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厦门一中高中2015级:(2012-2013学年)厦门高一下期末质检物理试卷


厦门市 2012-2013 学年(下)高一物理质量检查
(本试卷分 A,B 两卷,满分 150 分,考试时间:100 分钟) A 卷(满分 100 分) 一、单项选择题:共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每一小题给出的四个选项中只有一 项是正确的,把答案填在答题卡中。 1.测量出万有引力常量 G 的科学家是 A.牛顿 B.伽利略 C.开普勒 D.卡文迪许

2.如图所示,甲、乙两人分别站在赤道和纬度为 45“的地面上,随地球一起自转,则 A.甲的线速度大 B.乙的线速度大 C.甲的角速度大 D.乙的角速度大 3.如图所示,用小锤打击弹性金属片,A 球沿水平方向抛出,同时 B 球 自由下落。改变小球距地面的高度,多次实验均可观察到两球同时落 地,这个实验现象说明小球 A.在水平方向上做匀速直线运动 B.在水平方向上做匀加速直线运动 C.在竖直方向上做匀速直线运动 D.在竖直方向上做自由落体运动 4.在竖直向上的拉力作用下, 质量为是 M 的物体竖直向上运动一定距离 H, 不计空气阻力。以下说法正确的 A.物体重力势能的增加量 MgH 一定等于拉力对物体做的功 B.若物体做匀速运动,其重力势能的增加量 MgH 等于拉力对物体做的功 C.物体机械能一定增加了 MgH D.匀速上升时克服重力做的功小于加速上升时克服重力做的功 5.小球在光滑的水平桌面上以速度 v 做匀速直线运动,当它受到如 图所示(俯视图)的沿桌面向外的水平力 F 作用时, 小球可能运动的轨 迹是 A.OaB.ObC.OcD.Od 6.假设一列火车以接近光速从我们身边飞驰而过,根据狭义相对论,关于我们看到的景象 描述正确的是 A.车厢长度变长 B.车厢高度变高 C.车厢长度变短 D.车厢高度变低

1

7.如图所示, 用长为 L 的细线拴一个质量为 M 的小球, 使小球在水平面内做匀速圆周运动, 细线与竖直方向间的夹角为θ ,关于小球的受力情况,下列说法正 确的是 A.小球受到重力、线的拉力和向心力三个力 B.向心力的大小等于细线对小球拉力的大小 C.向心力的大小等于重力的大小 D.向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力 8.以 20 m/s 的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,取 g=10 m/s2,以下判断不 正确的是 A.小球到最大高度时的速度为 0 B.小球到最大高度时的加速度为 0 C.小球上升的最大高度为 20m D.小球上升阶段所用的时间为 2s 9.关于物体做曲线运动,下述说法正确的是 A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动 C.速度一定在不断地改变,加速度可以不变 D.做圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力 10.如图所示, 轻弹簧一端固定在挡板上。 质量为 m 的物体以初速度 v0 沿水平面开始运动, 起始点 A 与轻弹簧自由端口距离为 s,物体与水平面间的动摩擦因数为 μ,物体与弹簧相 碰后,弹簧的最大压缩量为 x,则弹簧被压缩最短时,弹簧具有的弹性势能为 A.μmgs
2 B. m0 -μmg(s+x) 2 1 2 C.2m0 -μmgx 1

D. μmg(s+x) 二、填空题:本题共 4 小题,每小题 6 分。共 24 分。 11.将一小球从距离地面 h=0.8m 的高处水平抛出,如果抛出时的速度是 2m/s,那么这个小 球在空中的运动时间 t= s,落地点到抛出点的水平距离 s=m(g 取 10 m/s2)。 12.质量为 1kg 的物体从足够高处自由下落,不计空气阻力,取 g = l0m/s2。则物体开始下 落 2s 的过程中重力的功率是 W,物体开始下落 2s 末重力的功率是 W。

2

13 一条河宽 400 m,水流的速度为 2.5 m/s,船相对静水的速度为 5 m/s,要想渡河的时间 最短,渡河的最短时间是 s。 14.如图所示是明代书籍《矢工开物》中的一幅图,它描述的是我国古代的一种农业机械水碾。水碾是利用水的动能来做功的装置。当水冲击下部水 轮时, 转动的轮子会带动上部的石碾来碾米。 水从右边进人, 左边流出。假设每秒钟冲击叶片的水流为 l0kg,水速从 5m/s 减小为 1 m/s,则每秒钟水流对叶轮做的功为 J。

三、计算题:本题共 3 小题,每题 12 分,共 36 分。解答应写 出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后 答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值 和单位。 15.在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计时速是 108km/h。汽车在这种路面上行驶 时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的 0.6 倍。如果汽车在这种高速路的水平 弯道上拐弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(g 取 I0m/S2)

16.在竖直平面内,有一光滑的弧形轨道 AB,粗糙的水平轨道 BC。质量 m=1kg 的物体,从 弧形轨道 A 点无初速滑下,经过 B 点,最后停在 C 点。A 点距水平轨道高 h =0. 80m(g 取 10m/s2)。求:(1)物体滑至 B 点的速度大小。(2)在 BC 段摩擦力做多少功?

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17.已知地球半径为 R, 地面重力加速度为 g, 万有引力常量为 G, 地球自转周期为 T。 求:(1) 地球的质量。(2)地球同步卫星距地面的高度。

B 卷(一)(满分 50 分) 四、不定项选择题:共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每一小题给出的四个选项中可能 不只一项是正确的,把答案填在答题卡中。 18.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为 7: 1,同时绕它们连线上 某点 0 做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕 0 点运动的 A.轨道半径约为卡戎的 1/7 B.角速度大小约为卡戎的 1/7 C.线速度大小约为卡戎的 1/7 D.向心力大小约为卡戎的 1/7 19.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如右 图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的

20.如图所示光滑管形圆轨道半径为 R(管径远小于 R)固定,小球 a,b 大小相同,质量相同, 均为 m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速 度,通过轨道最低点,且当小球 a 在最低点时,小球 b 在最高点,以下 说法正确的是 A.速度 v 至少为2 ,才能使两球在管内做圆周运动 B.当 v= 时,小球 b 在轨道最高点对轨道无压力 C.当小球 b 在最高点对轨道无压力时, 小球 a 比小球 b 所需向心力大 5mg D.只要v ≥ 5,小球 a 对轨道最低点压力比小球 b 对轨道最高点压 力都大 6mg
4

21.如图所示,在地面上方的 A 点以k1 =1J 抛出一小球,小球刚要落地时的动能 2 =5J,落 地点在 B 点。不计空气阻力,则 A, B 两点的连线与水平面间的夹角为 A.30°B. 37°C.45° D.60°

五、探究实验题:本题共 2 小题,共 12 分。把答案填在答题卷相应的位置上。 22.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量 m=1.00kg 的重物自由下落,打点 计时器在纸带上打出一系列点。如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O 为第一个 点,A,B,C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)。已知打点计时器每隔 0.02s 打一次点,当地的重力加速度 g = 9. 80m/S2。那么:

(1)纸带的端(选填“左”或“右”)与重物相连; (2)根据图上所得的数据,应取图中 O 点和点来验证机械能守恒定律; (3)从 0 点到所取点,重物重力势能减少量△ =J, 动能增加量△ = J。(结果取 3 位有效数字) 23.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案: A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起, 把质量为 M 的滑块通过细绳与质量为 m 的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后面连一纸带,穿过打点计时器,调整木板 倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示。 B.第二步保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重 锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,如图乙所示,然后接通电源释放滑块,使 之从静止开始加速运动。

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打出的纸带如下图,测得各点与 O 点(O 点为打出的第一个点)距离如图所示:

试回答下列问题: (1)已知 O,A,B,C,D,E,F 相邻计数的时间间隔为 T,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打 A 点时滑块速度 VA=,打点计时器打点 B 时滑块速度 VB=。 (2)已知重锤质量 m,当地的重力加速度 g,若已测出滑块沿斜面下滑的位移为 x,则这一 过程中,合外力对滑块做的功的表达式合=。 (3)测出滑块在 OA,OB,OC,OD,OE 段合外力对滑块所做的功,及 VA,VB,VC,VD,VE,然 后以 W 为纵轴,以 v2 为横轴建坐标系,描点作出 W 合-v2 图象,可知它是一条过坐标原点 的倾斜直线,若直线斜率为 k,则滑块质量 M=。

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六、计算题:本题共 2 小题,每题 11 分,共 22 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值 和单位。 24.一个质量 m = 0. 20kg 的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上的 B 点, 弹簧的上端固定于环的最高点 A,环的半径 R =0. 50m,弹簧的原长 L0 = 0. 50m,劲度系数 为 4. 8N/m,如图所示。若小球从图中所示位置 B 点由静止开始滑到最低点 C 时,弹簧的 弹性势能 EP = 0. 60J。取重力加速度 g=l0m/s2,求: (1)小球到 C 点时的速度 vc 的大小。 (2)小球在 C 点时环对它的作用力大小和方向。

7

25.如图所示,倾角θ = 30°、长 L=2.7m 的斜面,底端与一个光滑的 1/4 圆弧平滑连接, 圆弧底端切线水平。 一个质量为 m=1kg 的质点从斜面最高点 A 由静止沿斜面下滑, 经过斜 面底端 B 恰好到达圆弧最高点 C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的 D 点,再由 D 点由斜 面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在 B 点。已知质点与斜面间的动摩擦 因数 为μ = 6 ,g=10m/s2,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变。求: (1)质点第 1 次经过 B 点时对圆弧轨道的压力。 (2)质点从 A 到 D 的过程中重力势能的变化量。 (3)质点从开始到第 8 次经过 B 点的过程中在斜面上通过的路程。
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8

厦门市 2012~2013 学年(下)高一质量检查 物理试题参考答案及评分标准
A 卷(满分 100 分) 一、单项选择题:共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每一小题给出的四个 选项中只有一项是正确的,把答案填在答题卡中。
1.D 2.A 3.D 4.B 5.D 6.B 7.D 8.B 9.C 10.B

二、填空题:本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分。把答案填在题中的横线 上。
11. 0.4, 0.8 12. 100, 200 13.80 14. 120

三、计算题:本题共 3 小题,每题 12 分,共 36 分。解答应写出必要的文字说 明、 方程式和重要的演算步骤, 只写出最后答案的不得分。 有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和单位。
15.解:依题意有

v2 0.6m g ? m r

(6 分)



r?

v2 302 ? m ? 150m 0.6 g 0.6 ? 10

(6 分)

16. 解: (1)根据机械能守恒定律,有 得物体到达 B 点的速度

1 m? 2 ? mgh 2
(3 分)

(3 分)

? ? 2gh ? 2 ?10? 0.8m / s ? 4m / s
(2)根据动能定理,有

wf ? 0 ?

1 m? 2 2 1 ? 1 ? 4 2 J ? ?8 J 2

(3 分) (3 分) (3 分)

得 wf ? ?

另法:根据动能定理,有 mgh? W f ? 0 ? 0 得 W f ? ?mgh ? ?1?10? 0.8J ? ?8J (3 分) 17.解: (1)在地球表面: mg ? G

Mm R2

(3 分)

9

R2g 得: M ? G
(2)对同步卫星,有

(3 分)

G

Mm 2? ? m( ) 2 ( R ? h) 2 T ( R ? h)

(3 分)



mg ? G

Mm R2
(3 分)

得: h ? 3

R 2T 2 g ?R 4? 2

B 卷(一) (满分 50 分) 一、单项选择题:共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每一小题给出的四个 选项中只有一项是正确的,把答案填在答题卡中。
18.AC 19.B 20.ABD 21.C

二、探究实验题:本题共 2 小题,共 12 分。把答案填在题中的横线上。
22.(1)左 (1 分) (2)B (1 分) (3)2.74 (2 分) , 2.70 (2 分)

( x ? x1 ) (1 分) (2) mgx (2 分) (3) 2k (2 分) (1 分) , 3 2T 2T 三、计算题:本题共 2 小题,每题 11 分,共 22 分。解答应写出必要的文字说 明、 方程式和重要的演算步骤, 只写出最后答案的不得分。 有数值计算的题, 答案中必须明确写出数值和单位。
23.(1)

x2

24. 解: (1)小球在运动过程中受重力,环对它的弹力和弹簧对它的弹力作用,机械能 守恒, 设 C 点为重力势能零点

mg CD ?

1 2 mv C ? EP 2
② (1 分)

① (3 分) A RD
60
0

CD ? R ? R cos?

由①②得 vC=3m/s (2 分) (2)小球在 C 点时受重力、弹簧弹力和环对它的作用力,受力 如图所示,小球在 C 点所受合外力等于向心力:

B

O C

N F mg

N ? F ? mg ? m

2 vC R



(2 分)

F=kx④ x=R ⑤ 由③④⑤得 N=3.2N N 的方向竖直向上

(2 分) (1 分)

25. 解: (1)设圆弧的半径为 R,则质点从 C 到 B 过程,有
10

mgR ?

1 mv 2 2

(1 分)

在 B 点 N ? mg ? m

v2 R

(1 分)

得: N ? 3mg ? 3 ? 1? 10 ? 30N 根据牛顿第三定律,质点第 1 次经过 B 点对圆弧轨道的压力为 30N。 (2 分) (2)设质点第 1 次由 B 点沿斜面上滑的速度为 v1 , B 点到 D 点的距离为 L1,则

mgL sin 30? ? ?mg cos 30? L ?

1 mv12 2 1 mv12 2

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

? mgL1 sin 30? ? ?mg cos 30? L1 ? 0 ?
联立以上两式代入数据解得 L1 ?

1 L ? 0 .9 m 3

则质点从 A 点到 D 点重力势能的变化为 ?E p ? mg( L1 ? L) sin 30? ? ?9J

(3)设质点第 2 次由 B 点沿斜面上滑的速度为 v2 ,沿斜面上滑的距离为 L 2 ,则

1 2 mv 2 2 1 2 ? mgL 2 sin 30? ? ?mg cos 30? L2 ? 0 ? mv 2 2 1 得: L2 ? L1 3 mgL1 sin 30? ? ?mg cos 30? L1 ?
同理可推得:质点第 n 次由 B 点沿斜面上滑的距离 Ln 为

Ln ?

1 1 Ln ?1 ? ( ) n L (2 分) 3 3

所以质点从开始到第 8 次经过 B 点的过程中,在斜面上通过的路程为 S=L+2(L1+L2+L3)=5.3m (1 分)

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