甘肃省西北师大附中高三第一学期期中考试试题物理

θIPQI I西北师大附中2012届高三第一学期期中物理试卷（时间100分钟，分值150分）注意：各题均在答题卡上作答；考试结束时只交答题卡。

一、选择题（共70分。

有的小题只有一个正确答案，有的小题有多个正确答案。

每小题5分，全部选对得5分，选不全得3分，错选或不选得0分）1、如图所示，F 1、F2、F 3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是2、一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g 。

现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为A ．)2(gF M -B ．)(2g F M -C ．g FM -2 D ．03、一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB 。

该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示。

已知曝光时间为11000 s ，则小石子出发点离A 点约为A ．6.5 mB ．10 mC ．20 mD ．45 m4、如图，A 、B 两物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A 物体在Q 位置时处于静止状态，若将A 物体移到同一水平面上的P 位置，仍然能够处于静止状态，则A 物体由Q 移到P 后，作用于A 物体的力中增大的是A ．地面对A 的摩擦力B ．地面对A 的支持力C ．绳子对A 的拉力D ．A 受到的合外力5、如图，质量为m 的小球与轻质弹簧Ⅰ和水平轻绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P 、Q ，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a 应是 A ．若剪断Ⅰ，则a =g ，竖直向下B ．若剪断Ⅱ，则a =g tan θ，方向水平向左C ．若剪断Ⅰ，则a =θcos g，方向沿Ⅰ的延长线 D ．若剪断Ⅱ，则a =g ，竖直向上6、如图甲所示，质量m =1kg 的小球放在光滑的水平面上，在界线MN 的左方始终受到水平恒力F 1的作用，在MN 的右方除受F 1外还受到与F 1在同一直线上的水平恒力F 2的作用。

小球从A 点由静止开始运动，运动的v —t 图像如图乙所示。

由图可知，下列说法中正确的是：A ．F 2的大小为1.5NB ．F 1与F 2的大小之比为2︰3C ．t =4s 时刻，小球经过界线MND ．小球在界面左右两侧离界面的最大距离之比为2:3oRm7、如图所示，在斜面上某处A 以初速度v 水平抛出一个石块，不计空气阻力，在确保石块能落到斜面上的前提下，则A ．只增大v ，会使石块在空中飞行的时间变短B ．只增大v ，会使石块的落地点更接近A 点C ．只将A 点沿斜面上移，石块飞行时间变长D ．只将A 点沿斜面上移，石块飞行时间不变8.如图所示，a 、b 的质量均为m ，a 从倾角为45°的光滑固定斜面顶端无初速地下滑，b 从斜面顶端以初速度v 0平抛,对二者的运动过程以下说法正确的是A.落地前的瞬间二者速率相同B.a 、b 都做匀变速运动C.整个运动过程重力对二者做功的平均功率相同D.落地前的瞬间重力对二者的瞬时功率相同9、一辆汽车在平直的公路上以速度v 0开始加速行驶，经过一段时间t ，前进了距离s ，此时恰好达到其最大速度v m 。

设此过程中汽车发动机始终以额定功率P 工作，汽车所受的阻力恒定，其大小为F ，则在这段时间里，关于发动机所做的功正确的是A. Fv m t B ．Pt C.12mv 2m ＋Fs －12mv 20 D ．Ft v 0＋v m 210、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统。

其中有一种三星系统如图所示，三颗质量相等的星位于等边三角形的三个顶点上，任意两颗星的距离均为R ，并绕其中心O 做匀速圆周运动。

如果忽略其它星体对它们的引力作用，引力常数为G ，以下对该三星系统的说法中正确的是A ．每颗星做圆周运动的半径为等边三角形的边长RB ．每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关C ．每颗星做圆周运动的周期为GmR RT 32π=D ．每颗星做圆周运动的线速度为RGm v 3=11、一快艇从离岸边100m 远的河中向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线C.快艇最快到达岸边所用的时间为20sD.快艇最快到达岸边经过的位移为100m12、如图，A 、B 两质量相等的长方体木块放在光滑的水平面上，一颗子弹以水平初速度v 先后穿过A 和B(此过程中A 和B 没相碰，且子弹速度始终水平)。

子弹穿过B 后的速度变为2v /5，子弹在A 和B 内的运动时间之比为1:2，若子弹在两木块中所受阻力相等，则A ．子弹在A 和B 内克服阻力做功之比为3：4 B ．子弹在A 和B 内克服阻力做功之比为1：2C ．子弹穿过B 后，A 、B 两木块的速度大小之比为2：1D ．子弹穿过B 后，A 、B 两木块的速度大小之比为4：113、如图，质量为M 的小车静止在光滑的水平面上，小车上AB 部分是半径为R 的四分之一光滑圆弧，BC 部分是粗糙的水平面。

今把质量为m 的小物体从A 点由静止释放，m 与BC 部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B ､C 之间的D 点，则B ､D 间的距离x 随各量变化的情况是A.其他量不变，R 越大x 越大B.其他量不变，μ越大x 越大C.其他量不变，m 越大x 越大D.其他量不变，M 越大x 越大14、在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道，一质量为m 的小球穿在圆环轨道上做圆周运动，到达最高点C 时的速率v c=5/4gR ，则下述正确的是A ．此球的最大速率是5v cB ．小球到达C 点时对轨道的压力是54mgC ．小球在任一直径两端点上的动能之和相等D ．小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于πg R /5 二、实验题（共18分）15、（6分）下图中，游标卡尺的读数为___ mm ，螺旋测微计的读数为 mm 。

16、（12分）在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A 与金属板B 间的动摩擦因数。

已知铁块A 的质量m A =1 kg ，金属板B 的质量m B =0.5 kg 。

用水平力F 向左拉金属板B ，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A 、B 间的摩擦力F f =______N ，A 、B 间的动摩擦因数μ= 。

（g 取10 m/s 2）。

该同学还将纸带连接在金属板B 的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s ，可求得拉金属板的水平力F = N三、计算题（共62分，写出必要的公式和运算过程，只有最后结果不得分。

）ABF打点计时器2 单位(N)3231.50A 3.505.507.509.5011.50 B CDEFGcmC17、（14分）如图所示，斜面倾角为α，且6.0sin =α，当用N 228的力拉绳时，人与板一起匀速上滑，当用N 132的力拉绳时，人与板一起匀速下滑，若人重为N 500，求板重及板与斜面间摩擦力的大小。

18、（16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v a =5m/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 =1.5m ，数字“0”的半径R =0.2m ，小物体质量m =0.01 kg ，g =10 m/s 2。

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。

19、（16分）小球A 和B 的质量分别为m A 和m B ，且m A >m B 。

在某高处将A 和B 先后从静止释放，小球A 与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处下方与释放处距离为H 的地方恰好与正在下落的小球B 发生正碰。

设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短。

问：小球A ､B 碰撞后B 还能上升多高？20、（16分）北京时间2009年3月1日下午15时36分，在距月球表面100 km 的圆轨道上运行的质量为1.2×103 kg(连同燃料)的“嫦娥一号”卫星，在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火，在极短的时间内以4.92 km/s 的速度(相对月球表面)向前喷出质量为50 kg 的气体后，卫星减速，只在月球引力的作用下下落，最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域，实现了预期目标，为中国探月一期工程画上一个圆满的句号。

已知月球的半径R =1.7×103 km ，月球表面的重力加速度g ′=1.8 m/s 2，求：(1)“嫦娥一号”在圆轨道上的运行速度大小(2)若忽略卫星下落过程中重力加速度的变化，求“嫦娥一号”撞击到月球表面时的速度大小西北师大附中2012届高三第一学期期中物理试卷参考答案一、选择题：1、C2、B3、C4、AB5、AB6、CD7、D8、B9、ABC 10、C 11、C 12、A 13、A 14、CD二、实验题15、33.10 ；0.934～0.936 16、2.50 ； 0.25 ； 3.5三、计算题17、匀速上滑时αsin )(21⋅++=板人G G f T匀速下滑时f T G G +=⋅+22sin )(α板人f ＝96N G 板＝100N 18、（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： 2211222a mgL Rmg mv mv -μ-=- ① 2122R gt =②s =vt ③由①②③式联立代入数据解得：s =0.8m④（2）设在数字“0”的最高点时，对小物体，有：2mv F mg R+=⑤由①⑤两式联立代入数据解得：F ＝0.3N ，方向竖直向下。

19、根据题意,由运动学规律可知,小球A 与B 碰撞前的速度大小相等,设均为v 0,由机械能守恒有m A gH=212A m v ①设小球A 与B 碰撞后的速度分别为v 1和v 2,以竖直向上方向为正,由动量守恒有m A v 0+m B (-v 0)=m A v 1+m B v 2②由于两球碰撞过程中能量守恒,故2222001211112222A B A B m v m v m v m v +=+ ③ 联立②③式得v 2=3A BA Bm m m m -+v 0④设小球B 能上升的最大高度为h,由运动学公式有222v h g=⑤由①④⑤式得23.A B A B m m h H m m ⎛⎫-= ⎪+⎝⎭⑥答案:23A B A B m m H m m ⎛⎫- ⎪+⎝⎭20、解:(1)质量为m 0的物体在月球上时m 0g ′=G02m MR 卫星在高度为h 的轨道上运行时22()mM v G m R h R h=++=1.7 km/s.(2)“嫦娥一号”喷出气体前后 mv=(m-Δm)v 1+Δmv 2 代入数据，算得v 1=1.56 km/s “嫦娥一号”在下落过程中22212121v m gh m v m '='+' 代入数据，算得v 2=1.67 km/s.。