期中考试模拟二
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2014~2015学年湖北(襄阳四中荆州中学宜昌一中龙泉中学)四校高一下学期期中联考物理试题本试题卷共4页,三大题16小题。
全卷满分110分。
考试用时90分钟。
选择题 共40分一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.1-6题有一个选项正确;7-10题有多个选项正确,全对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错误选项的得0分) 1.关于人类对运动和力的认识,下列说法正确的是 A .亚里士多德发现运动的物体不需要力来维持。
B .伽利略认为轻重物体下落快慢相同,并通过实验测量出来重力加速度。
C .牛顿发现太阳与行星之间作用力的规律,并将其推广到任何两个物体之间。
D .在研究人造地球卫星的“高速”运动时,爱因斯坦的相对论与牛顿万有引力定律的计算结果有很大的差别。
2.质量为2kg 的物体在x-y 平面上作曲线运动,在x 方向的速度图象和y 方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是A .质点的初速度为3m/sB .质点所受的合外力为3NC .质点初速度的方向与合外力方向垂直D .2s 末质点速度大小为6m/s3.近年来我国高速铁路发展迅速,现已知某新型国产机车总质量为m ,如图已知两轨间宽度为L ,内外轨高度差为h ,重力加速度为g ,如果机车要进入半径为A .B .C .D .4.设地球自转周期为T ,质量为M 。
引力常量为G 。
假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R 。
同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为A .32224R GMT GMT π-B .32224R GMT GMT π+C .23224GMT R GMT π- D .23224GMTR GMT π+ 5.如图所示,某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,下列说法正确的是:A .物体做匀速圆周运动B .物体所受的合力方向始终指向圆心OC .物体所受的支持力大小不变D .物体所受的合力做正功6.质量为m的汽车以恒定功率P启动后沿水平道路行驶,经过一段时间后将达到最大速度v。
若行驶中受到的摩擦阻力大小不变,则在加速过程中车速为v/3时,汽车的加速度大小为A.3P/mv B.2P/mv C.P/mv D.4P/mv7.一个质量为m的小球,在光滑水平面上以6m/s的速度匀速运动3s后垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,速度大小与碰撞前相等,又匀速运动2s。
以下说法正确的有:A.碰撞前后小球速度变化量的大小△v =12m/sB.碰撞过程中小球的加速度为0C.小球来回运动5s内的平均速度为0D.碰撞过程中墙对小球做功W =08.如图所示,洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是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9.质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高2m,这时物体的速度是4m/s,下列说法中正确的是(不计一切阻力,g=10m/s2)A.手对物体做功20J B.合外力对物体做功8JC.物体动能增加了28J D.物体重力势能增加了20J10.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A 球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°(sin370=0.6,cos370=0.8,sin530=0.8,cos530=0.6),以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则A.A、B两球所受弹力的大小之比为4︰3B.A、B两球运动的周期之比为4︰3C.A、B两球的动能之比为64︰27D.A、B两球的重力势能之比为16︰9非选择题共70分二、实验题(本大题共2小题,共18分)11.(6分)某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如图所示的照片,但照片上有一破损处.已知每个小方格边长9.8cm,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.(结果保留三位有效数字)(1)若以拍摄的第1个点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向,则照片上破损处的小球位置坐标为X= cm ,Y= cm.(2)小球平抛的初速度大小为.12.(12分)(1)实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…,下列说法正确的是_____________A.为减小实验误差,长木板应水平放置B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……,对每次打出的纸带进行处2由图线探究功与物体速度变化的关系是。
三、计算题(本大题共4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果的不得分)13.(10分)如图所示,质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动.已知金属块与地面间的动摩擦因数μ=0.5,力F持续作用2s后撤去。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2).求:金属块在地面上总共滑行了多远?14.(10分)如图所示,地面上有一高h的平台,平台下有一倾角可调的挡板,挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。
将一个可视为质点的小球以v的速度水平推出。
适当调节挡板的倾角,小球会刚好垂直撞在挡板上。
已知小球下落过程中所受空气阻力忽略不计,当地重力加速度为g。
求小球运动的时间是多少?15.(14分)石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。
用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。
科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
(地面附近重力加速度g取10 m/s2,地球自转角速度ω=7.2×10-5rad/s,地球半径R=6.4×103km。
计算结果保留3位有效数字)(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1=17R/3的同步轨道站,求轨道站内的人相对地心运动的速度大小。
(2)当电梯仓停在距地面高度h2=2R的站点时,求仓内质量m2=54 kg的人对水平地板的压力大小。
16.(18分)如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,B 点为水平面与轨道的切点,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最少?最小功为多少。
(3)x取何值时,完成上述运动推力最小?最小推力为多少。
2014~2015学年度下学期期中联考高一物理参考答案一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.1-6题有一个选项正确;7-10题有多个选项正确,全对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错误选项的得0分)11、(1)58.8 ,58.8 (2) 1.96m/s …………每空2分12、(1)____BD______(2)W∝v2或做功与物体速度平方成正比。
…………每空或图3分三、计算题(本大题共4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出计算结果的不得分)13. (10分)根据牛顿定律有水平方向:F•cos37°-f =ma竖直方向:N=mg-F•sin37°其中f=μN得:F•cos37°-μ(mg-F•sin37°)=ma1 …………4分解得a1=6m/s2则:V1=at=12m/sx 1=at 2/2 X 1=12m …………2分 撤去力F 后物体的加速度a 2=μg=5m/s2…………2分由v t 2-v 02=2ax′带入数据解得x 2=14.4m则:金属块在地面上总共滑行了x 1+x 2=26.4m …………2分14. (10分)解:撞到挡板的速度分解,有,,x y v v v gt == …………2分…………2分tan vt g θ=则…………2分 vt gt h 221tan -=θ …………2分联立得…………2分15. (14分)解:(1)设货物相对地心的距离为r 1,线速度为v 1,则r 1=R+h 1 …………2分 v 1=ωr 1 …………2分带入数据得v 1= 3.07×103m/s …………2分 (2)设地球质量为M ,人相对地心的距离为r 2,,则r 2=R+h 2设水平地板对人的支持力大小为F N ,根据牛顿运动定律有2222N Mm GF m r r ω-= …………2分 又2MmGmg R = …………2分 根据牛顿第三定律,人对水平地板的压力大小F N '=F N …………2分 得:F N '=54.6N …………2分16. (18分)(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A 点,设质点在C 点的速度为v C ,质点从C 点运动到A 点所用的时间为t ,在水平方向: x=v C t 竖直方向上:2R =21gt 2解得 v C =x Rg …………2分对质点从A 到C 由动能定理有 W F -mg ·2R =21mv 2c …………2分 解W F =mg (16R 2+x 2)/8R …………2分(2)要使F 力做功最少,确定x 的取值,由W F =2mgR +21mv 2C 知,只要质点在C 点速度最小,则功W F 就最小。
若质点恰好能通过C 点,其在C 点最小速度为v ,由牛顿第二定律有mg=m 2υ,则v=Rg …………2分有2xRg=Rg ,解得:x=2R …………2分当x=2R 时, W F 最小,最小的功:W F =25mg R …………2分 (3)由式W F =mg (R x R 81622+) 及W F =F x 得:F =81mg (Rx xR +16) …………2分F 有最小值的条件是: x R 16=R x、即x=4R …………2分得最小推力为:F =mg …………2分。