球带Q′B的正电，这样，共转移的电子电荷量为
ΔQ＝|QB|＋Q′B＝3.2×10－9C＋1.6×10－9C
＝4.8×10－9C.
转移的电子数n＝ΔQ
e＝
4.8×10－9C
1.6×10－19C
＝3.0×
1010(个)
19：答案：(1)0.8 m(2)0.3 N方向竖直向下
解析：(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得－μmgL－
2Rmg＝1
2mv2－1
2mva2，小物体自p点做平抛运动，设
运动时间为t，水平射程为x，则2R＝1
2gt2，x＝vt.联立
以上各式，代入数据解得x＝0.8 m.
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力
大小为F，取竖直向下为正方向，则F＋mg＝mv2 R
代入数据解得F＝0.3 N，方向竖直向下．
20.（1）小球从H高处落下，进入轨道，沿BOD轨道做
圆周运动，小球受重力和轨道的支持力．（设小球在D点时的速度为v，通过D点时轨道对小球的支持力等于（大小等于小球对轨道的压力）它做圆周运动的向心力，即
………．．①）
小球从P点落下直到沿光滑轨道运动的过程中，机械能守恒，有
………．．②（）
由①②式可解得高度
………．．（3分）
（2）设小球能够沿竖直半圆轨道运动到O点的最小速度为，有
………．．③
设小球至少应从高处落下，
………．．④
由③④可得
由，小球可以通过最高点．………．．（3分）
（3）小球由H高落下通过O点的速度为
………
小球通过O点后做平抛运动，设小球经过时间t落到AB圆弧轨道上，建立坐标系
……
…．．⑤（1分）
………．．⑥（1分）
又由几何关系
…
……．．⑦（1分）
由⑤⑥⑦可解得时间（另解舍去）
小球落到轨道上的速度的大小为
（3分）
世纪金榜 圆您梦想
第21页（共21页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司 21．解析：（1）当圆环在到达C 点时，砝码下降到最底点，此时砝码速度为零 （2分）
圆环下降高度为hAC=3L 4
砝码下降高度为∆h=（5L 4-L ）= L 4
由系统机械能守恒mghAC+5mg ∆h =12
mv12 则v1=2gL （3分）
（3）当圆环运动到B 点时，下落的高度hAB=3L 2
，而砝码的高度不变，
设圆环的速度为v2，此时砝码的速度为v2.cos53° （2分）
由系统机械能守恒 mghAB = 12mv 22 + 12
5m( v2.cos53°)2 （2分）
得v 2=15gL 14
（2分）。