4扬州中学2014-2015学年高一下学期期中考试物理

1江苏省扬州中学2014-2015学年度第二学期期中考试高一物理试题2015.4时间100分钟总分120分一、单项选择题（每小题只有一个选项正确，每小题4分，共20分）1．如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（）A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大2．航天飞机中的物体处于完全失重状态，是指这个物体（）A．不受地球的吸引力B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态D．对支持它的物体的压力为零3．如图所示的皮带传动装置中，右边两轮粘在一起且同轴，半径RA=RB=2RC，皮带不打滑，则下列选项正确的是（）A．vA∶vB∶vC=1∶2∶2B．vA∶vB∶vC=1∶2∶1C．ωA∶ωB∶ωC=2∶2∶1D．ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶14．a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma＝mbmc，则（）A．b、c的周期相等，且大于a的周期B．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b所需向心力最大5．汽车在平直公路上行驶，在它的速度从零增加到v的过程中，汽车发动机做的功为W1；在它的速度从v增加到2v的过程中，汽车发动机做的功为W2。设汽车在行驶过程中发动机的牵引力和所受阻力都不变，则有（）A．W2=W1B．W2=2W1C．W2=3W1D．仅能判定W2＞W1二、多项选择题（每小题至少有两个正确选项，每小题4分，共20分。漏选得2分，不选或错选得0分）6．据报道，一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过。如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r，周期为T。该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”。已知万有引力恒量G，则（）A．可计算出太阳的质量B．可计算出彗星经过A点时受到的引力C．可计算出彗星经过A点的速度大小D．可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度7．假如一颗做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆第6题图太阳火星轨道彗星A2周运动，则（）A．根据公式rv可知，卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B．根据公式rvmF2可知，卫星所需的向心力将减小到原来的21C．根据公式2rMmGF可知，地球提供的向心力将减小到原来的41D．根据上述B项和C项给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的2/28．用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力，则在此过程中（）A．力F所做的功减去克服阻力所做的功等于动能的增量B．物体克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F和阻力的合力所做的功等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于动能的增量9．如图所示，A、B两质点以相同的水平初速v0抛出，A在竖直面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，不计阻力。比较P1、P2在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地时速度的大小关系，正确的是（）A．P2较远B．P1、P2一样远C．A、B落地时速率一样大D．A落地时速率大10．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木块M的左端，右端与小物块m连接，且m与M及M与地面间接触面光滑。开始时m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个过程中，对m、M和弹簧组成的系统（整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度，M足够长），下面正确的说法是（）A．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统机械能不断增大B．当弹簧弹力大小FN与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大C．当弹簧拉伸到最长时，m和M的速度皆为零，系统的机械能最大D．由于F1、F2等大反向，故系统的机械能守恒三、填空题（每空3分，共24分）11．小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如图是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是（名称及符号）。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：。12．（1）小球A从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了A球和B球下落过程的三个位置，图（a）中A球的第2个位置未画出。已知背景的方格纸每小格的边长为2.5cm，g取10m/s2。①请在图（a）中用“×”标出A球的第2个位置；3②频闪照相仪的闪光频率为Hz。③A球离开桌边时速度的大小为m/s。（2）为测定滑块与水平桌面的动摩擦因数，某实验小组用弹射装置将滑块以不同初速度弹出，通过光电门测出初速度v0的值，用刻度尺测出其在水平桌面上停止前滑行的距离s，测量数据见下表（g=10m/s2）。①在图（b）所示坐标中作出v2-s的图像；②利用图像得到动摩擦因数μ=。四、计算题（共56分，必须写出必要的文字说明、物理规律和过程，否则不能得分）13．（12分）将一物体水平抛出，1s末速度方向与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，且空间足够大，g取10m/s2。试求：（1）物体抛出时的速度多大？（2）再经过多长时间速度方向与水平方向的夹角为60°？14．（14分）设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱，如图所示。为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功)1(rRmgRW，R为火星的半径，r为轨道舱到火星中心的距离。又已知返回舱与人的总质量为m，火星表面的重力加速度为g，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？15．（14分）一辆质量为6吨的汽车，发动机的额定功率为90kW。汽车从静止开始以加速度a＝1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.05倍，g=10m/s2，求：（1）汽车做匀加速直线运动的最长时间tm（2）汽车开始运动后5s末的瞬时功率和汽车的最大速度实验次数20v(22m/s)s(cm)l1.215.022.531.034.253.046.075.057.594.0[416．（16分）如图所示，光滑杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接。OO′为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为θ。（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置由静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量△l1；（2）当球随杆一起绕OO′轴匀速转动时，弹簧伸长量为△l2，求匀速转动的角速度ω；（3）若θ=30º，移去弹簧，当杆绕OO′轴以角速度ω0=gL匀速转动时，小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，球受轻微扰动后沿杆向上滑动，到最高点A时球沿杆方向的速度大小为v0，求小球从开始滑动到离开杆过程中，杆对球所做的功W。江苏省扬州中学2014-2015学年度第二学期期中考试高一物理答题纸一、二、选择题（每小题4分，共40分）请将答案填涂到题卡上，填写在试卷上无效三、填空题（每空3分，共24分）11．12．（1）①见右图（a）②③（2）①见右图（b）②四、计算题（共56分）5考试号________________座位号_____班级___________姓名_____________学号………………密……………封……………线……………内……………不……………要……………答……………题………………13．（12分）14．（14分）15．（14分）16．（16分）6江苏省扬州中学2014-2015学年度第二学期期中考试高一物理参考答案一、二、选择题（每小题4分，共40分）题号12345678910答案BDBACADCDBCDACBC三、填空题（每空3分，共24分）11．2πn后轮半径r32πnr1r3/r212．（1）①见右图（a）②10③0.75（2）①见右图（b）②0.35~0.45四、计算题（共56分）13．（12分）解：（1）tanθ1=gt1/v0，得：v0=310（m/s）（4分）（2）tanθ2=gt2/v0，得：t2=3（s）（4分）则：Δt=t2-t1=2（s）（4分）14．（14分）7解：对轨道舱m1：GMm1/r2=m1v2/r，（4分）对火星表面处物体：GMm2/R2=m2g，（4分）得：v2=gR2/r，（2分）对返回舱：由能量守恒，有E=W+mv2/2=rmgRmgR22（4分）15．（14分）解：（1）F-kmg=ma，得：F=9×103（N）（2分）P0=Ptm=Fv匀m，得：v匀m=10（m/s）（2分）又因为v匀m=atm，得：tm=10（s）（2分）（2）因t1tm，故有：v1=at1=5（m/s）（2分）得：Pt1=Fv1=4.5×104（W）（2分）因：Pt2=P0=9×104=fvm，（2分）得：vm=90/3=30（m/s）（2分）16．（16分）解：（1）小球从弹簧的原长位置静止释放时，根据牛顿第二定律有sinmgma（2分）解得sinag（1分）小球速度最大时其加速度为零，则1sinklmg（1分）解得1sinmglk（1分）（2）设弹簧伸长Δl2时，球受力如图所示，水平方向上有2202sincos()cosNFklmll（2分）竖直方向上有2cossin0NFklmg（2分）解得2202sin()cosmgklmll（1分）（3）当杆绕OO′轴以角速度ω0匀速转动时，设小球距离B点L0，此时有200tancosmgmL（1分）解得023LL（1分）此时小球的动能20001(cos)2kEmL（1分）小球在最高点A离开杆瞬间的动能22001[(cos)]2kAEmvL（1分）根据动能定理有00()sinkAkWmgLLEE（1分）解得203182WmgLmv（1分）BFNθmgAF28