湖北省襄阳四中龙泉中学宜昌一中荆州中学学年高一下学期期中四校联考物理试题 Word版含答案.docx
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湖北省襄阳四中龙泉中学宜昌一中荆州中学学年高一下学期期中四校联考物理试题Word版含答案
2014~2015学年度下学期期中联考
高一物理
襄阳四中王晓东龙泉中学喻东航
本试题卷共4页,三大题16小题。
全卷满分110分。
考试用时90分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:
每小题选出答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
答在试题卷、草稿纸上无效。
3.非选择题的作答:
用黑色墨水签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
答在试题卷、草稿纸上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。
考试结束后,请将答题卡上交。
选择题共40分
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.1-6题有一个选项正确;7-10题有多个选项正确,全对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错误选项的得0分)
1.关于人类对运动和力的认识,下列说法正确的是
A.亚里士多德发现运动的物体不需要力来维持。
B.伽利略认为轻重物体下落快慢相同,并通过实验测量出来重力加速度。
C.牛顿发现太阳与行星之间作用力的规律,并将其推广到任何两个物体之间。
D.在研究人造地球卫星的“高速”运动时,爱因斯坦的相对论与牛顿万有引力定律的计算结果有很大的差别。
2.质量为2kg的物体在x-y平面上作曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是
A.质点的初速度为3m/s
B.质点所受的合外力为3N
C.质点初速度的方向与合外力方向垂直
D.2s末质点速度大小为6m/s
3.近年来我国高速铁路发展迅速,现已知某新型国产机车总质量为m,如图已知两轨间宽度为L,内外轨高度差为h,重力加速度为g,如果机车要进入半径为R的弯道,请问,该弯道处的设计速度最为适宜的是
A.B.
C.D.
4.设地球自转周期为T,质量为M。
引力常量为G。
假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R。
同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为
A.B.
C.D.
5.如图所示,某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,下列说法正确的是:
A.物体做匀速圆周运动
B.物体所受的合力方向始终指向圆心O
C.物体所受的支持力大小不变
D.物体所受的合力做正功
6.质量为m的汽车以恒定功率P启动后沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到最大速度v。
若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为v/3时,汽车的加速度大小为
A.3P/mvB.2P/mvC.P/mvD.4P/mv
7.一个质量为m的小球,在光滑水平面上以6m/s的速度匀速运动3s后垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,速度大小与碰撞前相等,又匀速运动2s。
以下说法正确的有:
A.碰撞前后小球速度变化量的大小△v=12m/s
B.碰撞过程中小球的加速度为0
C.小球来回运动5s内的平均速度为0
D.碰撞过程中墙对小球做功W=0
8.如图所示,洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是
A.脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的
B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故
C.加快脱水桶转动角速度,脱水效果会更好
D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
9.质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m,这时物体的速度是4m/s,下列说法中正确的是(不计一切阻力,g=10m/s2)
A.手对物体做功20JB.合外力对物体做功8J
C.物体动能增加了28JD.物体重力势能增加了20J
10.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°(sin370=0.6,cos370=0.8,sin530=0.8,cos530=0.6),以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则
A.A、B两球所受弹力的大小之比为4︰3
B.A、B两球运动的周期之比为4︰3
C.A、B两球的动能之比为64︰27
D.A、B两球的重力势能之比为16︰9
非选择题共70分
二、实验题(本大题共2小题,共18分)
11.(6分)某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,但照片上有一破损处.已知每个小方格边长9.8cm,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.(结果保留三位有效数字)
(1)若以拍摄的第1个点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向,则照片上破损处的小球位置坐标为X=cm,Y=cm.
(58.8cm,58.8cm)
(2)小球平抛的初速度大小为.
1.96m/s
12.(12分)
(1)实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…,下列说法正确的是_____________
A.为减小实验误差,长木板应水平放置
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……,对每次打出的纸带进行处理,获得v,v2的数值记录在表格中。
W
0
W0
2W0
3W0
4W0
5W0
6W0
v/(m·s-1)
0
1.0
1.4
1.7
2.0
2.2
2.4
v2/(m2·s-2)
0
1
1.9
2.9
4.0
5.1
6.0
请你根据表中的数据作出W-v、W-v2图线。
由图线探究功与物体速度变化的关系是 。
三、计算题(本大题共4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果的不得分)
13.(10分)如图所示,质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动.已知金属块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,力F持续作用2s后撤去。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2).求:
金属块在地面上总共滑行了多远?
14.(10分)如图所示,地面上有一高h的平台,平台下有一倾角可调的挡板,挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。
将一个可视为质点的小球以v的速度水平推出。
适当调节挡板的倾角,小球会刚好垂直撞在挡板上。
已知小球下落过程中所受空气阻力忽略不计,当地重力加速度为g。
求小球运动的时间是多少?
15.(14分)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。
用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。
科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
(地面附近重力加速度g取10m/s2,地球自转角速度ω=7.2×10-5rad/s,地球半径R=6.4×103km。
计算结果保留3位有效数字)
(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1=17R/3的同步轨道站,求轨道站内的人相对地心运动的速度大小。
(2)当电梯仓停在距地面高度h2=2R的站点时,求仓内质量m2=54kg的人对水平地板的压力大小。
16.(18分)如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,B点为水平面与轨道的切点,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:
(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最少?
最小功为多少。
(3)x取何值时,完成上述运动推力最小?
最小推力为多少。
2014~2015学年度下学期期中联考
高一物理参考答案
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.1-6题有一个选项正确;7-10题有多个选项正确,全对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错误选项的得0分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
B
A
A
D
B
AD
ACD
BD
AC
二、实验题(本大题共2小题,共18分)
11、
(1)58.8,58.8(58.8cm,58.8cm)
(2)1.96m/s…………每空2分
12、
(1)____BD______
(2)Wv2或做功与物体速度平方成正比。
…………每空或图3分
三、计算题(本大题共4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果的不得分)
13.(10分)根据牛顿定律有
水平方向:
F•cos37°-f=ma
竖直方向:
N=mg-F•sin37°
其中f=μN
得:
F•cos37°-μ(mg-F•sin37°)=ma1…………4分
解得a1=6m/s2
则:
V1=at=12m/s
x1=at2/2X1=12m …………2分
撤去力F后物体的加速度a2=μg=5m/s2…………2分
由vt2-v02=2ax′带入数据解得x2=14.4m
则:
金属块在地面上总共滑行了x1+x2=26.4m…………2分
14.(10分)解:
撞到挡板的速度分解,有
…………2分
…………2分
由位移的关系,…………2分
…………2分
联立得t=…………2分
15.(14分)解:
(1)设货物相对地心的距离为r1,线速度为v1,则
r1=R+h1…………2分
v1=ωr1…………2分
带入数据得v1=3.07×103m/s…………2分
(2)设地球质量为M,人相对地心的距离为r2,,则
r2=R+h2
设水平地板对人的支持力大小为FN,
根据牛顿运动定律有…………2分
又…………2分
根据牛顿第三定律,人对水平地板的压力大小FN'=FN…………2分
得:
FN'=54.6N…………2分
16.(18分)
(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点,设质点在C点的速度为vC,质点从C点运动到A点所用的时间为t,
在水平方向:
x=vCt竖直方向上:
2R=gt2
解得vC=…………2分
对质点从A到C由动能定理有WF-mg·2R=mv…………2分
解WF=mg(16R2+x2)/8R…………2分
(2)要使F力做功最少,确定x的取值,由WF=2mgR+mv知,只要质点在C点速度最小,则功WF就最小。
若质点恰好能通过C点,其在C点最小速度为v,由牛顿第二定律有mg=,则v=…………2分
有=,解得:
x=2R…………2分
当x=2R时,WF最小,最小的功:
WF=mgR…………2分
(3)由式WF=mg()及WF=Fx得:
F=
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