北京市101中学学年高一下学期期中考试物理试题及答案.docx
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北京市101中学学年高一下学期期中考试物理试题及答案
北京市101中学2011-2012学年高一下学期期中考试物理试题
一、单选题(本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。
每小题3分,共36分)
1.下面物理量中属于矢量的是()
A.速率B.动能C.向心力D.功率
2.关于力和运动,下列说法中正确的是()
A.要保持物体的运动,必须施加外力
B.物体所受合力为零,一定处于静止状态
C.物体做曲线运动,其合外力必为变力
D.力是物体的速度发生变化的原因
3.质量为m的小球以速度
与竖直墙壁垂直相碰后以原速率反向弹回,以小球碰前的速度为正方向,关于小球的动能变化和动量变化,以下正确的是()
A.0,0B.mv2,0C.0,-2mvD.0,2mv
4.下列说法中正确的是()
A.摩擦力方向一定与物体运动的方向相反,一定做负功
B.地球虽大,且有自转,但有时仍可被看作质点
C.加速度恒定的物体一定做匀变速直线运动
D.马拉车加速前进,是因为马拉车的力大于车拉马的力
5.甲乙两车从同一地点在同一条直线上运动,其速度-时间图象如图所示,根据图象判断下列说法错误的是()
A.前10s内甲车比乙车快,后10s内乙车比甲车快
B.20s末两车相遇
C.前10s甲在乙前,后10s乙在甲前
D.在10s末两车相距最远
6.如图,有一空心圆锥面开口向上放置着,圆锥面绕竖直方向的几何对称轴匀速转动,在光滑圆锥面内表面有一物体m与壁保持相对静止,则物体m所受的力有()
A.重力、弹力、下滑力共三个力
B.重力、弹力共两个力
C.重力、弹力、向心力共三个力
D.重力、弹力、离心力共三个力
7.一个人乘船过河,船的速度恒定,且船头始终垂直指向对岸,当到达河中间时,水流速度突然变大,则他游到对岸的时间与预定的时间相比()
A.不变B.减小C.增加D.无法确定
8.下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是()
A.石块被竖直向上抛出后在空中运动的过程B.木箱沿斜面匀速下滑的过程
C.人乘电梯加速上升的过程D.子弹射穿木块的过程
9.我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站。
如图所示,关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。
已知空间站绕月轨道的半径为r,周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R.那么以下选项正确的是()
(1)航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速
(2)图中的航天飞机正在加速飞向B处
(3)月球的质量为
(4)月球的第一宇宙速度为
A.
(1)
(2)(4)B.
(1)(3)(4)
C.
(1)
(2)(3)D.
(2)(3)(4)
10.如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度
匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为
,物体过一会儿能保持与传送带相对静止;对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是()
A.电动机多做的功为
B.摩擦力对物体做的功为
C.传送带克服摩擦力做的功为
D.电动机增加的功率为
11.如图所示,质量为m的长木板以速度
沿光滑水平面向左匀速运动,另一质量也为m的小物块以水平向右的速度
从木板的左端滑上木板,最终两个物体一起向右匀速运动,则整个过程中()
A.摩擦力对物块做负功,对木板做正功
B.物块克服摩擦力做了多少功,物块就减少多少机械能
C.物块克服摩擦力做了多少功,就有多少机械能转化为内能
D.摩擦力对物块做的功与摩擦力对木板做的功数值相等,符号相反
12.如图所示,A、B两个木块用轻弹簧相连接,它们静止在光滑水平面上,A和B的质量分别是99m和100m,一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出,则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为()
A.
B.
C.
D.
二、不定项选择题(本题共7小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的。
每小题全选对的得3分,选对但不全的得2分,只要有选错的该小题不得分,共21分)
13.下列说法正确的是()
A.物体做曲线运动,加速度一定不为零
B.速度变化量Δ
越大,加速度就越大
C.物体有加速度,动量一定会发生变化
D.合外力做功越多,物体速度越大
14.一人站在电梯内体重计上,电梯静止时体重计示数为500N。
若电梯运动过程中,他看到体重计的示数为600N,则电梯的运动可能为()
A.加速向上,加速度大小为2m/s2B.减速向上,加速度大小为2m/s2
C.加速向下,加速度大小为2m/s2D.减速向下,加速度大小为2m/s2
15.对于不同的地球同步卫星,下列物理量相同的是()
A.质量B.高度C.向心力D.线速度的大小
16.将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处,分别以
和
的速度水平抛出,若不计空气阻力的影响,则()
A.甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动量变化都相同
B.甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动能变化都相同
C.两物体落地时的机械能一定相等
D.两物体落地前瞬间重力做功的功率相同
17.如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。
若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体m仍静止在斜面上,则()
A.斜面体对物体的支持力变大
B.斜面体对物体的摩擦力变大
C.水平面与斜面体间的摩擦力不变
D.水平面与斜面体间的支持力变小
18.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。
a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。
从静止开始释放b后,若两球落地后均不再弹起,则下面说法中正确的是()
A.b球落地前的加速度为
B.b球到达桌边的速度为
C.a可能达到的最大高度为1.5h
D.绳对b球做的功为
19.水平面上放置一物块,第一次以水平恒力F1作用于物块,经时间t1后撤去此力,物块通过总位移s后停下来,第二次以水平恒力F2作用于物块,经时间t2后撤去此力,物块也通过总位移s后停下,已知F1>F2,则以下说法正确的是()
A.水平推力所做的功W1=W2B.水平推力所做的功W1>W2
C.力F1对物块的冲量较大D.第二次摩擦力对物块的冲量较大
三、填空题(每空2分,共22分)
20.一辆汽车从静止开始匀加速启动,4s内通过的位移为80m,则汽车在前4s内的平均速度为m/s,汽车的加速度大小为m/s2。
21.地球的第一宇宙速度约为8km/s,地球表面和重力加速度约为10m/s2,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球半径的1.5倍,则该行星的第一宇宙速度约为km/s,重力加速度约为m/s2。
22.把一石块从高30m的某处,以5.0m/s的速度水平抛出,不计空气阻力,石块落地时的速率是m/s;整个过程所用时间为s。
(g取10m/s2)
23.如图所示,一个小球从光滑斜面上无初速地滚下,然后进入一个半径为0.5m的光滑圆形轨道的内侧,小球恰能通过轨道的最高点,则小球下滑的高度为_________m,通过最低点时小球的向心加速度大小为________m/s2.(g=10m/s2)
24.如图所示,光滑水平面上,在拉力F作用下,A、B共同以加速度a向右做匀加速直线运动,A、B质量分别为m1、m2,某时刻突然撤去拉力F,这一瞬间B的加速度大小为。
25.一个质量为0.5kg的小球,从距地面高5m处开始做自由落体运动,与地面碰撞后,竖直向上跳起的最大高度为1.8m,整个过程用时1.8s;(g=10m/s2,空气阻力不计)
(1)小球与地面碰撞过程中损失的机械能为J
(2)碰撞过程中,地面对小球的平均作用力大小为N。
四、计算题(共41分)
26.(7分)如图所示,物体的质量m=1.0kg,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2。
若沿水平向右方向施加一恒定拉力F=9.0N,使物体由静止开始做匀加速直线运动。
求:
(1)物体的加速度大小;
(2)2s末的速度大小;
(3)2s末撤去拉力F,物体还能运动多远?
27.(7分)长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示,
(1)求拉力F的大小
(2)撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时,绳子拉力为多少?
28.(7分)一质量为9kg的长木板静止在光滑水平面上,一质量为1kg的小木块,从木板左端以10m/s的水平速度开始沿木板滑动,如图所示。
由于摩擦的缘故,木块恰好停在木板的右端,已知动摩擦因数为0.5,求
(1)木块和木板共同运动的速度
(2)木板的长度
29.(7分)如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37°,一质量为0.5kg的物块从距斜面底端B点5m处的A点由静止释放.已知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为0.3。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,到B点时撤去此力,物块第一次到达A点时的速度为多大?
(3)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?
30.(7分)如图所示,水平光滑轨道AB与以O点为圆心的竖直半圆形光滑轨道BCD相切于B点,半圆形轨道的半径r=0.30m。
在水平轨道上A点静置一质量为m2=0.12kg的物块2,现有一个质量m1=0.06kg的物块1以一定的速度向物块2运动,并与之发生正碰,碰撞过程中无机械能损失,碰撞后物块2的速度
=4.0m/s。
物块均可视为质点,g取10m/s2,求:
(1)物块2运动到B点时对半圆形轨道的压力大小;
(2)发生碰撞前物块1的速度大小;
(3)若半圆形轨道的半径大小可调,则在题设条件下,为使物块2能通过半圆形轨道的最高点,其半径大小应满足什么条件。
31.(6分)如图所示,粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B,整个装置竖直放置,C是最低点,圆心角∠COB==37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.5m,斜面长L=2m。
现有一个质量m=0.1kg的小物体从斜面AB上端A点无初速下滑,物体与斜面AB之间的动摩擦因数为μ=0.25。
求:
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物体第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动,不计空气阻力,物体到最高点E后又返回到圆轨道和斜面,多次反复,在整个运动过程中,物体对C点处轨道的最小压力为多大?
(2)物体在斜面上能够通过的总路程s?
【试题答案】
一、单选题
二、不定项选择题
三、填空题
20.201021.1680/3(27)
22.25
23.1.2550
24.m1a/m225.1645
四、计算题
26.解:
(1)根据牛顿第二定律f=mgμ=5NF-f=maa=4m/s²(2分)
(2)对于匀加速运动:
=
+at=8m/s(2分)
(3)根据动能定理:
-fx=0-
/2x=6.4m(3分)
27.解:
(1)小球处于静止状态,合外力为零,对其进行受力分析,如图所示:
F=mgtgθ(3分)
(2)根据机械能守恒定律:
mgl(1-cosθ)=
/2(2分)
拉力与重量的合力提供向心力:
T-mg=mv²/l(2分)
T=3mg-2mgcosθ(1分)
28.解:
1根据动量守恒定理:
m0v0=(m0+m)vv=1m/s(3分)
(2)根据能量守恒:
E内=fL=m0v0²/2–(m0+m)v²/2f=m0gμ(3分)
L=9m(1分)
29.解:
(1)物块先沿斜面匀加速下滑,设AB长度为L,动摩擦因数为
下滑的加速度
(1分)
到达B点时速度
在水平面上物块做匀减速运动
(1分)
在水平面上运动的时间
(1分)
(2)设CB距离为
,全过程用动能定理:
解得:
(2分)
(3)设力作用的最短距离为
,根据动能定理可得:
解得:
(2分)
30.解:
(1)设轨道B点对物块2的支持力为N,根据牛顿第二定律有
N-m2g=m2v22/R解得N=7.6N
根据牛顿第三定律可知,物块2对轨道B点的压力大小N′=7.6N(2分)
(2)设物块1碰撞前的速度为v0,碰撞后的速度为v1,对于物块1与物块2的碰撞过程,根据动量守恒定律有m1v0=mv1+m2v2
因碰撞过程中无机械能损失,所以有
m1v02=
m1v12+
m2v22
代入数据联立解得v0=6.0m/s(2分)
(3)设物块2能通过半圆形轨道最高点的最大半径为Rm,对应的恰能通过最高点时的速度大小为v,根据牛顿第二定律,对物块2恰能通过最高点时有
m2g=m2v2/Rm
对物块2由B运动到D的过程,根据机械能守恒定律有
m2v22=m2g﹒2Rm+
m2v2联立可解得:
Rm=0.32m
所以,为使物块2能通过半圆形轨道的最高点,轨道半径不得大于0.32m(3分)
31.
(1)物体P最后在B点与其等高的圆弧轨道上来回运动时,经C点时压力最小,由B到C根据机械能守恒
,
,
:
(3分)
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