辽宁省沈阳市铁路实验中学学年高一物理下学期期中试题.docx
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辽宁省沈阳市铁路实验中学学年高一物理下学期期中试题
2014—2015学年度下学期期中考试
高一物理
时间:
90分钟,满分:
100分
第Ⅰ卷(总分40分)
一、选择题:
本题共5小题,每小题5分,共计25分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,并把答案涂在答题卡对应的位置上,注意写在试卷上无效。
1.如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v﹣t图象,以水平向右的方向为正方向,以下判断正
确的是()
A.在0~1s时间内,质点的位移为1m;
B.在1~5s时间内,合力的平均功率为4W;
C.在4~6s时间内,质点的平均速度为3m/s;
D.在t=6s时,质点的加速度为零。
2.一条河的宽度为100米,船在静水中的速度为4米/秒,水流的速度5米/秒,则()
A.该船可能垂直河岸横渡到对岸;
B.当船头垂直河岸横渡时,过河所用的时间最短;
C.当船头垂直河岸横渡时,船的位移最小,是100米;
D.当船横渡到河岸时,船对岸的最小位移是100米。
3.2013年12月2日1时30分,由月球车(如图甲)和着陆器组成的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空,飞行18min后,嫦娥三号进入如图乙所示的地月转移轨道AB,A为入口点,B为出口点。
嫦娥三号在B点经过近月制动,进入距离月面100公里的环月圆轨道,然后择机在月球虹湾地区实现软着陆,展开月面巡视勘察。
已知月球和地球的质量之比约为1/81,图乙中环月圆轨道的半径与地球半径之比约为1/4,地球的第一宇宙速度约为7.9km/s,下列说法正确的是()
A.嫦娥三号进入地月转移轨道前,在近地圆轨道运行的速度大于7.9km/s;
B.嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度约为1.8km/s;
C.携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一定处于失重状态;
D.由于月球表面重力加速度较小,故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态。
4.如图所示,A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上,三物与转盘的最大静摩擦因数均为μ,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴距离为R,C离轴2R,若三物相对盘静止,则()
A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用;
B.A和B的向心加速度相同;
C.B和C所受摩擦力相等;
D.当圆台转速增大时,C比B先滑动,A和B同时滑动。
5.如图所示,P是水平地面上的一点,A,B、C、D在一条竖直线上,且AB=BC=CD。
从A、B、C三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P点。
则三个物体抛出时的速度大小之比vA:
vB:
vC为()
A.
:
:
B.1:
:
C.1:
2:
3D.1:
1:
1
二、选择题:
本题共3小题,每小题5分,共计15分。
在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不答的得0分,并把答案涂在答题卡对应的位置上,注意写在试卷上无效。
6.如图x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。
图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。
不计空气阻力,则()
A.a的飞行时间比b的长 B.a的水平速度比b的小
C.b和c的飞行时间相同 D.b的初速度比c的大
7.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。
如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。
则在该弯道处( )
A.路面外侧高内侧低;
B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动;
C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动;
D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小。
8.如图所示为牵引力F和车速倒数的关系图象。
若一汽车质量为2×103kg,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其中最大车速为30m/s,则( )
A.汽车所受阻力为4×103N;
B.汽车在车速为15m/s时,功率为6×104W;
C.汽车匀加速运动的加速度为3m/s2;
D.汽车匀加速所需时间为10s。
第Ⅱ卷(总分60分)
三、填空实验题:
本题共2小题,共计12分,把答案填在答题纸对应题的横线上,注意填在试卷上无效。
9.(4分)本小题
(1)、
(2)1分,(3)2分。
在“探究功与速度变化的关系”实验中,设计了如图所示的实验方案:
使小车在橡皮筋的作用下被弹出,第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根…同样的橡皮筋将小车弹出。
测出小车被弹出后的速度,然后找到牵引力对小车做的功与小车速度的关系。
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和电源;(填“交流”或“直流”)
(2)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不是均匀的(如图2所示),为了测量小车获得的速度,应选用纸带的(选填“AE”或“FK”)部分进行测量。
(3)能够实现橡皮筋对小车做功整数倍变化的是()
A.增加相同橡皮筋的条数,使小车每次从同一位置释放;
B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍;
C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍;
D.释放小车的位置等间距的变化。
10.(8分)本小题每空2分。
图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机带动下匀速转动。
在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。
(1)请将下列实验步骤按先后排序:
。
A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
D.关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是 。
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的意义:
。
(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。
则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。
这对测量结果 (填“有”或“无”)影响。
四、计算题:
本题共4小题,共计48分,解答应在答题纸对应题上写出心要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位,注意写在试卷上无效。
11.(11分)
游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,己知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量),问:
(1)接住前重物下落运动的时间t;(4分)
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v;(2分)
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN的大小及方向。
(5分)
12.(12分)
A、B两球质量分别为m1与m2,用一劲度系数为k的弹簧相连,一长为L1的细线与m1相连,置于水平光滑桌面上,细线的另一端拴在竖直轴OO′上,如图所示。
当m1与m2均以角速度ω绕OO′做匀速圆周运动时,弹簧长度为L2,求:
(1)此时弹簧伸长量;(4分)
(2)绳子弹力;(4分)
(3)将线突然烧断瞬间A、B两球的加速度大小分别是多少。
(4分)
13.(12分)
如下图为某机场旅客行李水平传输装置一部分的俯视图,它由传送带和转盘组成。
行李箱从A处无初速放到传送带上,运动到B处后随转盘一起匀速转动(无相对滑动),到C处被取走。
已知A、B两处的距离L=10m,传送带的传输速度v=2.0m/s,行李箱在转盘上与轴O的距离R=4.0m,行李箱与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25。
求:
(1)若行李箱在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,行李箱与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大?
(8分)
(2)若行李箱的平均质量为5kg,传送带平均每分钟传输送20个行李箱,则工作半小时摩擦力对行李箱所做的功W总。
(4分)
14.(13分)
万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。
(1)用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量,随称量位置的变化可能会有不同的结果。
已知地球质量为M,自转周期为T,万有引力常量为G。
将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体,不考虑空气的影响。
设在地球北极地面称量时,弹簧秤的读数是F0。
a.若在北极上空高出地面h处称量,弹簧秤读数为F1,求比值F1/F0的表达式,并就h=1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保留两位有效数字);(3分)
b.若在赤道地面称量,弹簧秤读数为F2,求比值F2/F0的表达式。
(3分)
(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r、太阳的半径Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%,而太阳和地球的密度均匀且不变。
仅考虑太阳和地球之间的相互作用,以现实地球的一年为标准,计算“设想地球”的一年将变为多长?
(7分)
参考答案
一、选择题:
本题共5小题,每小题5分,共计25分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
C
B
B
D
A
二、选择题:
本题共3小题,每小题5分,共计15分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的或不答的得0分。
6
7
8
CD
AC
BD
三、填空实验题:
本题共2小题,共计12分,把答案填在答题纸对应题的横线上,注意填在试卷上无效。
9.
(1)、
(2)每空1分,(3)2分
(1)交流
(2)FK(3)A
10.本小题每空2分
(1)ACBD
(2)D
(3)
,θ为n个点所对应的圆心角(小于
),n为连续所取实验点个数,T为打点计时器的周期。
(4)无
四、计算题:
本题共4小题,共计48分,解答应写出心要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
11.本小题满分为11分
(1)由运动学公式2R=
gt2…………(2分)得,t=2
…………(2分)
(2)由v=
得,v=
…………(2分)
(3)设支持力为FN,由牛顿第二定律得:
FN-mg=m
…………(2分)
解得:
FN=m(g+
g)=(1+
)mg…………(1分)
由牛顿第三定律得人对地板的压力FN=(1+
)mg…………(1分)
方向:
竖直向下…………(1分)。
12.本小题满分为12分
(1)由题意可知,B球受到的弹簧弹力充当B球做圆周运动的向心力。
设弹簧伸长
满足
…………(2分)
∴弹簧伸长量
…………(2分)
(2)对A球分析,绳的弹力和弹簧弹力的合力充当A球做匀速圆周运动的向心力。
满足
…………(2分)
∴ 绳子的弹力
…………(2分)
(3)绳子烧断的瞬间,A、B两球都由弹簧的弹力提供加速度。
A球:
∴
…………(2分)
B球:
∴
…………(2分)
13.本小题满分为12分
(1)设物品质量为m,物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动,其位移大小为s1;
由牛顿第二定律得:
…………(2分)
解得:
由匀变速运动的速度位移公式得:
………(2分)
解得:
…………(1分)
行李箱速度与传送带速度相等后,行李箱和传送带一起以速度v=2m/s做匀速运动,物品在转盘上所受静摩擦力提供向心力,μ2最大时达最大静摩擦力,
由牛顿第二定律得:
…………(2分),
解得:
…………(1分)
(2)运送一个行李箱,摩擦力对行李箱所做的功W=
=10J…………(2分)
工作半小时摩擦力对行李箱所做的功:
W总=10×20×30J=6000J…………(2分)
14.本小题满分为13分
(1)a.在地球北极点不考虑地球自转,则弹簧秤所称得的重力为其万有引力,即
(1)…………(1分)
且
(2)…………(1分)
由
(1)、
(2)可得
即F1=0.98F0…………(1分)
b.在赤道上称重时,万有引力的一部分提供物体做圆周运动的向心力,于是有
(3)…………(2分)
由
(1)、(3)可得
…………(1分)
(2)设太阳质量为M,地球质量为M′,则
…………(2分)
即地球公转周期
…………(1分)
而太阳质量
…………(1分)
其中ρ为太阳密度,则地球公转周期为
…………(2分)
从上式可以看出,当公转半径和太阳半径均减小为现在的1.0%时,地球公转周期不变,即仍为1地球年。
…………(1分)
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