北京市清华附中学年高一上学期期末考试物理试题.docx
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北京市清华附中学年高一上学期期末考试物理试题
高一第一学期期末试卷
物理
（清华附中高13级）2014.01
第Ⅰ卷
请将第Ⅰ卷中所有题目的答案填涂在机读卡上，填写在试卷上无效。
一、单项选择题（每题只有一项正确答案，每题3分，共36分）
1．在国际单位制中，力学的三个基本单位是（）
A．kg、m、m/s2B．kg、m/s、N
C．kg、m、sD．kg、m/s2、N
2．下列哪些说法是正确的（）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
3．下列关于曲线运动的说法中，正确的是（）
A．对于匀速圆周运动的物体，它所受到的向心力是一个恒定不变的力
B．平抛运动是变加速曲线运动
C．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上
D．两个直线运动合成后，其合运动可能是曲线运动
4．如图所示，A、B两物体叠放在一起，用手拖住B，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，已知mA>mB，则物体B（）
A．只受一个重力
B．受到重力、摩擦力各一个
C．受到重力、弹力各一个
D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个
5．人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动，它所受的向心力F跟轨道半径r的关系是（）
A．由公式
可知F和r成反比
B．由公式F=mω2r可知F和ω2成正比
C．由公式F=mωv可知F和r无关
D．由公式
可知F和r2成反比
6．若离地面高度为h处的重力加速度值，是地球表面处重力加速度值的
，则高度h是地球半径的（）
A．3倍B．
倍C．
倍D．（
－1）倍
7．地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力恒量为G，下式关于地球密度的估算式正确的是（）（球的体积公式：
V=
πR3）
A．
B．
C．
D．
8．如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动（空气阻力不计）时，下列各图中正确的是（）
9．物体做平抛运动的规律可以概括为两点：
（1）在水平方向做匀速直线运动；
（2）在竖直方向做自由落体运动。
如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E连接的小平台，D为固定支架，两小球等高。
用小锤击打弹性钢片E，可使A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地。
这个实验结果（）
A．只能说明上述规律中的第
（1）条
B．只能说明上述规律中的第
（2）条
C．能同时说明上述两条规律
D．不能说明上述两条规律中的任意一条
10．一物体的运动规律是x=3t2m，y=4t2m，则下列说法中正确的是（）①物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动
②物体的合运动是初速为零、加速度为5m/s2的匀加速直线运动
③物体的合运动是初速度为零、加速度为10m/s2的匀加速直线运动
④物体的合运动可能是做加速度为5m/s2的曲线运动
A．①②B．①③C．①D．①④
11．如图所示．在光滑水平面上有物体A、B,质量分别为
、
。
在拉力F作用下，A和B以加速度
做匀加速直线运动。
某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为
、
。
则（）
A．
B．
；
C．
；
D．
；
12．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点之前的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）
A．因为速率不变，所以石块的加速度为零
B．石块下滑过程中受的合外力越来越大
C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变
D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心
二、多项选择题。
（每题至少有两项正确选项，每题3分，少选得2分，共18分）
13．水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（）
A．风速越大，水滴下落的时间越长
B．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大
C．水滴着地时的瞬时速度与风速无关
D．水滴下落的时间与风速无关
14．物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力而其余力保持不变，它可能做（）
A．匀速直线运动B．匀加速直线运动
C．匀减速直线运动D．曲线运动
15．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法正确的是 （）
A．物块接触弹簧后即做减速运动
B．物块接触弹簧后先加速后减速
C．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零
D．当物块的速度为零时，它所受的合力不为零
16．人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，但仍然可看成是圆周运动，在此进程中，以下说法中正确的是（）
A．卫星的速率将增大B．卫星的周期将增大
C．卫星的向心加速度将增大D．卫星的向心力将减小
17．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于
，则（）
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ
D．这时铁轨对火车的支持力小于mg/cosθ
18．如图，斜面粗糙，物体A、B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，正确的是（）
A．A与B之间没有摩擦力
B．B受到斜面的滑动摩擦力为mBgsinθ
C．斜面受到B的滑动摩擦力，方向沿斜面向下
D．B与斜面的滑动摩擦因素 μ=tan θ
第Ⅱ卷
请将第Ⅱ卷题目的内容的答案填写在答题纸上
三、填空题（每空2分，共16分）
19．某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中，在已经判定平抛运动在竖直方向为自由落体运动后，再来用下图甲所示实验装置研究水平方向的运动。
他先调整斜槽轨道槽口末端水平，然后在方格纸（甲图中未画出方格）上建立好直角坐标系xOy，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，Oy轴与重垂线重合，Ox轴水平。
实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出。
依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹如图7乙所示。
已知方格边长为L，重力加速度为g。
（1）请你写出判断小球水平方向是匀速运动的方法（请在轨迹图上作图配合说明）：
。
（2）小球平抛的初速度v0＝；
（3）小球竖直下落距离y与水平运动距离x的关系式为：
y＝。
（4）为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（）
A．通过调节使斜槽末端的切线保持水平
B．实验所用斜槽的轨道必须是光滑的
C．每次必须由静止释放小球而释放小球的位置可以不同
D．将球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
20．在一段半径为R=15m的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ=1/6倍，则汽车拐弯时的最大速度是__________m/s。
（g取10m/s2）
21．如图所示，A、B两轮半径之比为RA：
RB=2:
3，他们通过皮带传动，则在转动过程中他们的角速度之比为ωA：
ωB=_______，向心加速度之比为aA：
aB=_______。
22．太阳光射到地面上历时500s，试估算太阳的质量大约为kg（万有引力恒量G＝6.7×10-11N·m2/（kg）2，地球的公转周期为365天，光的速度为3×108m/s，结果保留一位有效数字）。
四、计算题（共30分）
23．（9分）有一个小铁球在h=3.2m高台边缘处被水平抛出，初速度v0=6m/s，不计空气阻力。
（g取10m/s2）求：
1）从抛出到落地，小铁球运动的时间是多少？
2）小铁球水平飞出多远？
3）小铁球落地时的速度？
（注意是合速度）
24．（6分）如图所示是一过山车轨道的一部分（此部分可视为圆弧），一个可视为质点的小球正通过轨道的最高点。
已知小球质量为m=0.2kg，圆弧轨道的圆心为O，半径为R=0.4m，g=10m/s2。
忽略其他阻力。
试求：
1）试证明小球在最高点时的最小速度为vmin=
2）若小球在最高点时速度为v=4m/s，求小球对轨道的压力大小及方向；
25．（7分）已知火星的半径为地球半径的一半，火星的质量为地球质量的1/9,已知一物体在地球上的重量比在火星上的重量大50N，求这个物体的质量是多少kg？
（g=10m/s2）
26．（8分）如图所示，质量为1.2kg的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜向上、大小为4.0N的拉力作用下，以10.0m/s的速度向右做匀速直线运动。
已知sin37o=0.60，
cos37o=0.80，g取10m/s2，求：
1）金属块与桌面间的动摩擦因数；
2）若从某时刻起将与水平方向成37°角斜向右上方的拉力F变成与水平方向成37°角斜向左下方的推力（如图）F1=8.0N，求在换成推力F1后的2s时间内金属块的路程。
高一第一学期期中物理试卷
II卷答题纸
三、填空题
19．1）判断小球水平方向是匀速运动的方法为________________________________________________________________________________________________________________________
2）小球平抛的初速度v0＝；
3）关系式为：
y＝。
4）你认为正确的是（）
20．汽车拐弯时的最大速度是m/s。
21．角速度之比为ωA：
ωB=_______，向心加速度之比为aA：
aB=_______。
22．太阳的质量大约为kg
四、计算题
23．
24．
25．
26．
附加题（共50分）：
（1-4题每空3分，5、6题各4分，7、8题各6分）
1．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，已知A、B圆运动的半径之比为3:
2，则A、B两物体的线速度、角速度、向心加速度之比为：
vA：
vB=________;ωA：
ωB=__________;aA：
aB=________。
2．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25厘米。
若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝______（用L、g表示），其值是________（取g=9.8m/s2）.
3．在以角速度ω匀速转动的转台上放一质量为M的物体，通过一条光滑的细绳，由转台中央小孔穿下，连结着另一个质量为m的物体，如图所示。
设M与转台平面间动摩擦因数为μ（最大静摩擦力力小于mg），则物体M与转台仍保持相对静止时，物体离转台中心的最大距离为__________,最小距离为_________。
4．已知地球半径为R，同步卫星离地心距离为NR,同步卫星的运行速度为v1,加速度为a1,近地卫星（轨道半径为R）的线速度为v2，加速度为a2，地球赤道上的物体随地球自转的速度为v3，向心加速度为a3，则有v1:
v3=____________，a1:
a3=__________，a2:
a3=__________。
5．地球同步卫星到地心的距离r可由r3=
求出.已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2.则（ ）（不定项选择）
A．a是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度
B．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是此卫星的加速度
C．a是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度
D．a是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度
θ
6．图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等。
斜面倾角为θ，F是沿水平方向作用于a上的外力。
已知a、b的接触面，a、b与斜面的接触面都是光滑的。
正确的说法是（）（不定项选择）
A．a、b将沿斜面向上运动B．a对b的作用力一定为Fcosθ/2
C．a、b对斜面的正压力相等
D．a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力
7．在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度为k的弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变，若A以加速度α（α最大时，球的位移s=___________，从挡板开始运动到
球与板分离所经历的时间t=_____________。
8．如图甲所示，质量M=1kg的薄木板静止在水平面上，质量m=1kg的铁块静止在木板的右端，可视为质点。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。
现给铁块施加一个水平向左的力F。
（1）若力F从零开始逐渐增加，且铁块始终在木板上没有掉下来。
铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象如图乙所示，求木板与水平面间的动摩擦因数μ1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2。
（2）在第
（1）问的基础上，若力F为恒力4N，作用1s后撤去F，最终发现铁块恰好能运动到木板的左端，求木板的长度
；
高一第一学期期末物理试卷答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
C
B
D
A
D
D
A
B
B
10
11
12
13
14
15
16
17
18
B
D
D
BD
BCD
BCD
AC
AD
CD
三、填空题
19、1）在图中描出四个点，坐标原点Ｏ、点A、B、C，可以看出这四个点的水平间隔均为3L，竖直距离依次为L、3L、5L，根据竖直方向的ΔS=gt2可知这四个点等时间间隔，而这四个点的水平距离相同，因此可以看出水平方向是匀速运动。
2）
/23）
4）A
20、521、3:
2；3:
222、2×1030
四、计算题
23、1）根据h=gt2/2，可求出时间t=0.8s
2）水平位移S=v0t=4.8m
3）vx=6m/s，vy=gt=8m/s，所以合速度v=10m/s，方向斜向下方，与水平夹角53度
24、1）证明略
2）压力大小为6N，方向竖直向上
25、在地球上
（M及R为地球质量及半径）
在火星上
（
及
为火星质量及半径）
又因为mg-
=50，所以m=9kg
26、1）建立水平竖直坐标系，在竖直方向上有：
N+Fsin37o=mg
水平方向上有：
f=Fcos37o=μN
解得μ=1/3
2）换成推力F1后，上述公式为：
竖直方向：
N’=F1sin37o+mg
水平方向：
ma=f-Fcos37o=μN’-Fcos37o
得a=10m/s2，减速，因此1s后速度为零，此后f反向a’=2/3m/s2
故，总路程为S=S1+S2=5+1/3=16/3m
附加题：
1、
；
；1:
1
2、
；0.353、
；
4、N:
1；N:
1；N3:
15、AD6、BD
7、s=mgsinθ/k;
8、1）从图乙中可以看出，当F从3N逐渐增加到4.5N时，f不变，说明此时的f是滑动摩擦力，即f=μ2mg=2可得：
μ2=0.2
根据分析还可以知道，当力F从1N逐渐增加到3N时，铁块和木板相对静止，并且一起加速运动，以F=3N为例，此时铁块所受摩擦力为f=2N，因此可求出铁块的加速度为am=（F-f）/m=1m/s2
对于木板，它的加速度此时也为这个值aM=am
即aM=[f-μ1（mg+Mg）]/M=1可得：
μ1=0.05
2） F=4N时，铁块的加速度为：
am=（F–f）/m=2m/s2
木板的加速度为：
aM=[f-μ1（mg+Mg）]/M=1m/s2
因此1s后，Sm=amt2/2=1mvm=amt=2m/s
SM=aMt2/2=0.5mvM=aMt=1m/s
此时铁块在木板上滑动了L1=0.5m
这之后，铁块减速，其加速度为：
a’m=μ2g=2m/s2
木板加速，其加速度为：
a’M=[f-μ1（mg+Mg）]/M=1m/s2
共速时，vm-a’mt’=vM+a’Mt’求出t’=1/3s，共速的速度为4/3m/s
从撤去力F到共速期间，铁块的位移S’m=5/9m，
木板的位移S’M=7/18m
这段时间的相对位移为L2=1/6m
共速后，铁块与木板相对静止，一起减速到零，因此木板长度
L＝L1+L2=2/3m
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