长春市十一高中2010-2011学年度高一物理下学期期中考试 理

长春市十一高中2010-2011学年度高一下学期期中考试物 理 试
题〔理科〕
本试卷分第一局部〔选择题〕和第二局部〔非选择题〕，总分为110分，测试时间100分钟。

第I 卷(选择题共48分)
一、 选择题〔此题共12小题：每一小题4分，共48分。

在每一小题给出的四个选项
中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选错或不答得0分，选不全得2分。

〕
1. 2007年3月两会期间，中国绕月探测工程总指挥栾恩杰指出：中国第一颗人造月球卫星已研制完成，有望在年内探测38万公里以外的月球。

如果在这次探测工程中要测量月球的质量，如此需要知道的物理量有〔卫星围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动，万有引力常量〕( )
A ．卫星的质量和月球的半径
B ．卫星绕月球运动的周期和卫星绕月球运动的半径
C ．月球的半径和卫星绕月球运动的周期
D ．卫星的质量、月球的半径和卫星绕月球运动的周期
2. 三个人造地球卫星A 、B 、C 在地球的大气层外沿如图4所示的方向做匀速圆周运动， m A =m B ＜m C ，如此三个卫星( )
A ．线速度大小的关系是v A ＞v
B =v C
B ．周期关系是T A ＜T B =T C
C ．向心力大小的关系是F A =F B ＜F C
D ．轨道半径和周期的关系是2A 3A T R =2B 3B T R =2C 3C T R
3. 关于功率公式P=W/t 和P=Fv 的说法正确的答案是〔 〕
A ．由P=W/t 知，只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率 体验 探究 合作 展示
图4
B．由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C．从P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D．从P=Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
4.如下列图，小物体A沿高为h、倾角为θ的光滑斜面以初速度v0从顶端滑到底端，而一样的物体B以同样大小的初速度从同等高度处竖直上抛，不计空气阻力．如此( )
A．两物体落地时速度的竖直分量一样
B．两物体落地时的动能一样
C．两物体落地时重力的瞬时功率一样
D．从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率可能一样
5.如下列图，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩了一段距离.假设将力F迅
速撤去，小球将向上弹起.在小球向上弹起到离开弹簧的过程中〔〕
A．小球的速度一直增大 B．小球的加速度一直减小
C．小球的动能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能先减小后增大
6.竖直上抛一球，球又落回原处，空气阻力的大小正比于球的速度，下述分析正确的答案是( )
A．上升过程中抑制重力做的功大于下降过程中重力做的功
B．上升过程中抑制阻力做的功等于下降过程中抑制阻力做的功
C．上升过程中抑制重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D．上升过程中抑制重力做功的最大瞬时功率等于下降过程中重力做功的最大瞬时功率
7．如下列图,通过定滑轮悬挂两个质量为m1、m2的物体(m1>m2),不计绳子质量、绳子与滑轮问的摩擦,在m1向下运动一段距离的过程中,如下说法中正确的答案是( )
A.m1势能的减少量等于m2动能的增加量
B.m1势能的减少量等于m2势能的增加量
C.m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量
D.m1机械能的减少量大于m2机械能的增加量
8.放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0―6s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象如下列图，如此物体的质量为〔取g=10m/s2〕( )
A． B． C． D．
9. 如下列图，质量为M，长度为l的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块〔可视为质点〕放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f，经一段时间小车运动的位移为s，小物块刚好滑到小车的最右端，如此正确的答案是( )
A．此时物块的动能为
B．此时小车的动能为
C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为
D．这一过程中，物块和小车增加的内能为
10.如下列图，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭
圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、
C两卫星轨道的交点．A、B、C绕地心运动的周期一样．相对于地心，如下说法中不正确的答案是( )
A．物体A和卫星C具有一样大小的加速度
B．卫星C的运行线速度大于物体A的线速度
C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方
D．卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等
11. 机车从静止开始沿平直轨道以恒定功率起动，所受的阻力始终不变，在机车加速运动
的过程中，如下说法正确的答案是
A．机车的牵引力逐渐增大
B．在任意两相等的时间内，牵引力所做的功相等
C．在任意两相等的时间内，阻力所做的功相等
D．在任意两相等的时间内，机车动能变化相等
12．有一个质量为M倾角为的斜劈，在斜劈上有一个质量为m的光滑物块，现用水平推力
推动斜劈从静止开始在光滑的水平面上向右运动，并使物块与斜劈始终保持相对静止，如下列图，如下表示中正确的答案是( )
A．在斜劈起动t秒内，推力F对斜劈做的功是
B．在斜劈起动t秒内，斜劈对物块的弹力所做的功是
C．在斜劈起动t秒内，斜劈对物块的弹力与物块所受重力的合力所做功的平均功率是
D．在斜劈起动t秒末，合力对斜劈的即时功率为
第II卷(非选择题共62分)
二、实验题．〔此题共2小题，共12分。

把答案填在答卷纸的相应位置上。

〕
13．右图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。

现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、导线、开关。

回答如下问题：
(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有。

(填入正确选项前的字母)
A．秒表 B．刻度尺
C．0～6V的交流电源 D．0～6V的直流电源
(2)实验中误差产生的原因有、。

(写出两个原因)
〔3〕假设打点计时器的电源频率为50Hz、当地的重力加速度为g=9.80m/s2，重物质量为m kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如下列图，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，
由图中数据，可知重物由0点运动到B点重力势能减少量= J，动能增量= J，得出的结论是。

〔计算结果保存三位有效数字〕
三、计算题：〔共5小题．包括一个附加题，计入总分。

共计50分,解答计算局部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出数值和单位。

〕
14．如下列图，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，从静止开始运动，经过4s运动了16m。

求
〔1〕力F在4s内对物体所做的功；
〔2〕力F在4s内对物体做功的平均功率；
〔3〕在4s末，力F对物体做功的瞬时功率。

15．质量为m的物体以速度v0 从地面竖直上抛，假设以地面为参考平面，如此上升的最大高度H为多少？当物体的动能和重力势能相等时物体距离地面的高度h又是多少？〔不计空气阻力〕.
16．两颗卫星在同一轨道平面绕地球作匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度为R，b卫星离地面的高度为3R，如此
〔1〕a、b两卫星运行的线速度大小之比Va∶V b是多少？
〔2〕a、b两卫星的周期之比T a∶T b是多少？
〔3〕a、b两卫星所在轨道处的重力加速度大小之比g a∶g b是多少？
17．有一个固定竖直放置的圆形轨道，半径为R，由左右两局部组成。

如如下图所示，右半局部AEB是光滑的，左半局部BFA是粗糙的。

现在最低点A给一质量为m的小球一个水平向右的初速度，使小球沿轨道恰好运动到最高点B，小球在B点又能沿BFA回到A点，到达A点时对轨道的压力为4mg。

求
(1)小球的初速度V0
(2)由B经F回到A的过程中抑制摩擦力所做的功。

〔附加题〕18．如图2-1所示，轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上，质量为m的物块悬挂在绳上O点，O与A、B两滑轮的距离相等。

在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。

先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程中，保持C、D两端的拉力F不变。

〔1〕当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？
〔2〕在物块下落上述距离的过程中，抑制C端恒力F做功W为多少？
〔3〕求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H？
参考答案：
1 、 B 2、A B D 3、D 4、BD 5、C 6、C 7、C 8、B 9 、ABD
10、A 11、B 12、ACD
13、〔1〕 BC
〔2〕纸带与打点计时器之间有摩擦阻力；刻度尺测量下落高度时有误差
〔3〕7.62m ；7.59m ；在误差允许的范围内,物体的机械能守恒。

14、答案：(1)96J (2)24w (3)48w
15．答案H = 、h = ．
16. 解：设地球的质量为M ，a 、b 卫星质量分别为a m 、b m ，线速度分别为a V 、b V ，周期分别为b a T T 、，a 、b 卫星所在轨道处的重力加速度分别为g a 、g b 〔1〕由万有引力定律和牛顿第二定律有：
对a 卫星：⋅⋅=R m R Mm G a a 2V )2(2
a 2① 〔2分〕 对
b 卫星：R V m R Mm G b b b 4)
4(22⋅=② 〔1分〕 解以上两式得：1:2∶=
b a V V ③ 〔分〕 〔2〕由圆周运动的规律V
R 2T π=可得 a
a V R 22T ⋅=π④ 〔1分〕
b b V R 42T ⋅=
π⑤ (1分) 解以上两式得：22∶1∶=b a T T ⑥ 〔1分〕
〔3〕由万有引力定律和牛顿第二定律有：
对a 卫星：a a a g m R Mm G ⋅=2
)2(⑦ 〔1分〕
对b 卫星：b b b g m R Mm G ⋅=2)
4(⑧ 〔1分〕 解以上两式得：1:4∶=b a g g ⑨ 〔1分〕
17.解：小球恰好到达B 点，
小球由AEB 到B 点的速度是：， 〔2分〕
由动能定理
，得 〔2分〕
由于回到A 点时对轨道压力为4mg 根据牛顿定律：
， 〔2分〕
小球由B 经F 回到A 的过程中， 由和〔2分〕
(或W f ＝E 0-E A ＝=mgR 0) 得W f =mgR 。

〔2分〕
18、分析与解：物块向下先作加速运动，随着物块的下落，两绳间的夹角逐渐减小。

因为绳子对物块的拉力大小不变，恒等于F ，所以随着两绳间的夹角减小，两绳对物块拉力的合力将逐渐增大，物块所受合力逐渐减小，向下加速度逐渐减小。

当物块的合外力为零时，速度达到最大值。

之后，因为两绳间夹角继续减小，物块所受合外力竖直向上，且逐渐增大，物块将作加速度逐渐增大的减速运动。

当物块下降速度减为零时，物块竖直下落的距离达到最大值H 。

当物块的加速度为零时，由共点力平衡条件可求出相应的θ角，再由θ角求出相应的距离h ，进而求出抑制C 端恒力F 所做的功。

对物块运用动能定理可求出物块下落过程中的最大速度Vm 和最大距离H 。

〔1〕当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块下降距离为h 。

因为F 恒定，所以绳对物块拉力大小恒为mg ，由平衡条件知：2θ=120°，所以θ=60°，[1分]
由图2-2知：h=L*tg30°=L [1分]
〔2〕物块下落h时，绳的C、D端均上升h’由几何关系可得：h’=-L [1分]
抑制C端恒力F做的功为：W=F*h’ [1分]
由[1]、[2]、[3]式联立解得：W=〔-1〕mgL [1分]
〔3〕出物块下落过程中，共有三个力对物块做功。

重力做正功，两端绳子对物块的拉力做负功。

两端绳子拉力做的功就等于作用在C、D端的恒力F所做的功。

因为物块下降距离h
时动能最大。

由动能定理得：mgh-2W= [2分]
将[1]、[2]、[3]式代入[4]式解得：Vm= 1分
当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值H，绳C、D上升的距离为H’。

由动能定理得：mgH-2mgH’=0，又H’=-L，联立解得：H=。

2分。