北京师大附中2013-2014学年下学期高一年级期中考试物理试卷

试卷说明：本试卷满分120分，考试时间为100分钟。

一、单项选择题（每题13分，共39分）

1. 第一个比较精确地测量出万有引力常量G的科学家是

A. 哥白尼 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 卡文迪许

2. 物体做曲线运动的条件是

A. 物体运动的初速度不为零

B. 物体所受的合外力为变力

C. 物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一条直线上

D. 物体所受的合外力的方向与加速度方向不在同一条直线上

3. 某人把一个物体沿竖直方向匀速提升了一段距离，下面有关人的拉力对物体做功、重力对物体做功以及物体动能变化的说法中正确的是

A. 重力做正功，拉力做负功，物体动能增大

B. 重力做负功，拉力做正功，物体动能不变

C. 重力不做功，拉力做负功，物体动能不变

D. 重力做负功，拉力做正功，物体动能增大

4. 下列关于地球同步卫星的说法中，正确的是

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的值

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的值

D. 它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的

5. 物体在两个力F1、F2作用下运动，其中力F1对物体做功－3J，物体克服力F2做功4J，则F1、F2的合力对物体做功为

A. －7J B. 7J C. －5J D. 1J

6. 如图所示，一物体紧贴在匀速转动的圆筒的内壁上，它随圆筒一起转动而未发生滑动。在圆筒的角速度ω增大一些以后，下列说法中正确的是

A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大

B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小

C. 物体所受弹力和摩擦力都减小

D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变

7. A和B两个物体都做匀速圆周运动，A的质量和轨道半径均是B的一半，且知在A转过60°的时间里B转过了45°，则A和B的向心力之比是

A. 4：9 B. 2：3 C. 1：4 D. 9：16

8. 设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动。若测得土星到太阳的距离为r，公转周期为T，已知万有引力常量为G，根据以上数据可以估算出太阳的质量，下列表达式中正确的是

A. B. C. D.

9. 如图所示，有三颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星a、b、c，它们的轨道半径之间的关系是，它们的质量关系是。则下列说法中正确的是

A. 它们的线速度大小关系是

B. 它们所受到的向心力大小关系是

C. 它们的周期大小关系是

D. 它们的角速度大小关系是

10. 某球状行星具有均匀的密度ρ，一卫星在行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动，则该卫星的公转周期为（万有引力常量为G）

A. B. C. D.

11. 质量不等的两个物块初速度之比是2：3，沿同一水平面滑动。它们与水平面间的动摩擦因数之比为2：1，则它们沿该水平面滑行的最大距离之比是

A. 3：2 B. 8：9 C. 2：9 D. 9：8

12. 子弹穿过一块木板后速度减小了1/8，若子弹在木块中受到的阻力是恒定的，则子弹穿过这块木板后还能穿过多少块同样的木板？

A. 2块 B. 3块 C. 5块 D. 35块

13. 木块m沿倾角为θ的固定光滑斜面由静止开始下滑，当下降高度为h时，重力的瞬时功率是

A. B.

C. D.

二、多选题（每题4分，少选扣2分，错选不得分，共16分）

14. 下列说法正确的是

A. 重力所做的功只与初、末位置的高度差有关，与路径无关

B. 摩擦力对物体不一定做负功

C. 外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化

D. 物体克服重力做功时，重力势能不一定增加

15. 同步卫星离地心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列结论正确的是

A. B.

C. D.

16. 一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个小球a和b紧贴内壁，且a球的质量为b球的两倍，分别在如图所示的水平面内作匀速圆周运动，则

A. a球的线速度必大于b球的线速度

B. a球的角速度必小于b球的角速度

C. a球的运动周期必小于b球的运动周期

D. a球对筒壁的压力必大于b球对筒壁的压力

17. 竖立在水平地面上的轻弹簧，下端与地面固定。将一金属球放置在弹簧顶端（球与弹簧不粘连），用力向下压球，使弹簧弹性压缩，稳定后用细线把弹簧拴牢，如图（a）所示。烧断细线，球将被弹起，且脱离弹簧后能继续向上运动，如图（b）所示。该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是

A. 球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小

B. 小球的加速度不可能为零

C. 球刚脱离弹簧时的重力势能最大

D. 球刚脱离弹簧时的动能最大

三、填空题（每题6分，共12分）

18. 气垫导轨（如图甲）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力。为了研究动能与做功的关系，在水平气垫导轨上放置一个滑块，用橡皮筋弹射静止滑块，对其做功。实验主要过程如下：

（1）选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做功为W，用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W……；

（2）通过数字计时器，读出小车被皮筋做功后获得的速度v1、v2、v3、……；

（3）做出v－W草图；

（4）分析v－W图象，如果v－W图象是一条直线，表明v∝W；如果不是直线，可考虑是否存在∝W、∝W、∝W等关系。

一位同学记录下橡皮筋做功与速度的大小，该同学又算出了v2、v3的数据，如下表所示。请在图乙给出的坐标系中，适当选择纵坐标的物理量及单位，并在坐标系中描点作出图象。

由此实验可以得出：在初速度为0的条件下，_________与_________是成正比的。

19. 如图所示，在验证弹性势能表达式的实验中，为了测量弹簧的劲度系数，先读出弹簧不挂钩码时，其下端指针指在0刻度线上。将一个200g的钩码挂在弹簧的下端，钩码静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺的8.00cm位置。由此可知，弹簧的劲度系数为_______N/m。（g取9.8m/s2）

将钩码向上托起，使弹簧下端指针指在0刻度线处，从静止释放钩码，钩码上下做往复振动，记录下钩码第一次达到最低点时，弹簧下端指针对准的刻度为15.00cm。本次实验中，钩码重力势能减小量为_______J；弹性势能增加量为________J。（保留三位有效数字，g取9.8m/s2）

四、计算题（共53分）

20.（8分）如图所示，将一个小球从h＝20m高处水平抛出，小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x＝30m。g取10m/s2，不计空气阻力，求：

（1）小球在空中运动的时间；

（2）小球抛出时速度的大小。

21. （8分）质量为1000kg的汽车，通过一圆形的拱桥，已知桥面的圆弧半径是90m，g取10m/s2，求：

（1）汽车以6m/s的速度通过桥顶时，汽车对桥顶的压力；

（2）汽车通过桥顶时对桥顶的压力是自身重量的一半时的行驶速度。

22. （8分）一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率行驶，额定功率为6.0×104W，在水平公路上行驶时汽车受到的阻力为一定值，汽车能达到的最大速度为30m/s，求：

（1）汽车行驶时受到的阻力是多大？

（2）当汽车的速度为10m/s时，汽车的加速度是多大？

23. （9分）如图所示，质量m＝60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道自由滑下，到B点时沿与水平方向成30°角斜向上飞出，最后落在斜坡上的C点。已知AB两点间的高度差为＝25m，B、C两点间的高度差为60m，运动员从B点飞出时的速度为20m/s（g取10m／s2）求：

（1）运动员从A到B克服摩擦阻力做的功；

（2）运动员落到C点时的速度大小。

24. （10分）一个盛满水的圆柱形水桶，桶底和桶壁都很轻很薄，桶的半径为R，高为h，桶的上缘处在水面下深度为H处。如果用竖直向上的恒力F将它竖直向上提起，直到桶的底面刚离开水面，在此过程中，不计水的阻力。设水的密度为ρ，现以桶底面中心为坐标原点O，以竖直向上方向为正方向，建立一维坐标系ox。

（1）画出水桶（含其中装满的水）在上述过程中所受浮力F浮随桶底的位置坐标x变化的关系图象，要求标出关键点的横纵坐标；

（2）利用上述图象，求出浮力对水桶所做的功W浮；

（3）求水桶底面出水瞬间的速率。

25. （10分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为3d/4，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。

（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2；

（2）问绳能承受的最大拉力是多大？

（3）改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

【试题答案】

一、二选择题

1. D 2. C 3. B 4. D 5. A 6. D 7. A 8. B 9. B

10. C 11. C 12. B 13. D 14. ABC 15. AD 16. ABD 17. AC

三、填空题

18. 19. 24.5，0.294，0.276

四、计算题

20. 2s，15m/s

21. 9600N，

22.

23. 3000J，40m/s

24. 图略，

25. （1） （2） （3）