浙江省杭州重点中学高一下学期期中考试物理.docx
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浙江省杭州重点中学高一下学期期中考试物理
二〇一三学年第二学期阶段性测试
高一年级物理学科试卷
考试说明：
1．考试时间：
2014年4月21日13:
30—15:
00
2.试卷共6页，总分120分（含附加分20分）
3．本卷不得使用计算器；
4．答题前，请在答题卡指定区域内填涂好相关信息。
所有答案必须写在答题卡上，写在试题卷上无效。
一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求。
）
1．塔式起重机模型如图（a），小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起，图（b）中能大致反映Q运动轨迹的是
2．下列关于作用力、反作用力的做功问题中，说法正确的是
A．作用力做功，反作用力也必定做功
B．作用力做正功，反作用力一定做负功
C．作用力的做功数值一定等于反作用力的做功数值
D．单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况
3．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如表.以下探究方案符合控制变量法的是
●序号
●抛出点的高度（m）
●水平初速度（m/s）
●水平射程（m）
●1
●0.20
●2.0
●0.40
●2
●0.20
●3.0
●0.60
●3
●0.45
●2.0
●0.60
●4
●0.45
●4.0
●1.20
●5
●0.80
●2.0
●0.80
●6
●0.80
●6.0
●2.40
A.若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
C.若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
4．如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是
A．脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的
B．水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故
C．加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好
D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
5.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是（ ）
A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用B．小球做圆周运动的半径为L
C．θ越大，小球运动的速度越大D．θ越大，小球运动的周期越大
6.如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rA＞rB=rC，则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系是
A．aA=aB=aCB.aC＞aA＞aBC.aC＜aA＜aBD.aC=aB＞aA
7．如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，物体的速度将
A．不断增大B.不断减小C．先增大后减小D．先减小后增大
8.半径为R的光滑半球固定在水平面上，现用一个方向与球面始终相切的拉力F把质量为m的小物体（可看做质点）沿球面从A点缓慢地移动到最高点B，在此过程中，拉力做的功为
A．πFRB．πmgRC.
mgRD．mgR
二、不定项选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目的要求。
）
9．以下说法正确的是
A．物体受恒定的合外力作用，一定做匀变速直线运动
B．物体受恒定的合外力作用，可能做匀变速曲线运动
C．物体受变化的合外力作用，加速度大小一定变化
D．物体受的合外力为零，可能静止也可能做匀速直线运动
10．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是
A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡
B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心
C．此时手转动塑料管的角速度ω=
D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
11．如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，小球下落同样的高度，便进入不同的轨道：
除去底部一小段圆孤，A图中的轨道是一段斜面，且高于h；B图中的轨道与A图中轨道比较只是短了一些，斜面高度低于h；C图中的轨道是一个内径大于小球直径的管，其上部为直管，下部为圆弧形，底端与斜面衔接，管的高度高于h；D图中的轨道是半个圆轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入轨道后能运动到h高度的图是
12.篮球从高处释放,在重力和空气阻力的作用下加速下降过程,正确的是
A.合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量
B.重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量
C.篮球重力势能的减少量等于动能的增加量
D.篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量
13．提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即Ff＝kv2，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是
A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0
B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0
D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到
14.不同材料之间的动摩擦因数是不同的，例如木与木的动摩擦因数是0.30，木与金属之间的动摩擦因数是0.20。
现分别用木与金属制作成多个形状一样，粗糙程度一样的长方体。
选择其中两个长方体A与B，将它们叠放在木制的水平桌面上。
如图所示，如果A叠放在B上，用一个水平拉力作用在B上，当拉力大小为F1时，A、B两物体恰好要分开运动。
如果B叠放在A上，当拉力大小为F2时，A、B两物体恰好要分开运动。
则下列分析正确的是
A．如果F1>F2，可确定A的材料是木，B的材料是金属
B．如果F1C．如果F1=F2，可确定A、B是同种材料
D．不管A、B材料如何，一定满足F1=F2
三、填空题（本题每空2分，共20分）
15．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,小球克服摩擦力做功为________．
16．如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。
（v1、v2为未知量）
17.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。
若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为N。
当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为kW。
18．甲、乙都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图。
（1）较好的装置是（填“甲”或“乙”）；
（2）某同学用关系式
来验证机械能是否守恒，他采用较好的装置进行实验，得到如图丙所示的一条完整纸带，将纸带上打出的第一个点标为A点，第二个点标为B点，后面依次类推，分别标为C、D、E、F、G、H、I，则在D点时重物运动的速度大小为m/s。
（计算结果保留两位有效数字）
F
E
I
A
G
H
B
C
D
图丙
（3）若当地重力加速度g=9.80m/s2，比较重物在AD间的势能变化∆Ep和动能变化∆E的大小关系为：
∆Ek∆Ep（填“＞”、“=”或“＜”），分析造成的原因是。
四．计算题（共3小题，19、20题各10分，21题12分，共32分）
19．图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。
若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO＇转动，设绳长l＝10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4.0m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37º（不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin37º=0.6，cos37º=0.8）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时
（1）绳子拉力的大小；
（2）转盘角速度的大小。
甲乙
20．某游乐场过山车模型简化为如图5－3－19所示，光滑的过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R.可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．
（1）若要求过山车能通过圆形轨道最高点，则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h至少要多少？
（2）考虑到游客的安全，要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍，过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度h不得超过多少？
21.浙江卫视六频道《我老爸最棒》栏目中有一项人体飞镖项目，该运动简化模型如图所示。
某次运动中，手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出击中竖直放置的圆形靶最低点D点，圆形靶的最高点C与B在同一高度，C、O、D在一条直径上，A、B、C三处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直。
已知飞镖质量m=1kg，BC距离s=8m，靶的半径R=2m，AB高度差h=0.8m，g取10m/s2。
不计空气阻力，小孩和飞镖均可视为质点。
（1）求孩子在A处被推出时初速度vo的大小；
（2）若小孩摆至最低处B点时沿BC方向用力推出飞镖，飞镖刚好能击中靶心，求在B处小孩对飞镖做的功W;
（3）在第
（2）小题中，如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度v，要让飞镖能够击中圆形靶，求v的取值范围。
附加题（共3题，附1附2题各4分，附3题12分，共20分）
附1．如图所示,放置在竖直平面内的光滑杆AB,是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的,A端为抛出点,B端为落地点。
现将一小球套于其上,由静止开始从轨道A端滑下。
已知重力加速度为g,当小球到达轨道B端时（）
A.小球的速率为
B.小球竖直方向的速度大小为
C.小球在水平方向的速度大小为
D.小球在水平方向的速度大小为
附2．近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目，如图（俯视图）是某台设计的冲关活动中的一个环节。
要求挑战者从平台上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上，而不落入水中。
已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25m，平台边缘到转盘边缘的水平距离和转盘半径均为2m，转盘以12.5r/min的转速匀速转动。
转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩，障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。
若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO方向跳离平台，把人视为质点，不计桩的厚度，g取10m/s2，则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为（）
A．4m/sB．5m/sC．6m/sD．7m/s
附3．如图，一个质量为M的人，站在台秤上，手拿绳子一端，绳子另一端拴一个质量为m的小球，线长为R，让小球在竖直平面内作圆周运动，且摆球恰能通过圆轨道最高点，不计小球所受空气阻力。
求小球作圆周运动过程中，台秤示数的变化范围。
二〇一三学年第二学期阶段性测试
高一年级物理学科答案
一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求。
）
1B2D3B4B5C6C7D8D
二、不定项选择题（本题包括6小题，每小题4分，共24分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目的要求。
）
9BD10AC11AC12ABD13CD14BC
三、填空题（本题每空或每问2分，共22分）
15.mgR/2,3mgR/2
16．1.8m,0.6s
17.3.1×103；50
18．
（1）甲；
（2）0.91；（在0.90～0.92范围）
（3）＞，实验时先释放纸带后接通电源。
（或A点的速度不等于零）
四．计算题（每题10分，共30分）
19．解析：
（1）如图所示，对人和座椅进行受力分析：
，
。
（2）根据牛顿第二定律有：
，
。
20.解析：
（1）设过山车总质量为m0，从高度h1处开始下滑，恰能以v1过圆形轨道最高点，在圆形轨道最高点有：
m0g＝m0
①
运动过程机械能守恒：
m0gh1＝2m0gR＋
m0v
②
由①②式得：
h1＝2.5R高度h至少要2.5R
（2）设从高度h2处开始下滑，过圆形轨道最低点时速度为v2，游客受到的支持力最大是FN＝7mg
最低点时：
FN－mg＝m
③
运动过程机械能守恒：
mgh2＝
mv
④
由③④式得：
h2＝3R高度h不得超过3R.
21.
（1）（共5分）设飞镖从B平抛运动到D的时间为t1，从B点抛出的初速度为v1,小孩和飞镖的总质量为M，则有
代入数据得vo=8m/s1分
（2）设推出飞镖从B平抛运动到D的时间为t2，从B点抛出的初速度为v2，则有
代入数据得W=80J
（3）因BC方向的速度不变，则从B到靶的时间t2不变,竖直方向的位移也仍为R，则靶上的击中点一定是与靶心O在同一高度上，则垂直于BC的水平位移一定小于等于R，因此有
代入数据得v≤
m/s
附1．D（4分）附2．B（4分）
附3．（12分）
小球运动到最低点时，悬线对人的拉力最大，且方向竖直向下，故台秤示数最大，由机械能守恒定律得：
所以台秤的最大示数为F＝（M＋6m）g
当小球经过如下图所示的状态时，
设其速度为v则
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