河北省正定中学2012-2013学年高一物理下学期期末考试试题新人教版.doc

高一年级第二学期期末考试·物理试题
第Ⅰ卷（选择题，56分）
一、选择题：（本题共12小题，总分56分。每小题所列四个选项中，有一个或多个正确选项，全部选对得4分，少选漏选得2分，错选、多选或不选均不得分）
1. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一个小物体随圆筒一起运动，小物体所需要的向心力由以下哪个力来提供
A. 重力 B. 弹力 C. 静摩擦力 D. 滑动摩擦力
2．一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是(　　)
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功
3．原香港中文大学校长、被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟和另外两名美国科学家共同分享了2009年度的诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设“高锟星”为均匀的球体，其质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 (　　)
A. B. C. D.
4．走时准确的机械手表的时针、分针、秒针都在匀速转动，A、B、C分别是时针、分针、秒针针尖上的点，则以下比例关系正确的是：
A．A、B、C三点做圆周运动的周期之比为1∶60∶3600
B．A、B、C三点做圆周运动的周期之比为720∶60∶1
C．A、B、C三点做圆周运动的角速度之比为1∶12∶720
D．A、B、C三点做圆周运动的角速度之比为720∶12∶1
5．某运动员臂长为，他将质量为的铅球推出，铅球出手时速度大小为，方向与水平方向成角，则该运动员对铅球做的功为

A． B． C． D．
6..如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的3／4，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为 ( )
A．15m/s B．20m/s C. 25m/s D．30m/s
7.宇航员在月球上做自由落体实验。将物体由距离月球表面高h处释放，经时间t落到月球表面。已知月球半径为R。则月球的第一宇宙速度为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示，M、N两点分别放置两个等量异种电荷，A为它们连线的中点，
B为连线上靠近N的一点，C为连线的中垂线上处于A点上方的一点，
在A、B、C三点中
A.场强最小的点是A点，电势最高的点是B点
B.场强最小的点是A点，电势最高的点是C点
C.场强最小的点是C点，电势最高的点是B点
D.场强最小的点是C点，电势最高的点是A点
9.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（ ）
A．M点的电势大于N点的电势　
B．M点的电势小于N点的电势
C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
10.带电小球在从A点运动到B点的过程中，重力做功为3 J，电场力做功1 J，克服空气阻力做功为0.5 J，则在A点的(　　)
A．重力势能比B点大3 J B．电势能比B点小1 J
C．动能比B点小3.5 J D．机械能比B点小0.5 J
11．如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为2m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住b球，此时b球离地高度为h，轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为 （ ）
A．h B．0.2h C．2h D．1.2h
12．空气中的负离子对人的健康极为有益. 人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法．如图所示，一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电，电压达5000 V左右，使空气发生电离，从而产生负一价氧离子排出，使空气清新化，针状负极与环形正极间距为5mm，且视为匀强电场，电场强度为E，电场对负氧离子的作用力为F，则 （ ）
A．E=103 N/C，F=1.6×10—16 N B．E =106 N/C，F =1.6×10—16 N
C．E =103 N/C，F =1. 6×10—13N D．E =106 N/C，F =1. 6×10—13 N
13．如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处(　　)
A．场强大小为，方向沿OA方向
B．场强大小为，方向沿AO方向
C．场强大小为，方向沿OA方向
D．场强大小为，方向沿AO方向
14．质量为m的人造地球卫星在地面上的重力为G0，它在距地面高度等于2倍于地球半径R的轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．线速度 B．动能为G0R
C．周期为 D．重力势能为2G0R
第Ⅱ卷（非选择题，54分）
二、实验填空题(15题6分，l6题8分，共14分)
15．用如图所示的装置做《探究橡皮筋做的功和小车速度变化的关系》的实验．
打点计时器
小车
纸带
橡皮筋
·
·

（1）实验中需要用倾斜木板的方法平衡掉小车所受的阻力，为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉阻力的效果，下列操作方法中最恰当的是（ ）
A．将小车在木板上由静止释放，观察小车是否匀速下滑
B．将小车挂在橡皮筋上，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，观察小车是否匀速下滑
C．将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀
D．将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，观察纸带上的点迹分布是否均匀
（2）若甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，即W- v图，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，即W- v2图，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（ ）
A．甲的分析不正确，乙的分析正确
B．甲的分析正确，乙的分析不正确
C．甲和乙的分析都正确
D．甲和乙的分析都不正确

16．如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。
实验步骤如下：
（1）将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
（2）测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s；
（3）将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
（4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2；
（5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；
（6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=　 ▲　 和Ek2=　 ▲　 ；
（7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp=　 ▲　 ；（重力加速度为g）
（8）如果满足关系式　 ▲　 ，则可认为验证了机械能守恒定律。
三、计算题（本题共4小题，共40分。17题8分，18题10分，19题10分，20题12分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）
17.（8分）某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图所示的物理模型。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=4m。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=370。（不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）求：
（1）质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力；
（2）质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功。

18.（10分）质量为m=5×103 kg的汽车，在t＝0时刻速度v0＝10 m/s，随后以P＝6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经t=72 s达到最大速度。该汽车所受恒定阻力是其重力的0.05倍，取g = 10m/s2，求：
（1）汽车的最大速度vm； （2）汽车在72 s内经过的路程s。

19.（10分）如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E，今有一质量为m、带正电q的小滑块（可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，
求：（1）滑块通过B点时的速度大小；（2）水平轨道上A、B两点之间的距离。

20．（12分）如图所示，固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在口点平滑连接，轨道半径R=0.5m，一质量m=0.2kg的小物块（可视为质点）放在水平轨道上的A点，A与B相距L=10m，物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.1。现用一水平恒力F向右推物块，已知F=3N，当物块运动到C点时撤去该力，设C点到A点的距离为x。在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器，当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN，压力传感器所能承受的最大压力为90N，g取10m/s2。
（1）要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D，求x的范围；
（2）在满足（1）问的情况下，在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象。

参考答案
1.B 2.D 3.C 4.BC 5.A 6.B 7.B 8.C 9.AD 10.ACD 11.D 12.D 13.C 14.AB
15．（1）C （2）A
16．（每空2分）Ek1=； Ek2=
ΔEp= mgs ；（或者填）
17.解析：（1）如图所示，对质点受力分析可得：

绳中的拉力T=mg/cosθ=750N，根据几何关系可得：
代入数据得：rad/s
（2）转盘从静止启动到转速稳定这一过程，绳子对质点做的功等于质点机械能的增加量：
m，m/s，代入数据解得W=3450J
18.（10分）解：（1）达到最大速度时，牵引力等于阻力f=kmg=2.5×103N，
P＝fvm （2分） （2分）
（2）由动能定理，可得： （4分）
代入数据，解得： s＝1252 m （2分）
19.【答案】(1) (2) R
解析： (1)小滑块从C到B的过程中，由动能定理  mgR－qER＝
解得：vB＝
(2)小滑块从C到A的过程中，设小滑块在水平轨道AB上运动的距离为L，
由动能定理可得  mgR－qE(R＋L)－μmgL＝0
解得：L＝R
20．（11分）
解：（1）由动能定理得 （1分）
由机械能守恒定律得
（1分）
物块到达D点时，有 （2分）
由以上三式得： N （1分）
N 解得 （2分）
x/m
FN/N
O
5
10
100
20
40
60
80
2

（2）

6