石家庄市第二学期期末考试试卷

高一物理

满分100分，考试时间90分钟

 

主题一——基础篇……

    本篇共10个小题，每小题4分，共40分。下面每个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，有选错的得零分，请将正确选项的序号填在题后的括号内。

1. 做简谐运动的弹簧振子向平衡位置运动的过程中，速度越来越大的原因是？［    ］

  A. 回复力对物体做正功，动能增加

  B. 物体惯性的作用

  C. 物体的加速度增加

  D. 系统的势能转化为动能

2. “5·12”四川汶川大地震后，在抢救被困人员的过程中，某消防队员从一平台跳下，下落2m后双脚触地，接着用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为［］

  A. 自身重力的3倍      B. 自身重力的4倍

  C. 自身重力的5倍    D. 自身重力的6倍

3. 如图所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知［    ］

A. 在0~6s内振子作了1.75次全振动

B. 在0~6s内振子通过的路程为10cm，位移为0

C. 在t＝2s时，速度最大，方向沿x轴负向，加速度为零

D. 图中A、B点对应的时刻，振子所受回复力大小相等，方向沿x轴负向

4. 小球质量为m，用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方

处有一钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示。无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间，设线没有断，则下列说法错误的是［］

A. 小球的角速度突然增大

B. 小球的瞬时速度突然增大

C. 小球的向心加速度突然增大

D. 小球对悬线的拉力突然增大

5. 如图是在牛顿著作中所绘的一幅人造卫星的原理图。图中表示出从高山上用不同的水平速度抛出的物体的轨迹。物体的速度越大，落地点离山脚越远。当速度足够大时，物体将环绕地球运动，成为一颗人造地球卫星。若卫星的运动可视为匀速圆周运动，则需要知道下列哪一组数据，就能确定地球的第一宇宙速度［］

A. 引力常量、地球质量和地球半径

B. 引力常量、卫星质量和地球半径

C. 地球表面处重力加速度、卫星质量

D. 地球表面处重力加速度、地球自转周期

6. 如图是健身用的非电动跑步机示意图。质量为m的运动员踩在与水平面成α角的皮带上，用力后蹬皮带，使皮带以速度v匀速运动，已知皮带在运动过程中受到的阻力大小恒为f，则在皮带运动过程中［］

A. 人对皮带的摩擦力是皮带运动的动力

B. 人对皮带不做功

C. 人对皮带做功的功率为mgv

D. 人对皮带做功的功率为fv 

7. 一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物块做功等于［］

  A. 物块动能的增加量

  B. 物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做功之和

  C. 物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做功之和

  D. 物块动能的增加量与物块克服摩擦力做功之和

8. 如图所示，将质量为m的石块从高H的平台上以速度v斜向上抛出，不计空气阻力，以平台为零势点，则落地时的机械能为［］

    A. 

            B. 

        C. 

       D. mgH

 

9. 一水平飞来的子弹，射穿放在光滑水平桌面上的长度为L的木块过程中，木块向前滑行了s，设木块对子弹的阻力恒为f，在此过程中［］

  A. 子弹的动能减少fL

  B. 木块的动能增加fs

  C. 子弹的功能减少f（s＋L）

  D. 木块的动能增加f（s＋L）

10. 如图示，在质量为M的物体内，有光滑的圆形轨道，质量为m的小球在竖直平面内沿圆形轨道做圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点与圆心O同在同一平面内，在小球运动过程中，物体M始终静止在地面上，则关于物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力方向，下列说法正确的是［］

    A. 小球运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左

    B. 小球运动到B点时，N＝Mg，摩擦力方向向右

  C. 小球运动到C点时，N＝（M＋m）g，地面对物体没有摩擦力作用

  D. 小球运动到D点时，N＝（M＋m）g，摩擦力方向向左

 

主题二——实验篇

本篇共16分，请按要求完成下列各题

11. （4分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为提高实验精确度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出对应的l与T的数值，以l为横轴，

为纵轴，将所得数据连成直线，则由图象测得的重力加速度g＝________

（结果保留三位有效数字）

12. （12分）（1）教科书提供的“验证机械能守恒定律”的实验中，除学生电源、铁架台、夹子、纸带和重物外，还需要［］

  A. 秒表                B. 刻度尺             C. 天平                D. 打点计时器

  （2）在上述实验中，对于自由下落的重物，下列选择条件中可取的是［］

    A. 选用重物时，重的比轻的好

    B. 重物所受重力应与它受的所有阻力平衡

    C. 重物所受重力应远大于它受的所有阻力

（3）吴力同学又设计了下面的实验验证机械能守恒定律。如图甲，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的细毛笔固定在电动机上并随之匀速运动。当接通电源待电机稳定转动后，烧断悬挂圆柱棒的细线，圆柱棒自由下落，毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号。图乙是按正确操作顺序画出一条纸带，图中O是画出的第一个痕迹，A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹，设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA＝26.0mm、AB＝50.0mm、BC＝74.0mm、CD＝98.0mm、DE＝122.0mm、EF＝146.0mm。已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律。根据以上内容，可得纸带上相邻痕迹的时间间隔为__________s。根据乙图所给的数据，可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能增加量为_________J，重力势能的减少量为__________J（g取

，计算结果保留三位有效数字）。由此可得出的结论是______ __________________________________________。

 

主题三——综合篇……

本篇共4小题，44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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. （12分）汽车发动机的额定牵引功率为

，汽车质量为m＝5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，

。试问

  （1）汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？当汽车速度达v＝6m/s时，其加速度为多大？

  （2）若汽车从静止开始，保持以加速度

作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

14. （12分）AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，下端B与水平粗糙直轨道相切，如图所示，一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑，已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，小球与水平轨道的动摩擦因数为

，求：

  （1）小球经过圆形轨道的B点和水平轨道的C点时，所受轨道支持力大小

  （2）小球在水平轨道上的最终位置D距B点的距离s

 

15. （10分）如图所示，质量为m＝1kg的物体放在质量为M＝4kg的平台上，随平台上、下做简谐运动。设在简谐运动过程中，二者始终保持相对静止。已知弹簧的劲度系数为k＝400N/m，振幅为

。求：

  （1）二者运动到最高点时，物体对平台压力的大小

  （2）二者一起运动到最低点时，物体对平台的压力大小

16. （10分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为匀速圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为

和

。忽略所有岩石颗粒间的相互作用（结果可用根式表示）

  （1）求岩石颗粒A和B的线速度之比。

  （2）求岩石颗粒A和B的周期之比。

  （3）土星探测器上有一物体，它在地球上重为10N，它在距土星中心

处受到土星的引力为0.38N，已知地球半径为

，请估算土星质量是地球质量的多少倍？

 

参考答案

 

一、选择题（4分×10＝40分）

1、AD              2、C              3、CD           4、B              5、A

6、AD             7、D             8、A              9、BC            10、B

 

二、实验题（共16分）

11、9.86（4分）

12、（共12分，每空2分）（1）BD              （2）AC

  （3）0.05   2.82   2.88    在误差范围内，圆柱棒的机械能守恒

 

  以下各题仅提供一种解法，其它解法正确的可参照给分。

三、计算题（共44分）

13、（12分）

  解：（1）当汽车达到最大速度时，有

         1分

  此时最大速度

                   2分

  当速度是

时，由牛顿第二定律得

           2分

  代入数据得

                     1分

  （2）设汽车做匀加速运动时牵引力为F，有

  

                 1分

  至

时，达到额定功率，则有

  

               2分

  而

                  1分

  代入数据解得

          2分

14、（12分）

  解：（1）小球从A点运动到B点的过程中，由机械能守恒定律，设地面为零势面，

  有

          2分

  在圆弧上的B点，由牛顿第二定律，得

             2分

  解得

，而在C点由平衡知识得

         2分

  （2）小球从B运动到D点过程中由动能定理知

  

                    4分

  解得

           2分

15、（10分）

  解：（1）当二者运动至最高点时，设加速度为a，对整体有

  

                  2分

  此时平台对m的支持力为

，有

  

              1分

  解得

              1分

  由牛顿第三定律知，物体对平台的压力大小为2N         1分

  （2）二者运动到最低点时，对整体由牛顿第二定律知

  

          2分

  此时平台对m的支持力为

，有

  

                    1分

  代入数据得

          1分

  由牛顿第三定律知，物体对平台的压力大小为18N             1分

16、（10分）

  解：（1）设土星质量为

，颗粒质量为m，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，

  根据牛顿第二定律和万有引力定律

  解得

                 2分

  对于A、B两颗粒分别有

和

  得

                2分

  （2）设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T，则

              1分

  对于A、B两颗粒分别有

和

  得

                    1分

  （3）设地球质量为M，地球半径为

，地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为

，在地球表面重力为

，距土星中心

处的引力为

，根据牛顿第二定律及万有引力定律

  

  ①    

  ②                   2分

  由①②得

（倍）                 2分