北京四中第二学期期中考试高一年级物理试卷

北京四中第二学期期中考试高一年级物理试卷

 

（试卷满分为100分，考试时间为100分钟）

一、单选题（本题共15小题，每小题3分，共45分）

1、下列说法正确的是

      A．丹麦天文学家第谷·布拉赫通过长时间的观测，最后总结出“所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆……”等三大行星运动定律

      B．开普勒整理第谷的观测数据，总结出“所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆……”等三大行星运动定律

      C．牛顿得出的万有引力定律，启发了开普勒得出行星运动定律

      D．牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律，同时测量出了引力常量G值

2、下列说法正确的是

      A. 匀速圆周运动是一种匀速运动

      B．匀速圆周运动是一种匀变速运动

      C．匀速圆周运动是一种变加速运动

      D．因为物体做圆周运动才产生向心力

3、甲、乙两质点之间的万有引力大小为F，若甲、乙两质点的质量都减少一半，同时甲、乙质点间距离也减少一半，则甲、乙质点之间万有引力的大小变为

A．F    B．    C．    D．2F

4、自由下落的物体，在第1s内、第2s内、第3s内，重力的平均功率之比为：

      A. 1：1：1                                            B. 1：2：3   

C．1：3：5                                          D．1：4：9

5、同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星

      A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值

      B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的

      C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值

      D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的  

6、关于重力做功和重力势能，下列说法中不正确的有

      A．重力做功与路径无关

      B. 当物体克服重力做功时，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参考平面以下

      D．重力势能的大小与零势能参考面的选取有关

7、一个学生用100N的力，将静止在球场的质量为1kg的足球，以10m/s的速度踢出20m远，则该学生对足球做的功为

      A．50J    B．100J    C．1000J    D．2000J

  8、我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min。如果把它绕地球的运动看作匀速圆周运动，飞船运动和人造地球同步卫星的运动相比

      A. 飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径

      B. 飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度

      C. 飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度

      D. 飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度

9、某日电梯坏了，小明只好从一层爬楼梯去十九层，设此人质量为50kg，爬到第十层的时候用了2min，休息了30s后，又花了两分钟爬到十九层。如果该楼每层高3.0m，则此过程中小明克服重力做功的平均功率是（g取10m/s²）

    A. 0W                  B. 100W                    C. 112.5W                  D. 125W

10、如图所示，质量为m的物体从半径为R的圆轨道的上端由静止滑到最低点，然后又沿水平地面运动一段距离停下来，运动中物体克服摩擦力做功为

A．0                  B．mgR                       C．              D. 2mgR

11、轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动，则

      A. 小球过最高点时的最小速度是

      B. 小球过最高点时，杆所受弹力可以为零

      C. 小球过最高点时，球的速度时，球对杆产生向下的压力

D. 小球过最高点时，球的速度时，杆对球产生向下的拉力

12、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是哪个

13、如图，关于“一辆正在水平公路上向左转弯的汽车”下列说法不正确的是

    A、汽车转弯时所需的向心力是由车轮与路面间的静摩擦力提供的。

    B、汽车转弯速度过大时，最容易与前方或右侧汽车发生碰撞

    C、汽车转弯速度过大时，最容易与前方或左侧汽车发生碰撞

D、同一辆汽车上的乘客增多，在同一位置转弯时的最大安全速度不变

14、如图所示，用水平力向右推斜面，使斜面与质量为m的物块一块向右做匀速直线运动。经过一段位移L，在此过程中，斜面对物块的摩擦力做的功为

    A．                                      B．

C．                             D. 0

15．如图，木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了2J。用N表示物块受到的支持力，用f表示物块受到的静摩擦力。在这一过程中，以下判断正确的是

A．N和f对物块都不做功

B．N对物块做功2J，f对物块不做功

C．N对物块不做功，f对物块做功2J

D．N和f对物块所做功的代数和为0

 

二、多选题（共5小题，每小题4分，共20分。选不全得2分，错选不得分）

16、生活中的圆周运动是很常见的。下列说法中正确的是（    ）

      A．火车在弯道处拐弯的速度越大，则火车受到铁轨对轮缘的作用力越大

      B. 汽车通过拱形桥最高点时，在不离开桥面的情况下，速度越大，汽车对路面的压力越小

      C．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉

      D．飞船绕地做匀速圆周运动时，航天员受到的地球引力消失

17、如图，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。绳子与钉子碰撞前后瞬间相比较

A．线速度增大

B．角速度增大

C．向心加速度增大

D．绳子拉力增大

18．起重机将质量500kg的物体由静止竖直地吊起2m高，此时物体的速度大小为1m/s，如果g取10m／s²，则

      A．起重机对物体做功1.0×10⁴ J

      B．起重机对物体做功1.025×10⁴ J

      C．重力对物体做功为－1.0×10⁴ J

      D．物体受到的合力对物体做功2.5×10² J

19、如图为某品牌自行车的部分结构。A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上一个点。现在提起自行车后轮，转动脚蹬子，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，则下列说法正确的是   

    A、A、B、C三点线速度大小相等

    B、A、B两点的角速度大小相等

C、A、B两点的向心加速度与飞轮、大齿盘半径成反比

D、由图中信息，A、B两点的角速度之比为3：1

20、如图所示，小球从一定高处落到竖直放置在地面上的轻质弹簧上，直至速度为零，则从最低点开始往上运动到最高点的过程中

    A．小球的动能先增大后减小

    B．小球的动能最大的位置与向下运动过程中动能最大的位置相同

    C．小球克服重力做功等于弹簧弹力做功

    D．小球在弹簧原长处离开弹簧   

 

三、计算题（本大题共4小题，共35分。解答时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）

21、（8分）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，长为L=200m，桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg，以25m／s的速度冲上圆弧形的立交桥，假设小汽车冲上立交桥后就关闭了发动机，不计车受到的阻力。试计算：（g取10m／s²）   

      （1）小汽车冲上桥顶时的速度是多大?

（2）小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。

22．（8分）质量为m=0.1kg的可看成质点的小滑块由静止释放，下落h=0.8m后正好沿切线方向进入半径为R=0.2m的光滑圆弧。

      （1）求在圆弧最低点A，小球对轨道的压力?

      （2）小滑块运动到水平面上与A接近的B点时，对水平面的压力?

      （3）设水平面的动摩擦因数为=0.2，则小滑块停止运动时距A多远?

23．（9分）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h₁的圆形近地轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B。在卫星沿椭圆轨道（远地点B在同步轨道上），如图所示。两次点火过程都使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：

（1）卫星在近地圆形轨道运行至A点时的加速度大小：

（2）卫星同步轨道距地面的高度。

24．（10分）一列机车的质量是5×10⁵kg，在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动，加速度大小为0.4m/s²。已知机车的额定功率为3000kW，当机车由静止达到最大速率30m/s时，共用时t秒。行驶过程中阻力恒定，则：  

    （1）机车匀加速阶段的牵引力多大?

    （2）求匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，机车的速度?

    （3）机车由静止达到最大速度时，前进的距离是多少?（答案中可以包含字母t）

【试题答案】

一、单选题

  1. B                   2. C                             3. A                      4. C                      5. D

6. B                   7. A                             8. C                      9. B                      10. B

11. B                 12. C                           13. C                    14. C                    15. B

 

二、多选题

  16. BC               17. BCD                       18. BCD                19. ACD                20. ABCD

 

三、计算题（4个小题，共35分。要求有必要的文字说明和重要演算步骤，有数值计算的题必须明确写出数值与单位。）

  21. （1）小汽车冲上桥顶的过程中机械能守恒，有

                                      ①

解得小汽车冲上桥顶时的速度

（2）小汽车通过桥顶时做圆周运动，受重力mg、支持力F，有

                                             ②

圆弧半径R，有

解得圆弧的半径

小汽车对桥面的压力大小等于支持力

  22. 解：①由机械能守恒定律

受力分析得：

由牛顿第三定律：

②

③由动能定理

  23. （1）设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在近地圆轨道运动接近A点时加速度为a_A，根据牛顿第二定律

       

可认为物体在地球表面上受到的万有引力等于重力

解得

（2）设同步轨道距地面高度为h₂，根据牛顿第二定律有：

       

由上式解得：

24、解：（1）当汽车达到匀速运动时，速度达到最大值，此时牵引力等于摩擦阻力。由此可得： 

       

因此匀加速阶段的牵引力可得：

（2）设匀加速阶段末的汽车速度为v₁。由汽车瞬时速度等于输出功率除以此时牵引力，可得：

       

       （3）

如图所示，达到最大速度前，有两个运动阶段。设匀加速阶段位移为S₁，加速度减小阶段位移为S₂。匀加速阶段位移为：，所用时间为

    对于变加速阶段位移使用动能定理，发动机牵引力做功减去摩擦力做的功等于汽车动能变化量，可得：

    代入数据为：

可得：

    所以，机车由静止到达最大速度时，前进的距离是：