黑龙江省哈尔滨三中2013-2014学年高一下学期期末考试

物理试题

一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求，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.下列关于力做功的说法中正确的是（ ）

A．人用力F=300N将足球踢出，球在空中飞行40m，人对足球做功1200J

B．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零

C．物体竖直上升时，重力不做功

D．只有恒力才能做功，变力不能做功

2.汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（ ）

A．F逐渐减小，a逐渐减小 B．F逐渐增大，a逐渐减小

C．F逐渐减小，a逐渐增大 D．F逐渐增大，a逐渐增大

3.科学研究发现，在月球表面附近没有空气，没有磁场，重力加速度约为地球表面的l／6。若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球的影响，以下说法正确的是 ( )

A．氢气球和铅球都将下落，且同时落到月球表面

B．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面

C．氢气球将加速上升，铅球将加速下落

D．氢气球和铅球都将上升

4.判断下列选项中机械能一定不守恒的是（ ）

A. 平抛运动

B. 匀速圆周运动

C．滑块沿斜面匀速下降

D. 滑块在光滑水平面压缩弹簧

5.小船横渡一条河，船相对静水的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速 ( )

A．越接近B岸水速越大

B．越接近B岸水速越小

C．由A到B水速先增后减

D．水流速度恒定

6.在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则( )

A.卫星运动的速度为
B．卫星运动的周期为4(

C.卫星运动的加速度为g／2 D．卫星的动能为mgR／2

7.用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如右图所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω2变化的图象是下图中的 ( )

8.图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（ ）

A．ab两点的线速度大小相等

B．ab两点的角速度大小相等

C．ac两点的线速度大小相等

D．ad两点的向心加速度大小相等

9.半径为r和R（r＜R）的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放，在下滑过程中两物体（ ）

A．机械能均逐渐减小

B．经最低点时对轨道的压力大小相等

C．两球在最低点加速度大小不等

D．机械能总是相等的

10.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28J B.合外力对物体做功8J

C．物体机械能增加了8J D.物体重力势能增加了20J

11.如图所示，一物体分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端C、D、E处，下列说法正确的是( )

A．物体沿斜面AC下滑过程中加速度最大

B．物体沿斜面AE下滑过程中重力的平均功率最大

C．物体在三个斜面上达底端时速度相同

D．物体沿斜面AE下滑过程中重力的瞬时功率最小

12.小球以速率v1靠惯性沿曲面由底端向上运动, 当它回到出发点时速率为v2, 且v2

A．上升时机械能减少量大于下降时机械能减少量

B．上升时机械能减少量等于下降时机械能减少量

C．上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方

D．上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方

二、实验题：（共15分）

13.实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。

① 实验操作步骤如下：

A．按实验要求安装好实验装置。

B．使重锤靠近打点计时器，接着先释放重锤，再接通电源， 打点计时器在纸带上打下一系列的点。

C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与 O点之间的距离h1、h2、h3……。

以上A、B、C三个选项中哪个选项是错误的_________。

② 已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测的h1、h2、h3，可得重锤下落到B点时的速度大小为________，纸带从O点下落到B点的过程中，重锤增加的动能为 ，减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量（填写“大于”、“等于”或“小于”）。

③ 取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2= J/m（保留3位有效数字）。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 （用k1和k2字母表示）。

三、计算题：（共37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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

14. （10分）如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=50m，子弹射出的水平速度v=100 m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，求：

（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？

（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？

15.（12分）1990年3月，紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，其直径为32 km，如该小行星的密度和地球相同，已知地球半径R=6400km，地球的第一宇宙速度为8 km／s．求：该小行星第一宇宙速度？

16.（15分）如图所示，用长为L的细线一端系住质量为m的小球，另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5L，过E作水平线EF，在EF上可以钉铁钉D，现将细线水平拉直，然后小球由静止释放。不计一切摩擦，不计线与钉子碰撞时的能量损失,求：

（1）若无铁钉D，小球运动到最低点B时细线的拉力TB=?

（2）若钉上铁钉D且线拉力足够大，使小球恰能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，则钉子D 与点E 距离DE=？

（3）钉铁钉D后，若线能承受的最大拉力是9mg，小球能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，ED取值范围是多少？

黑龙江省哈尔滨三中2013-2014学年高一下学期期末考试

物理答案

1.B 2.A 3.A 4.C 5.B 6.B 7.B 8.CD 9.BD 10.ABD 11.AD 12.AC

13. ①B　②　
　mgh2

③2.80（2.73～2.87均可）　（k1用mg表示也可）

14.（1）子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t时间集中目标靶，则 t=
代入数据得 t=0.5s

（2）目标靶做自由落体运动，则h=
代入数据得 h=1.25m

15. 设小行星的第一宇宙速度为v2，其质量为M，地球质量为M0。则有
而
，
故
所以
该小行星的第一宇宙速度为20 m/s

16. 这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题．题中涉及两个临界条件：一是线承受的最大拉力不大于9mg；另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于
（r是做圆周运动的半径）．设在D点绳刚好承受最大拉力，设DE=x1，则：AD=

悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：r1=l－AD= l－
……①（2分）

取B点EP=0

TB-mg=m

mgL=
mv2

则TB=3mg

（1）设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点，设EG=x2，如图，则：AG=

r2=l－AG= l－
…………………………⑥（1分）

在最高点：mg≤
……………………………⑦（1分）

由机械能守恒定律得：mg (
r2)=
mv22…………⑧（1分）

由④⑤⑥联立得：x2≥
l…………………………⑨（2分）

（2）当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v，由牛顿第二定律有：

F－mg=
…………………………………………②（1分）

结合F≤9mg可得：
≤8mg……………………③（1分）

由机械能守恒定律得：mg (
+r1)=
mv12

即：v2=2g(
+r1) ………………………………④（1分）

由①②③式联立解得：x1≤
l…………………⑤（2分）

随着x的减小，即钉子左移，绕钉子做圆周运动的半径越来越大．转至最高点的临界速度
也越来越大，但根据机械能守恒定律，半径r越大，转至最高点的瞬时速度越小，当这个瞬时速度小于临界速度时，小球就不能到达圆的最高点了．

在水平线上EF上钉子的位置范围是：
l≤x≤
l（2分）