清华附中高13级高一期末物理

高一第一学期期末试卷

物 理

（清华附中高13级） 2014.01

第Ⅰ卷

请将第Ⅰ卷中所有题目的答案填涂在机读卡上，填写在试卷上无效。

一、单项选择题（每题只有一项正确答案，每题3分，共36分） 1．在国际单位制中，力学的三个基本单位是（ ）

A ．kg 、m 、m /s 2

B ．kg 、 m / s 、N

C ．kg 、m 、s

D ．kg 、 m / s 2、N

2．下列哪些说法是正确的（ ）

A ．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B ．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C ．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D ．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

3．下列关于曲线运动的说法中，正确的是（ ）

A ．对于匀速圆周运动的物体，它所受到的向心力是一个恒定不变的力

B ．平抛运动是变加速曲线运动

C ．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上

D ．两个直线运动合成后，其合运动可能是曲线运动

4．如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，用手拖住B ，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，已知m A >m B ，则物体B （ ） A ．只受一个重力

B ．受到重力、摩擦力各一个

C ．受到重力、弹力各一个

D ．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个

5．人造卫星在轨道上绕地球做圆周运动，它所受的向心力F 跟轨道半径r 的关系是（ ）

A ．由公式r

mv F 2=可知F 和r 成反比

B ．由公式F =mω2r 可知F 和ω2成正比

C ．由公式F =mωv 可知F 和r 无关

D ．由公式2

r

GMm

F =可知F 和r 2成反比

A B

6．若离地面高度为h 处的重力加速度值，是地球表面处重力加速度值的1

3

，则高度h 是地球

半径的（ ）

A ．3倍

B ．1

3

倍 C ．3倍 D ．（3－1）倍

7．地球表面重力加速度为g ，地球半径为R ，万有引力恒量为G ，下式关于地球密度的估算

式正确的是（ ）（球的体积公式：V=3

4

πR 3）

A ．RG g πρ43=

B ．G R g 243πρ=

C ．RG g =ρ

D ．2

GR

g

=ρ

8．如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时，下列各图中正确的是( )

9．物体做平抛运动的规律可以概括为两点：（1）在水平方向做匀速直线运动；（2）在竖直方向做自由落体运动。

如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中A 、

B 为两个等大的小球，

C 为与弹性钢片E 连接的小平台，

D 为固定支架，两小球等高。用小锤击打弹性钢片

E ，可使A 球沿水平方向飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地。这个实验结果（ ） A ．只能说明上述规律中的第（1）条 B ．只能说明上述规律中的第（2）条 C ．能同时说明上述两条规律

D ．不能说明上述两条规律中的任意一条

10．一物体的运动规律是x =3t 2 m ，y =4t 2 m ，则下列说法中正确的是（ ） ①物体在x 和y 方向上都是做初速度为零的匀加速运动

②物体的合运动是初速为零、加速度为5 m/s 2的匀加速直线运动 ③物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s 2的匀加速直线运动 ④物体的合运动可能是做加速度为5 m/s 2的曲线运动

A ．①②

B ．①③

C ．①

D ．①④

11．如图所示．在光滑水平面上有物体A 、B , 质量分别为1m 、

2m 。在拉力F 作用下，A 和B 以加速度a 做匀加速直线运动。

某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为1a 、2a 。则（ ）

A ．021==a a

B ．a a =1；02=a

B A

D C

E A B F

C ．a m m m a 2111+=

；a m m m a 2122+= D ．a a =1；a m m

a 2

12-=

12．质量为m 的石块从半径为R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点之前的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（ ） A ．因为速率不变，所以石块的加速度为零 B ．石块下滑过程中受的合外力越来越大 C ．石块下滑过程中的摩擦力大小不变

D ．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心

二、多项选择题。（每题至少有两项正确选项，每题3分，少选得2分，共18分）

13．水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（ ） A ．风速越大，水滴下落的时间越长

B ．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大

C ．水滴着地时的瞬时速度与风速无关

D ．水滴下落的时间与风速无关

14．物体在几个外力的作用下做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力而其余力保持不变，它可能做（ ）

A ．匀速直线运动

B ．匀加速直线运动

C ．匀减速直线运动

D ．曲线运动

15．在光滑水平面上有一物块受水平恒力F 的作用而运动，在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，如图所示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的

过程中，下列说法正确的是 （ ） A ．物块接触弹簧后即做减速运动 B ．物块接触弹簧后先加速后减速

C ．当弹簧处于压缩量最大时，物块的加速度不等于零

D ．当物块的速度为零时，它所受的合力不为零

16．人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，但仍然可看成是圆周运动，在此进程中，以下说法中正确的是（ ） A ．卫星的速率将增大 B ．卫星的周期将增大 C ．卫星的向心加速度将增大 D ．卫星的向心力将减小

17．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R ，若质量为m 的火车转弯时速度小于gRtan θ ，则（ ）

A ．内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B ．外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C ．这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ

D ．这时铁轨对火车的支持力小于mg/cosθ

18．如图，斜面粗糙，物体A 、B 相对静止，共同沿斜面匀速下滑，正确的是 （ ）

A ．A 与

B 之间没有摩擦力 B ．B 受到斜面的滑动摩擦力为m B gsinθ

C ．斜面受到B 的滑动摩擦力，方向沿斜面向下

D ．B 与斜面的滑动摩擦因素 μ= tan θ

第Ⅱ卷

请将第Ⅱ卷题目的内容的答案填写在答题纸上

三、填空题（每空2分，共16分）

19．某同学在“研究平抛物体的运动” 的实验中，在已经判定平抛运动在竖直方向为自由落体运动后，再来用下图甲所示实验装置研究水平方向的运动。他先调整斜槽轨道槽口末端水平，然后在方格纸（甲图中未画出方格）上建立好直角坐标系xOy ，将方格纸上的坐标原点O 与轨道槽口末端重合，Oy 轴与重垂线重合，Ox 轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，并在方格纸上标出相应的点迹，再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨迹如图7乙所示。已知方格边长为L ，重力加速度为g 。

（1）请你写出判断小球水平方向是匀速运动的方法（请在轨迹图上作图配合说明）： 。 （2）小球平抛的初速度v 0＝ ；

（3）小球竖直下落距离y 与水平运动距离x 的关系式为：

y ＝ 。

（4）为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是（ ） A ．通过调节使斜槽末端的切线保持水平 B ．实验所用斜槽的轨道必须是光滑的

C ．每次必须由静止释放小球而释放小球的位置可以不同

D ．将球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

B

A v

θ

O 木板 方格纸 y 重锤

甲

x 5 10 5 10 y /格 O x /格

乙

20．在一段半径为R =15m 的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ=1/6倍，则汽车拐弯时的最大速度是 __________m/s 。(g 取10m/s 2)

21．如图所示，A 、B 两轮半径之比为R A ：R B =2:3，他们通过皮带传动，则在转动过程中他们的角速度之比

为ωA ：ωB =_______，向心加速度之比为a A ：a B =_______。

22．太阳光射到地面上历时 500 s ，试估算太阳的质量大约为 kg （万有引力恒量G ＝6.7×10-11N·m 2 / ( kg )2 ，地球的公转周期为365天，光的速度为3×108m/s ，结果保留一位有效数字）。

四、计算题（共30分） 23．（9分）有一个小铁球在h =3.2m 高台边缘处被水平抛出，初速度v 0=6m/s ，不计空气阻力。（g 取10m/s 2）求：

1）从抛出到落地，小铁球运动的时间是多少？ 2）小铁球水平飞出多远？

3）小铁球落地时的速度？（注意是合速度） 24．（6分）如图所示是一过山车轨道的一部分（此部分可视为圆弧），一个可视为质点的小球正通过轨道的最高点。已知小球质量为m =0.2kg ，圆弧轨道的圆心为O ，半径为R =0.4m ，g =10m/s 2。忽略其他阻力。试求：

1）试证明小球在最高点时的最小速度为v min =gR

2）若小球在最高点时速度为v =4 m/s ，求小球对轨道的压力大小及方向； 25．（7分）已知火星的半径为地球半径的一半，火星的质量为地球质量的1/9,已知一物体在地球上的重量比在火星上的重量大50N ，求这个物体的质量是多少kg ？（g =10m/s 2）

a

b B

A O R

26．（8分）如图所示，质量为1.2kg 的金属块放在水平桌面上，在与水平方向成37°角斜向上、大小为4.0N 的拉力作用下，以10.0m/s 的速度向右做匀速直线运动。已知sin37o =0.60，cos37o =0.80，g 取10m/s 2，求：

1）金属块与桌面间的动摩擦因数； 2）若从某时刻起将与水平方向成37°角斜向右上方的拉力F 变成与水平方向成37°角斜向左下方的推力（如图）F 1=8.0N ，求在换成推力F 1后的2s 时间内金属块的路程。

370

F

F 1

370

高一第一学期期中物理试卷

II 卷答题纸

三、填空题

19．1）判断小球水平方向是匀速运动的方法为

________________________________________________________________________________________________________________________ 2）小球平抛的初速度v 0＝ ； 3）关系式为： y ＝ 。 4）你认为正确的是（ ）

20．汽车拐弯时的最大速度是 m/s 。

21．角速度之比为ωA ：ωB =_______，向心加速度之比为a A ：a B =_______。

22．太阳的质量大约为 kg

四、计算题 23．

24．

O R 5

10

5

10

y /格

O

x /格

乙

25．

26．

附加题（共50分）：（1-4题每空3分，5、6题各4分，7、8题各6分） 1．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面

内做匀速圆周运动，已知A 、B 圆运动的半径之比为3: 2，则A 、B 两物体的线速度、角速度、向心加速度之比为：v A ：v B =________; ωA ：ωB =__________; a A ：

a B =________。

2．在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨

迹，小方格的边长L =1.25厘米。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示，则小球平抛的初速度的计算式为v 0

＝______(用L 、g 表示)，其值是________ (取g=9.8m/s 2).

A

B 37

0 F

F 1 370

θ

A 3．在以角速度ω匀速转动的转台上放一质量为M 的物体，通过一条光滑的细绳，由转台中央小孔穿下，连结着另一个质量为m 的物体，如图所示。设M 与转台平面间动摩擦因数为μ （最大静摩擦力力小于mg ），则物体M 与转台仍保持相对静止时，物体离转台中心的最大距离为__________,最小距离为_________。 4．已知地球半径为R ，同步卫星离地心距离为NR , 同步卫星的运行速度为v 1, 加速度为a 1, 近地卫星（轨道半径为R ）的线速度为v 2，加速度为a 2 ，地球赤道上的物体随地球自转的速度为v 3，向心加速度为a 3，则有v 1:v 3 =____________， a 1: a 3=__________，a 2: a 3=__________。

5．地球同步卫星到地心的距离r 可由r 3

=2

22π4c

b a 求出.已知式中a 的单位是m ，b 的单位是s ，c

的单位是m/s 2.则（ ）(不定项选择)

A ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是地球表面处的重力加速度

B ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是此卫星的加速度

C ．a 是赤道周长，b 是地球自转的周期，c 是同步卫星的加速度

D ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是地球表面处的重力加速度 6． 图中a 、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等。斜面倾角为θ，F 是沿水平方向作用于a 上的外力。已知a 、b

的接触面，a 、b 与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是

（ ）(不定项选择)

A ．a 、b 将沿斜面向上运动

B ．a 对b 的作用力一定为Fcosθ/2

C ．a 、b 对斜面的正压力相等

D ．a 受到的合力沿水平方向的分力等于b 受到的合力沿水平方向的分力

7．在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度为k 的弹簧，弹簧下端连一个质量为m 的小球，球被一垂直斜面的挡板A 挡住，此时弹簧没

有形变，若A 以加速度α（α

板开始运动到小球速度

最大时，球的位移s=___________，从挡板开始运动到 球与板分离所经历的时间t=_____________。

8．如图甲所示，质量M = 1 kg 的薄木板静止在水平面上，质量m = 1 kg 的铁块静止在木板的右端，可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g = 10 m/s 2。现给铁块施加一个水平向左的力F 。

（1）若力F 从零开始逐渐增加，且铁块始终在木板上没有掉下来。铁块受到的摩擦力f 随力F 大小变化的图

象如图乙所示，求木板与水平面间的动摩擦因数μ1，铁块与木板之间的动摩擦因数μ2 。 （2）在第（1）问的基础上，若力F 为恒力4 N ，作用1 s 后撤去F ，最终发现铁块恰好能运动到木板的左端，求

木板的长度L ；

θ F /N

f /N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0.5 1.0 1.5

2.0 2.5 4.0 4.5 L

M

m 左 右 F 图甲

高一第一学期期末物理试卷答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 C B D A D D A B B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 B

D

D

BD

BCD

BCD

AC

AD

CD

三、填空题

19、1）在图中描出四个点，坐标原点Ｏ、点A 、B 、C ，可以看出这四个点的水平间隔均为3L ，竖直距离依次为L 、3L 、5L ，根据竖直方向的ΔS =gt 2可知这四个点等时间间隔，而这四个点的水平距离相同，因此可以看出水平方向是匀速运动。

2）32gL /2 3) 2

9x L

4) A

20、5 21、3:2；3:2 22、2×1030

四、计算题

23、1）根据h =gt 2/2，可求出时间t =0.8s

2）水平位移S =v 0t =4.8m

3）v x =6m/s ，v y =gt=8m/s ，所以合速度v =10m/s ，方向斜向下方，与水平夹角53度

24、1）证明略

2）压力大小为6N ，方向竖直向上

25、在地球上2

=

GMm

mg R

（M 及R 为地球质量及半径） 在火星上2

=

'''GM m

mg R （'M 及'R 为火星质量及半径） 229

==mg 4

''' mg M R R M 又因为mg -'mg =50 ，所以m =9kg 26、1）建立水平竖直坐标系，在竖直方向上有：N +Fsin 37o =mg

水平方向上有：f =F cos37o =μN 解得μ=1/3

2）换成推力F 1后，上述公式为：竖直方向：N ’=F 1sin 37o +mg

水平方向：ma =f -Fcos 37o =μN ’ -Fcos 37o

得a =10m/s 2，减速，因此1s 后速度为零，此后f 反向a ’=2/3 m/s 2

故，总路程为S =S 1+S 2=5+1/3=16/3 m 附加题： 1、:32；

:23； 1:1

2、2gL ；0.35

3、

2μMg +mg m ω；2

-mg μMg

m ω

4、N:1； N : 1 ； N 3: 1

5、AD

6、BD

7、s=mgsin θ/k ;

2mgsin θ-2ma

ak

8、1）从图乙中可以看出，当F 从3N 逐渐增加到4.5N 时，f 不变，说明此时的f 是滑动摩擦力，即f =μ2mg =2 可得：μ2=0.2

根据分析还可以知道，当力F 从1N 逐渐增加到3N 时，铁块和木板相对静止，并且一起加速运动，以F =3N 为例，此时铁块所受摩擦力为f =2N ，因此可求出铁块的加速度为a m =（F -f ）/m =1 m/s 2

对于木板，它的加速度此时也为这个值a M = a m 即a M =[f -μ1（mg +Mg ）]/M =1可得：μ1=0.05 2) F=4N 时，铁块的加速度为：a m =(F –f )/m =2m/s 2

木板的加速度为：a M = [f -μ1（mg +Mg ）]/M=1 m/s 2 因此1s 后，S m = a m t 2/2=1 m v m =a m t =2m/s S M = a M t 2/2=0.5 m v M =a M t =1m/s 此时铁块在木板上滑动了L 1=0.5m

这之后，铁块减速，其加速度为：a ’m =μ2g=2m/s 2

木板加速，其加速度为：a ’M = [f -μ1（mg +Mg ）]/M=1 m/s 2 共速时，v m - a ’m t ’= v M + a ’M t ’ 求出t ’=1/3s ，共速的速度为4/3 m/s 从撤去力F 到共速期间，铁块的位移S ’m =5/9 m ，

木板的位移S ’M =7/18 m

这段时间的相对位移为L 2=1/6m

共速后，铁块与木板相对静止，一起减速到零，因此木板长度

L ＝L 1+L 2=2/3 m