四川成都石室中学2010届07-08学年下学期期中考试(物理)

成都石室中学2010届07—08学年下学期期中考试
物 理 试 题
说明：考试时间120分钟。

满分150分。

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，一卷涂在机读卡上，二卷直接答在试卷上
第Ⅰ卷（选择题52分）
一、选择题（每题4分，全部答对得4分，选不全得2分，有错的得0分，共52分） 1．从1999年11月20日至2002年12月30日，在三年多一点的时间内，我国已成功发射了四艘“神舟”号宇宙飞船，标志着我国载人航天事业取得了新进展，若飞船在绕地球的轨道上作匀速圆周运动，则运行速度v 大小 （ ） A ．v <7.9km/s B ．v =7.9km/s C ．7.9km/s<v <11.2km/s D ．v =11.2km/s 2．下列关于机械能守恒的说法正确的是 （ ） A ．物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒 B ．物体所受的合力做功为零，它的机械能一定守恒 C ．物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒 D ．物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒
3．质量不等但有相同初动能的两物体，在动摩托车擦因数相同的地面上滑行，直到停止，则 （ ） A ．质量大的物体滑行距离大 B ．质量小的物体滑行距离大 C ．它们滑行的时间相同 D ．质量大的物体克服摩擦做的功多
4．某船在静水中划行的速率为3 m/s ，要渡过30㎝宽的河，河水的流速为5 m/s ，不列说法中不正确．．．的是 （ ） A ．该船渡河的最小速率是4 m/s B ．该船渡河所用时间最少为10s
C ．该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
D ．该船渡河所通过的位移的大小至少为50m
5．如图，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸， 拉绳的速度必须是 （ ） A ．加速拉 B ．减速拉 C ．匀速拉 D ．先加速后减速
6．小球在竖直的光滑圆环内做圆周运动，圆环半径为r ，且小球刚能通过最高点，则小球在最低点时的速度为 （ ）
A ．gr 3
B ．gr 4
C ．gr 5
D ．gr 6
7．质量为M 的球用长L 的悬绳固定于O 点，在O 点正下方L/2处有一颗钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，如图所示，当悬线碰到钉子时，下列说法正确的是 （ ） A ．小球机械能减少
B ．小球向心加速度突然变大
C ．小球角速度突然减小
D ．悬线张力突然增大
8．两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正确的是 （ ） A ．到达底部时重力的功率相等 B ．到达底部时速度相等
C ．下滑过程中重力做的功相等
D ．到达底部时动能相等
9．如右图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到
最短的整个过程中，下列叙述中正确的是 （ ） A ．系统机械能不守恒 B ．小球动能先增大后减小
C ．动能和弹性势能之和总保持不变
D ．重力势能、弹性势能和动能之和保持不变
10．质量为m 物体，在距地面h 高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正
确的是 （ ） A ．物体的重力势能减少mgh/3 B ．物体的机械能减少2 mgh/3 C ．物体的动能增加mgh/3 D ．重力做功mgh/3
11．如图所示，a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a 、b 质量相
同，且小于c 的质量，则 （ ） A ．b 所需向心力最小
B ．b 、c 周期相等,且大于a 的周期
C ．b 、c 的向心加速度相等，且大于a 的向心加速度
D ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度
12．如图所示，以9.8m/s 的水平速度V 0抛出的物体，飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ
=30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是 （ ）
A ．
s 3
3
B ．
s 3
3
2
C ．s 3
D ．2s
13．右下图为我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的运行路线示意图。

卫星由地面发射
后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道上经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道，卫星开始对月球进行探测。

已知地球与月球质量之比为a ，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b ，卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则卫星 （ ）
A ．在停泊轨道和工作轨道上运行的速度之比为
b a
B ．在停泊轨道和工作轨道上运行的周期之比为
a
b C ．在停泊轨道上运行的速度大于地球的第一宇宙速度
D ．沿地月转移轨道运动的过程中，地球、月球对它的万有引力的合力一直做负功
第Ⅱ卷（非选择题，共98分）
二、实验题（每空2分，共22分）
14．如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹
簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的
轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。

现
在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。

①还需要的器材是、。

②以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对能的测量，进而转化对
和的直接测量。

15．在“验证机械能守恒定律”的实验中，所有电源的频率为50H z，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点位置对应刻度尺上的读数如图所示，（图中烛打点计
时器打的第一个点，A、B、C、D是间隔一段所取的点，图中单位为厘米），根据实验并结合纸带回答以下问题：（g取9.8m/s）（注：5、6两题小数点后面保留两位）
（1）现有器材是：电磁打点计时器；低压交流电源；纸带；带夹子的重物；刻度尺；天平；导线；铁架台。

其中该实验不需要的器材是；
（2）实验时，释放纸带与接通电源的合理顺序是；
（3）实验中，要从几条打上点的纸中挑选第一、二两点间的距离接近 mm并且点迹清晰的纸带进行测量。

（4）由纸带重锤下落的加速度为；
（5）若重锤质量为m则重锤从开始下落到B点时，减少的重力势能为；
（6）若重锤质量为m则重锤从开始下落到B点时，重锤的动能为。

三、计算题：（6个小题，总共76分）（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写数值和单位）16．（8分）质量m为0.5kg的小球，从离地面h为20m高处落下，落地时小球的速度v为18m/s。

求下落过程中空气对小球平均阻力？
17．（12分）火星半径约为地球半径的1/2，质量为地球的1/9，（重力加速度g=10m/s2）求：（1）在火星表面的重力加速度。

（2）一弹簧秤在地球上最多可测出2㎏的物体重力，在火星上最多可测出质量是多大的物体。

18．（12分）如图所示，长为l 的绳子下端连着质量m 的小球，上端悬于天花板上，当把绳
子拉直时，绳子与竖直线夹角为60°此时小球静止于光滑水平桌面上。

求： （1）当小球以ω=l g /做圆锥摆运动时，绳子的张力及桌面对小球的支持力各为多少？ （2）当小球以ω=l g /4做圆锥摆运动时，绳子的张力及桌面对小球的支持力各为多
少？
19．（14分）汽车发动机的额定功率为30KW ，质量为2000㎏，当汽车在水平路面上行驶时
受到阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s 2
） ①汽车在路面上能达到的最大速度？ ②当汽车在速度为10m/s 时的加速度？
③若汽车从静止开始保持1m/s 2
的加速度作匀速直线运动，则这一过程能持续多长时
间？ 20．（14分）如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视为质点）质量m=30㎏，他在左侧平台
上滑行一段距离后沿水平方向抛出，恰能无能量损失地从A 点沿切线．．方向进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑。

已知A 、B 圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0m ，对
应圆心角θ=106°平台与A 、B 连线的高度差h=0.8m ；g 取10m/s 2
，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

求：
（1）小孩做平抛运动的的初速度； （2）小孩运动到圆弧轨道最低点
O 时，对轨道的压力。

21．（16分）如图所示，轻杆长为3L ， 在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ，
杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力大小。

求： （1）球B 在最高点时，杆对水平轴的作用力大小。

（2）球B 转到最低点时，球A 和球B 对杆的作用力分别是多大？方向如何？
参考答案
1．A 2．C 3．B 4．A 5．A 6．C 7．BD 8．CD 9．BD 10．BC 11．AB 12．C 13．A 14．①天平 刻度尺 ②重力势能 质量 高度
15．天平；先接通电源后释放纸带；2mm ；9.75m/s 2
；6.84mJ ；6.82mJ
16．解答：根据动能定理，设小球下落中空气对小球的平均阻力为f ，则小球下落过程中所
受的合外力为mg －f 由动能定理得
N N h mv mg f mv h f mg 85.0)20
218
5.08.95.0(202
1)(2
2
2
=⨯⨯-⨯=-
=-=
-
（g =10，则f =95N ）
17．解：（1）不考虑星球的自转则有：2R
Mm
G mg =
即：
94
)12(91)(22===
火地地火地
火R R M M g g
即：22/4.4/9
4094s m s m g g ===
地火 （2）弹簧秤的最大弹力不变，即火火地地g m T g m ==
kg kg g g m m 5.440/9*10*2/===火地地火
18．设支持力为N =0则有θωcos 30cot 2
0l m mg =︒
解得l
g
20=
ω （1）因为l
g
>0ω即有支持力，受力分析如图（略） 设mg T N =+︒=θθsin 30有
θωθcos cos 2l m T =
解得N=mg /2 T =mg
（2）
04ω>l
g
即小球离开地面，所以N =0 2222)cos ()(θωl mm mg T =-
解得：2/7mg T =
19．解：①汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：
s m s m f P v v f v F P m m
m /15/10
20001.010303
=⨯⨯⨯==∴⋅=⋅=牵
②当速度v =10m/s 时，则N N v P F 33
10310
1030⨯=⨯==牵 22/5.0/2000
2000
3000s m s m m f F a =-=-=
∴
③若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P =P 额时，匀加速结束
s s a ma f P a v t ma
f P F P v ma
f F v F P t t t
5.71
)120002000(1030)(3
=⨯⨯+⨯=⋅+==
∴+=
=
∴=-⋅=∴额额牵
额牵牵额又
20．解：由平抛在竖直方向是自由落体运动得： s s g h t gt h 4.010
8
.022212
=⨯===
即 由速度三角形有
4
32cot 0==θgt v
即：s m s m V /3/4.0104
3
0=⨯⨯=
（2）由开始到0点只有重力做功，故机械能守恒
2
22
121)]2cos 1([mv mv R h mg -=-+θ 在0点用牛顿第二定律有R mv mg N /2
=-
即：R mv mg N /2
+== (1290)
21．解：由AB 角速度相同和半径1：2可知A B V V 2=
对B 在最高点，由牛顿第二定律有gl V l mV mg BO BO
222
==
解得
显然2
22gl V l
mV mg AO BO
=
=
解得 对A 在最低点用牛顿第二定律有1/2
0A V mg T =-
解得2/3mg T =
显然：杆对水平轴的大小也为3mg/2，方向竖直向下 （2）由AB 系统机械能守恒有 2/)2(2/2/)2(2/214122
22AO AO A A V m mV V m mV mg mg --+=-
对A 在最高点由牛顿第二定律有：l mV T mg A A /2
=+ 对B 在最低点由牛顿第二定律有：)21/(2
B B mV mg T =- 解得：mg T mg
T B A 6.33.0==。