北京市重点中学2013—2014学年高一下期中物理试题

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北京市重点中学2013—2014学年高一下期中物理试题
一、单项选择题。（每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。选对的得3分。）v
1．以下四种情况下，物体所受合力为零的是
A．物体沿粗糙斜面匀速下滑时
B．在太空运行的轨道舱里的宇航员
C．竖直上抛的物体达到最高点时来源进步网www.szjjedu.com
D．物体做匀速圆周运动时
2．如果在汽车行驶过程中，汽车甲比汽车乙实际消耗的功率大，则可以判定 
A．甲的速率比乙大           B．甲的牵引力比乙大来源进步网www.szjjedu.com
C．甲做功比乙快             D．甲做功比乙多
3．如图所示，地球绕中心地轴匀速转动，A点为北半球地面上一点， B点为赤道上一点则                                                         
A．A、B两点的角速度相等
B．A、B两点的线速度相等来源进步网www.szjjedu.com
C．若 ，则vA:vB=1:2
D．以上答案都不对来源进步网www.szjjedu.com
4．关于人造地球卫星，以下说法正确的是来源进步网www.szjjedu.com
A．卫星绕地球做圆周运动时，其向心加速度可能大于地球表面的重力加速度
B．卫星绕地球做圆周运动时，其线速度不可能大于第一宇宙速度
C．卫星绕地球做圆周运动的周期只要等于24h，这颗卫星一定是地球的同步卫星
D．随着科技的发展，将来一定能发射定点于北京上空的地球同步卫星来源进步网www.szjjedu.com
5．一质点做曲线运动，其轨迹从上到下，关于它通过中点时的速度v的方向、加速度的方向，可能正确的是下图中的

               A               B             C                D
6．一飞机以200m/s的速度在高空沿水平线做匀速直线飞行，每相隔1s从飞机上先后落下A、B、C
三个物体，不计空气阻力。在A、B、C下落过程中，关于A、B、C三个物体运动情况描述正确的是
A．A在B前200m，B在C前200m
B．A、B、C在空中排列成一条抛物线来源进步网www.szjjedu.com
C．A、B、C排列在一条竖直线上，间距不变
D．A、B、C排列在一条竖直线上，间距不断变大来源进步网www.szjjedu.com
7．长为L的轻悬线，一端固定于O点，另一端栓一个质量为m的小球。在O点的正下方L/2处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放，当悬线碰到钉子后的瞬时
（线没有断），则
A．小球的角速度不变
B．小球的线速度突然减小到零来源进步网www.szjjedu.com
C．小球的向心加速度突然增加为碰钉前的2倍
D．悬线的拉力突然增加为碰钉前的2倍
8．做平抛运动的物体，竖直方向的分速度大小随时间变化的图线是来源进步网www.szjjedu.com
      A                B                C               D

9．如图所示，在一次救灾工作中，一架静止在空中的直升机A，    用悬索（重力可忽略不计）救起了伤员B。直升机水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向上伤员与直升飞机的高度差h与时间t的关系为h=H-bt (式中h表示伤员到直升机的竖直距离，H表示开始计时伤员与直升机的高度差，b是一常数，t表示伤员上升的时间)。不计伤员和绳索受到的空气阻力，这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是来源进步网www.szjjedu.com
A．悬索始终保持竖直方向    
B．伤员做直线运动
C．伤员做曲线运动来源进步网www.szjjedu.com
D．伤员的加速度方向斜向右上
10．物体沿直线运动的v-t关系如图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则                      
A．从第1s末到第3s末合外力做功为4W
B．从第3s末到第5s末合外力做功为-2W
C．从第3s末到第4s末合外力做功为-0. 5W
D．从第5s末到第7s末合外力做功为W来源进步网www.szjjedu.com

二、多项选择题。（每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，把符合题意的选项选出来。全选对的得4分，选对但选不全的得2分，不选或错选的不得分。）
11．下列关于曲线运动的说法中正确的是来源进步网www.szjjedu.com
A．可以是速度大小不变的运动
B．一定是变速运动
C．可以是匀变速运动来源进步网www.szjjedu.com
D．加速度可能恒为零
12．三颗人造地球卫星绕地球作做匀速圆周运动。 如图所示，已知mA=mB<mC,则对三颗卫星的描述正确的说法是来源进步网www.szjjedu.com
A．线速度关系：VA＞VB=VC
B．角速度关系：ωA<ωB=ωC
向心力关系：FA＞FB=FC
D．半径与周期的关系：RA3/TA2= RB3/TB2= RC3/TC2
13．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则下列说法中正确的是（g取10m/s2）(     ) 来源进步网www.szjjedu.com
A．物体的重力势能增加10J               B．物体的动能增加2J
C．合外力对物体做功12J                 D．合外力对物体做功2J来源进步网www.szjjedu.com
14．质量为1.0kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于滑动摩擦力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，若g取10m/s2，则下列判断正确的是来源进步网www.szjjedu.com
A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.30
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
物体滑行的总时间为4.0s来源进步网www.szjjedu.com
D．物体滑行的总时间为3.0s

15．一个物体从某一高度自由落下，落在直立于地面上的轻弹簧上，如图所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是
A．物体从A下降到B的过程中，物体动能不断减小
B．物体从A下降到B的过程中，动能先增大后减小来源进步网www.szjjedu.com
C．物体从A下降到B的过程中，弹性势能先减小后增加
D．物体从A下降到B的过程中，重力势能不断变小


16．将质量相等的两个小物块分别从等高的、倾角不同的光滑固定斜面的顶端同时由静止释放，关于两个小物块下滑过程中叙述正确的是：来源进步网www.szjjedu.com
A．它们从最高点下滑到斜面底端过程中，重力做的功相等
B．它们从最高点下滑到斜面底端过程中，重力的功率相等来源进步网www.szjjedu.com
C．它们到达底端时的动能相等，到达斜面底端时，重力的功率相等
D．它们到达底端的动能相等，重力势能的变化量相等
三、填空题 （每空2分，共16分）来源进步网www.szjjedu.com
17．1687年    正式发表了万有引力定律。但是因为缺少精密测量仪器，没有能测定万有引力常量G，这个问题困扰了科学家许多年。在发表万有引力定律100多年后的1798年，英国物理学家___________首先作了精确的测量，其结果与现代更精密的测量结果很接近。被称为“称量地球质量的人”。 来源进步网www.szjjedu.com
地球的质量到底有多大？ 若已知地球表面的重力加速度为g， 地球的半径为R，万有引力常量为G。不考虑地球自转的影响，请你根据这些已知量，表示地球的质量M=       。
18．用图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。
（1）对于实验的操作要求，来源进步网www.szjjedu.com
下列说法正确的是   （       ）
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑来源进步网www.szjjedu.com
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些


（2）根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图乙所示，图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_______，小球抛出后的水平速度为_______。来源进步网www.szjjedu.com
19．如图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所示）。来源进步网www.szjjedu.com

（1）若图2中示波器显示屏横向的每格（横向每格再平分为5小格）对应的时间为5.00×10-2 s ，则圆盘的转速为__________________转/s。（保留3位有效数字）来源进步网www.szjjedu.com
（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 ______ cm。（保留3位有效数字）来源进步网www.szjjedu.com
计算题。（要求有必要的解题步骤及文字说明，本题共30分。）
20．我国“嫦娥号”探月卫星成功发射。“嫦娥号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星。设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G。求：
（1）月球的质量M；来源进步网www.szjjedu.com
（2）月球表面的重力加速度g；
（3）月球的密度ρ。来源进步网www.szjjedu.com


21．如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角 ＝37°，运动员的质量m＝50 kg。不计空气阻力。
（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80；g取10 m/s2）    求：
（1）A点与O点的距离L；
（2）运动员离开O点时的速度大小；来源进步网www.szjjedu.com
（3）运动员落到A点时的动能。


22．如图所示，一长为L的细绳一端固定在天花板上，另一端与一质量为m的小球相连接。现使小球在一水平面上做匀速圆周运动，此时细绳与竖直方向的夹角为θ。不计空气阻力，来源进步网www.szjjedu.com
（1）求维持小球做圆周运动的向心力的大小；
（2）求小球做圆周运动线速度的大小；来源进步网www.szjjedu.com
（3）某同学判断，若小球的线速度增大，细绳与竖直方向的夹角θ也将增大，但角θ不能等于90º，试证明角θ趋近90º时，细绳对小球的拉力将趋近无穷大。


考生注意：以下两题23A由理科学生完成，23B由文科学生完成
23A．(注意：该题文科学生不做)如图所示，水平轨道AB与位于竖直平面内半径为R的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m的小滑块（可视为质点）在恒定水平外力作用下从水平轨道上的A点由静止开始向左运动，到达水平轨道的末端B点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形光滑轨道运动，且恰好通过轨道最高点D，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点。已知重力加速度为g。求：来源进步网www.szjjedu.com
（1）滑块通过D点的速度大小；来源进步网www.szjjedu.com
（2）滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小；
（3）在AB段恒定水平外力的大小；

23B．(注意：该题理科学生不做)一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2．求：来源进步网www.szjjedu.com
（1）若桥面为凹形，汽车以20 m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？
（2）若桥面为凸形，汽车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？

答案
20．解：（1）万有引力提供向心力   （2分）
求出     （1分）
（2）月球表面万有引力等于重力    （2分）
   求出     （1分）
（3）根据           （2分）
  求出     
21【答案】（1）75m  （2）20m/s  （3）32500J
【解析】（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有
          A点与O点的距离 
（2）设运动员离开O点的速度为v0，运动员在水平方向做匀速直线运动，
   即  ，   解得：
（3）由机械能守恒，取A点为重力势能零点，运动员落到A点时的动能为

22．解：（1）小球做圆周运动时的受力情况如图所示，由平行四边形定则得：
       （2）由牛顿第二定律得：
                    
            又      
            所以       （或 ）
      （3）绳对球的拉力
           当θ→90º时， →0，所以T→∞
23【答案】（1）设滑块恰好通过最高点D的速度为vD，根据牛顿第二定律有
mg=mvD2/R 解得：vD=
（2）滑块自B点到D点的过程机械能守恒，设滑块在B点的速度为vB，则有
mvB2= mvD2+mg2R，解得：vB2=5gR来源进步网www.szjjedu.com
设滑块经过B点进入圆形轨道时所受的支持力为NB，根据牛顿第二定律有
NB-mg=mvB2/R            解得 NB=6mg 
由牛顿第三定律可知，滑块经过B点时对轨道的压力大小NB′=6mg
（3）对于滑块自D点平抛到A点，设其运动时间为t，则有
2R= gt2，sAB=vDt。可解得sAB=2R 
F sAB = mvB2