江苏省邗江中学2015-2016学年高一下学期期中考试物理试题

江苏省邗江中学2015—2016学年度第二学期
高一物理期中试卷 2016.4.27
出卷人 杨世乐
满分：100分 考试时间：100分钟
第Ⅰ卷（选择题　共48分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）.
1．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．匀速圆周运动就是匀速运动
B．匀速圆周运动的线速度不变
C．匀速圆周运动的向心加速度不变
D．匀速圆周运动实质是变加速曲线运动
2．洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如右图，则此时（ ）
A．衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用
B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由于摩擦的作用
C．筒壁的弹力随筒的转速增大而增大
D．筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大
3．如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则（ ）
A．<，< B．=，<
C．<，= D．=，>
4．下列说法正确的是（ ）
A．开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律
B．牛顿借助万有引力定律发现了海王星和冥王星
C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人
D．据万有引力公式F＝G，当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大
5．中国计划于2020年发射火星探测器，探测器发射升空后首先绕太阳转动一段时间再调整轨道飞向火星．火星探测器的发射速度（ ）
A．等于7.9m/s B．大于16.7m/s
C．大于7.9m/s且小于11.2m/s D．大于11.2m/s且小于16.7m/s
6．高中生小明骑自行车以5m/s的速度沿 ( http: / / www.21cnjy.com )平直公路匀速行驶，若骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，取重力加速度g=10m/s2。根据估算，小明骑此自行车做功的平均功率最接近的数值是（　　）
A． 8W B． 80W C． 800W D． 8kW
7． 关于重力做功和重力势能，下列说法正确的是（ ）
A. 重力做功与物体运动的路径有关
B. 重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减小
C. 重力势能为负值说明物体在零势能面以下
D. 重力势能的变化与零势能面的选取有关
8．小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度，在这点时（ ）
A．小球对细杆的压力是 B．小球对细杆的拉力是
C．小球对细杆的拉力是 D．小球对细杆的压力是mg
二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)
9．已知引力常量为G,根据下列所给条件能估算出地球质量的是（ ）
A.月球绕地球的运行周期T和月球中心到地球中心间距离R
B.人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T
C.地球绕太阳运行的周期T和地球中心到太阳中心的距离R
D.地球半径R和地球表面重力加速度g
10．我们国家在1986年成功发射了一颗实 ( http: / / www.21cnjy.com )用地球同步卫星，从1999年至今已几次将 ”神州”号宇宙飞船送入太空，在某次实验中，飞船在空中飞行了36h, 环绕地球24圈。 则同步卫星与飞船在轨道上正常运转相比较( )
A．卫星运转周期比飞船大 B．卫星运转速度比飞船大
C．卫星运加转速度比飞船大 D．卫星离地高度比飞船大
11.关于功率,以下说法中正确的是: （ ）
A.根据P=可知，机器做功越多，其功率就越大
B.根据P=Fv可知，当发动机的功率保持不变的时候，汽车速度的大小与牵引力成反比
C.根据P=可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D.功率大表示做功快，也就是在单位时间内做的功多
12．下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是（ ）
A. 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B. 做匀变速运动的物体机械能可能守恒
C. 系统内只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能一定守恒
D. 外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒
13．下列说法正确的是（ ）
A、物体的动能发生变化，速度一定变化 B、物体的速度发生变化，动能一定变化
C、物体的合外力做了功，动能一定变化 D、物体的动能增大时，势能一定减小
14、某人在倾角为30°的斜面上用平行于斜面的力，把静止在斜面上质量为2kg的物体，沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知斜面体始终未动，物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10m/s2，则在这个过程中（ ）
A．支持力做功为J
B．当物体速度为1m/s时，物体重力做功的瞬时功率为10W
C．物体克服摩擦力做功J
D．物体重力势能减小20J
第Ⅱ卷（共52分）
三、简答题，本题共2小题，共12分，把答案填在横线上或按题目要求作答
15．（4分）飞机做特技表演时，常做俯冲拉 ( http: / / www.21cnjy.com )起运动，如图所示，此运动在最底点附近可看作是半径为500m的圆周运动。若飞行员的质量为65㎏，飞机经过最底点时的速度为360Km/h，则这时飞行员对座椅的压力为__________N。（g=10m/s2）
16．（8分）为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用的实验装置如图所示．
（1）其设计方案如下：让质 ( http: / / www.21cnjy.com )量为m的立方体小铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块重力势能的减少量为　　　；测出小铁块通过光电门时的速度v，则此过程中小铁块动能增加量为 ；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒．（已知当地重力加速度大小为g）
（2）具体操作步骤如下：
A．用天平测定小铁块的质量m；
B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；
C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h（h>>d）；
D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在开始端；
E．断开电源，让小铁块自由下落；
F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；
G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（hi，vi2）数据；
H．将七组数据在v2－h坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图所示直线．
上述操作中有一步骤可以省略，你认为是 （填步骤前的字母）；计算小铁块经过光电门时的瞬时速度表达式v= ．
（3）根据v2－h图线，就可以判断小铁块在下落过程中机械能是否守恒．
四、本题共4小题，共40分．解答时写出 ( http: / / www.21cnjy.com )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，答案中必须明确写出数值和单位．
17．（8分）汽车行驶在半径为50 ( http: / / www.21cnjy.com )m的圆形水平跑道上，速度为10m/s。已知汽车的质量为1000 kg，汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍。问：（g =10m/s2）
（1）汽车的角速度是多少（2）汽车 ( http: / / www.21cnjy.com )受到向心力是多大？（3）汽车绕跑道一圈需要的时间是多少？ （4）要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过多少？
18．（10分）物体在地面附近绕地球做匀速圆 ( http: / / www.21cnjy.com )周运动的速度叫做第一宇宙速度，地球自转较慢可以忽略不计时，地表处的万有引力约等于重力，这些理论关系对于其它星体也成立。若已知某星球的质量为M、半径为R，在星球表面某一高度处自由下落一重物，经过t时间落到星表面，不计星球自转和空气阻力，引力常量为G。求：
（1）该星球的第一宇宙速度v； （2）物体自由下落的高度h。
19．（10分）如图所示， ( http: / / www.21cnjy.com )把一个质量为m的小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，如图所示。现将小球拉至A点由静止释放，在A点时细线与竖直方向的夹角为θ(θ<100)．重力加速度为g．不计空气阻力．求：
（1）小球运动到最低点O位置时速度多大？此时线受到的拉力多大？
（2）当小球回到A点时， ( http: / / www.21cnjy.com )如果沿切线方向给小球一个瞬时速度，其大小为υ0，则小球运动到最低点O位置时线恰好被拉断，则线能承受的最大拉力为多大？
20．(12分)水上滑梯可简化成如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示的模型：倾角为θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水面的高度H=7.0m，BC长d=2.0m，端点C距水面的高度h=1.0m. 一质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,不计空气的阻力（取重力加速度g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6，运动员在运动过程中可视为质点）
（1）若假设运动员与AB、BC间没有摩擦力，求运动员到达C点时速度的大小。
（2）若运动员与AB、BC间有摩擦力， ( http: / / www.21cnjy.com )且动摩擦因数均为μ=0.10．求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功为多少？，运动员到达C点时速度的大小又为多少？
（3）在第（2）问的前提下，保持水 ( http: / / www.21cnjy.com )平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′.
江苏省邗江中学2015—2016学年度第二学期期中考试
高一物理试卷 (答题纸) 2016.4
请将选题题答案涂在答题卡
三、简答题
15．（4分）________________
16．（8分）(1) ___________ _____________ (2) ___________ _____________
四、计算题
17.
18.
19.
20.
江苏省邗江中学2015—2016学年度第二学期期中考试
高一物理试卷答案
1.D 2. C 3.B 4.C 5.D 6.B 7.C 8.A
9.ABD 10.AD 11. BD 12.BC 13.AC 14.BD
15. （4分） 1950N
16. （8分）每空2分 （1）mgh mv2　 （2）A 　
17. （10分）解：
（1）由可得，角速度为 （2分）
（2）向心力的大小为： （2分）
（3）汽车绕一周的时间即是指周期，由得： （2分）
（4）汽车作圆周运动的向心力由车与地 ( http: / / www.21cnjy.com )面的之间静摩擦力提供。随车速的增加，需要的向心力增大，静摩擦力随着一直增大到最大值为止。由牛顿第二定律得：
① 又 ② ③ 各（ 1分）
联立①②③式解得，汽车过弯道的允许的最大速度为： （1分）
18、（8分） （1）由得 （2分）
（2分）
（2）设星球表面重力加速度为g，则有
（2分）
（1分）
（1分）
19（10分）（1）设小球运动到最低点O位置时的速度为υ1，则根据机械能守恒定律，有
　 　　　　　　　　　　　　　　　　
T=3mg-2mgcosθ
（2）设小球运动到最低点O位置时的速度为υ2，则根据机械能守恒定律，有
　 　　　　　　　　　　　
20. （12分）解：（1）
（2分）
（1分）
（2）运动员从A滑到C的过程中，克服摩擦力做功为：
（2分）
（2分）
得运动员滑到C点时速度的大小 v= 10 m/s （1分）
（3）在从C点滑出至落到水面的过程中，运动员做平抛运动的时间为t，
， （1分）
下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J
根据动能定理得：， （1分）
运动员在水平方向的位移： （1分）
当时，水平位移最大。（ 1分）
Q
P
A
H
B
C
θ
h
d
B′
C′
h′
A
H
B
C
θ
h
d
B′
C′
h′