高一物理下学期期中试题及答案

命题人：胡继波 审题人：袁亚雄 注意事项： 1．卷面共 100 分，考试时间 90 分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、学号、班级在密封线内填写清楚。 3．第Ⅰ卷各题答案填机读卡上，第Ⅱ卷答案写在答题卡上，考试结束，考生只交机读 卡和答题卡。 第Ⅰ卷（选择题，共 50 分） 一、选择题（本题包括 10 个小题。每个小题 4 分，共 40 分。每小题给出的四个选 项中，有的 只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的 得 2 分，有 选错的得 0 分。） 1、下列说法正 确的是 （ ） A．力很大，位移也很大，这个力做的功一定很大[来源:学。科。网 Z。X。X。K] B．一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为零 C．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负功 D．重力势能与参考面的选择有关，重力势能的变化量与参考面的选择无关 2、农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下，谷种和瘪 谷都从洞口 水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示。若不计空气阻力，对这 一现象，下 列分析正确的是： （ ） A．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些 B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动 C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同 D．M 处是瘪谷，N 处为谷种 3、一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0 时速度为 1 m/s，从此时刻开始在滑块运动直线上 再施加一水 平作用力 F，力 F 和滑块的速度 v 随时间的变化规律分别如图所示.设在第 1s、第 2s、 第 3s 内力 F 对滑块做的功分别为 W1、W2、W3，则以下关系正确的是 （ ） A． 1 2 3W W W  B． 1 2 3W W W  C． 1 3 2W W W  D． 1 2 3W W W  4、如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达 7 年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的 轨道．若“卡 西尼”号探测器在半径为 R 的土星上空离土星表面高 h 的圆形轨道上绕土星飞行，环绕 n 周飞行时间 为 t，已知引力常量为 G，则下列关于土星质量 M 和平均密度ρ的表达式正确的是 （ ） A．M＝   2 324 Gt hR  ，ρ＝   32 33 RGt hR  B．M＝   2 224 Gt hR  ，ρ＝   32 23 RGt hR  C．M＝   2 3224 Gn hRt  ，ρ＝   32 323 RGn hRt  D．M＝   2 3224 Gt hRn  ，ρ＝   32 323 RGt hRn  5、如图所示是一个玩具陀 螺．a、b 和 c 是陀螺表面上的三 个点．当陀螺绕垂直于地面的 轴线以角速度 ω稳定旋转时 （ ） A．a、b 的角速度比 c 的大 B．a、b、c 三点的角速度相等 C．a、b、c 三点的线速度大小相等 D．a、b 的线速度比 c 的小 6、中国某颗数据中继卫星“天链一号０１星”2011 年 x 月 x 日 23 时 35 分在西昌卫星发射中 。 a b 心成功发射。 中国航天器有了天上数据“中转站”。 25 分钟后，西安卫星测控中心传来数据表明，卫 星准确进入预 定的飞行轨道。若“天链一号０１星”沿圆形轨道绕地球飞行的半径为 R，国际空间站沿圆 形轨道绕地 球匀速圆周运动的半径为 R，且 R R  .根据以上信息可以确定 （ ） A．国际空间站的加速度比“天链一号０１星”大 B．国际空间站的线速度比“天链一号０１星”大 C．国际空间站的周期比“天链一号０１星”长 D．国际空间站的角速度比“天链一号０１星”大 7、如图所示，a 、b 两物块质量分别为 m 、2 m ，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定 滑轮的两侧， 不计滑轮质量和一切摩擦．开始时，a 、b 两物块距离地面高度相同，用手托住物块 b ， 然后突然 由静止释放，直至 a、b 物块间高度差为 h ．在此过程中，下列说法正确的是 （ ） A．物块 a 的机械能逐渐增加 B．物块 b 机械能减少了 mgh3 2 C．物块 b 重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功 D．物块 a 重力势能的增加量小于其动能增加 8、物体沿直线运动的 v－t 关系如图所示，已知在第 1 秒内合外力对物体做的功为 W，则 ： （ ） A．从第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功为 4 W B．从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为－2 W C．从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为 W D．从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为－0.75W 9、有三个质量都是 m 的小球 a、b、c，从相同高度以相同的速率 v0 在空中分别竖直向上、 水平和竖直 向下抛出。以地面为重力势能参考点，不计空气阻力，下列说法正确的是 （ ） A．三球运动所用时间相同 B．整个运动过程重力做功同 C．落地前任一时刻机械能相同 D．落地瞬间重力功率相同 10、质量相同的小球 A 和 B 分别悬挂在长为 L 和 2L 的不伸长绳上。先将小球拉至同一水 平位置（如图 示）从静止释放，当二绳竖直时，则 （ ） A．两球速度一样大 B．两球的动能一样大 C．两球的机械能一样大 D．两球所受的拉力一样大 第Ⅱ卷（非选择题，共 50 分） 二、实验题（本题包括 2 个小题，共 18 分。解答时只需要把答案填在答题卡上， 填在试卷上 的无分，不必写出演算步骤。） 11、（8 分）某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验 中，小车碰到 制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为 50 Hz． （1）实验的部分步骤如下： ①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接 小车和钩码； ②将小车停在打点计时器附近，先接通电源，再放开小车，小车拖动纸带，打点 计时器在纸 带上打下一列点，最后关闭电源，取下纸带； ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。 （2）如图是钩码质量为 0.03 kg，砝码质量为 0.02 kg 时得到的一条纸带，在纸带上选 择起始点 0 及 A、B、C、D 和 E 五个计数点，可获得各计数点到 0 的距离 S 及对应时刻小 车的瞬时速度 v,请将 C 点的测量结果填在表 1 中的相应位置． （3）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的 结论 是 ．要验证“动能定 理”，还需要测 量的物理量是摩擦力和 ． 表 1 纸带的测量结果 测量点 S/cm v/(m·s-1) 0[来源:学.科.网 Z.X.X.K] 0.00 0.35 A 1.51 0.40 B 3.20 0.45 Cx.k.b.1 D 7.15 0.54 E 9.41 0.60 12、（10 分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输 出电压有交 流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打 出一系列的点， 对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）下列几个操作步骤中： A．按照图示，安装好实验装置； B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上； C．用天平测出重锤的质量； D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动， 打点计时器在纸带上打下 一系列的点； E．测量纸带上某些点间的距离； F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力 势是否等于增加的动能。 （1）没有必要的是 ，操作错误的是 。（填步骤前相应的字母） （2）使用质量为 m 的重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带 上依次取计 数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的 端（填“左” 3 4210 s1 s2 s3 s4 或“右”）与重物相连．设打点计时器的打点周期为 T，且 O 为打下的第一个点。 当打点计时 器打点“3”时，物体的动能表达式为 ，若以重物的运动起点 O 为参考 点，当打第 点“3”时物体的机械能表达式为 。 三、计算题（本题包括 4 个小题，共 42 分。解答时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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出 数值和单位。） 13、（10 分）一辆车通过一根跨过定滑轮的绳 PQ 提升井中质量为 m 的物体，如图所示．绳 的 P 端拴在 车后的挂钩上，Q 端拴在物体上．设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、 滑轮上的摩 擦都忽略不计．开始时，车在 A 点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长为 H．提升时， 车加速向左运动，沿水平方向从 A 经过 B 驶向 C．设 A 到 B 的距离也为 H，车过 B 点时的 速度为 v0． 求：（1）车在 B 点时物体的速度 （2）在车由 A 移到 B 的过程中，绳 Q 端的拉力对物体做的功。 14、（10 分）有一个竖直放置的圆形轨道，半径为 R，由左右两部分组成。如图所示，右半 部分 AEB 是 光滑的半圆轨道，左半部分 BFA 是粗糙的半圆管轨道．现在最低点 A 给一个质量为 m 的小球一个 水平向右的初速度，使小球沿轨道恰好运动到最高点 B，小球在 B 点又能沿 BFA 轨道 回到点 A， 到达 A 点时对轨道的压力为 4mg．求： （1）小球在 A 点的初速度 V0 多大. （2）小球由 B 经 F 回到 A 的过程中克服摩擦力所做的功． 15、（10 分）有一辆汽车的质量为 3×103kg，额定功率为 9×104W。汽车在平直路面上由静 止开始运动， 所受阻力恒为 3×103N。求： （1）汽车在运动过程中所能达到的最大速度； （2）若汽车以 1m/s2 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时 间； （3）若汽车以额定功率不变，从静止启动后，当汽车的加速度为 2/2 sm 时，速度多 大？ 16、（12 分）在宇宙探索中，科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的 1/2，宇航员登 陆到该行星 的表面时，将长度 L=0.45m 的细绳一端固定，另一端系质量 m=0.1kg 的金属球，并让 金属球恰好 能在竖直面内作圆周运动。已知地球表面重力加速度 g=10m/s2。求： （1）该行星表面的重力加速度 g′； （2）金属球通过最高点时线速度大小； （3）金属球通过最低点时线速度大小 物体的动能表达式： 2 2 2 4 2 4 2 k 3 2 ( )1 1 2 2 2 8 s s m s sE mv m T T          物体的势能表达式： P 3E mgs 物体机械能的表达式： 2 2 3 4 2  ( ) / 8P KE E E mgs m S S T    － 从 A 到 B 点有机械能守恒 22 0 2 122 1 BmVmgRmV  联立可得 gRV 50  (2)小球再次返回 A 点时速度为 VA 。 对 A 点写动力学方程： gRVmgmgR mV A A 34 2  对全程由动能定理可得，克服摩擦力做功为： mgRmVmVW Af  22 0 2 1 2 1 16【答案】 ⑴（4 分）g′＝20m/s2；⑵（4 分）v1＝3m/s；⑶（4 分）v2＝3 5 m/s。 【解析】 试题分析：⑴设地球半径为 M，半径为 R， 在地球表面有： 2 MmG R =mg ① 设行星半径为 M′，半径为 R′， 在行星表面有： 2 M mG R   =mg′ ② 根据题意有：M＝2M′，R＝2R′， ③ 由①②③式联立解得：g′＝2g＝20m/s2