高三第一学期期中考试物理试题2
本试题满分150分，时间120分钟。
注意：考生必须在答题卡上作答，答在试题上无效。
第I卷（选择题共40分）
一、本题共10小题：每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答得0分。
1．一个三角形支架放在水平地面上，它的斜面是光滑的，倾角的大小可以调整，物块A沿斜面由静止开始滑下，三角形支架始终保持静止，如图2-2所示，设支架对水平地面的摩擦力为f，压力为N。当斜面的倾角α由零逐渐增大时，力f和N的变化情况是 （ ）
A．
|
C．N先减小后增大 D．N减小
2．如图3-7所示，质量均为m的钩码P和Q用足够长的绳子相连，挂在两高度相同的光滑的圆环上，处于静止状态，在两环中点处再挂一质量为m的钩码N，放手后 [ ]
|
A．N仍保持静止在原来位置
B．N一直向下加速，直到P、Q碰到圆环为止
C．N下落的过程加速度越来越小
D．N下落的过程先加速后减速
3. 如图1-1所示，一个长木板放在水平地面上，在恒力F作用下，以速度v匀速运动，与木块A相连的水平的弹簧秤的示数为T。下列关于摩擦力的说法正确的是 （ ）
A．木块受到的滑动摩擦力的大小等于T
B．木块受到的静摩擦力的大小为T
C．若木板以2v的速度匀速运动时，木块受到的摩擦力大小等于2T
D．若用2F的力作用在木板上，木块受到的摩擦力的大小为T
4．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均看作匀速圆周运动，则可判定（ ）
A．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离(即轨道半径)
B．金星运动的速度小于地球运动的速度
C．金星的向心加速度大于地球的向心加速度
D．金星的质量大于地球的质量
5. 如图5-2所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小
|
6．如图4-2所示，一列平面简谐波在t1时刻的波形图如图中的实线所示，t2时刻的波形图如图中虚线所示。已知波的传播波速为40m/s，对于图中的质点A，有 （ ）
|
A．若t2-t1=0.5s，则在t1时刻，质点A向上振动
B．若t2-t1=0.5s，则在t1时刻，质点A向下振动
C．若t2-t1=0.7s，则在t1时刻，质点A向上振动
D．若t2-t1=0.7s，则在t1时刻，质点A向下振动
7．水平飞行的两颗子弹a、b分别击中静止在光滑水平面上的、质量比它们大的木块A和B，若子弹a击中木块A并留在A内；子弹b穿过了木块B。木块A、B的质量相同，子弹a、b的质量和初速相同。设子弹和木块相互作用后，木块A、B和子弹a、b的动能分别为 EA、EB、Ea、Eb，则一定有 （ ）
A．EA=Ea B．EA=EB C．EA＞EB D．Ea＞Eb
8．如图5-6所示，一弹簧一端系在墙上O点，自由伸长到B点。今将一小物体m压着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面的摩擦系数恒定。试判断下列说法中正确的是（ ）
|
A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小
B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变
C．物体从A到B，先加速后减速，从B到C一直减速运动
D．物体从B点受合外力为零
9．质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图6-5所示，若重物以加速度a下降，则人对地面的压力为 （ ）
A．(M+m)g-ma B．M(g-a)-ma C．(M-m)g+ma D．Mg-ma
|
2倍，仍作圆周运动，则 （ ）
A．根据公式v=ωr，可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B．根据公式F=mv2／r，可知卫星所需的向心力将减小到原来的1／2
C．根据公式F=GMm／r2，可知地球提供的向心力将减小到原来的1／4
D．根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将
第Ⅱ卷（非选择题共110分）
二、本题共3小题，共20分。
11．(6分)在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了研究质量不变时，加速度和作用力的关系，采用图4-9装置，有位同学连续做了五次实验，在做第一次实验时，砂与砂桶总质量为m1，小车质量M=20m1，以后每次在砂桶里增加质量为△m的砂，△m=m1／2，这五次实验中，若用砂和砂桶的总重力表示作用力，则第____次实验的数据误差最大，按这五组数据画出的a—F图象应是图4-9中图____。
12．(6分)用单摆测定重力加速度的实验中，获得下列有关数据：摆长L，周期T，4π2≈39.5
(1) 利用上面数据在坐标纸上描出L-T2图像(图8-5)
(2) 利用图像求出重力加速度g的值
g=_____m/s2
|
13、（8分）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒的实验，在小车甲的前端和小车乙的后端贴有粘扣，在木板的右端固定打点计时器，小车甲后面拖一长纸带，木反下垫有小木块，用来平衡摩擦力，反复移动小木块的位置，直到小车在木板上运动时可保持匀速直线运动状态。现使小车甲、乙分别静止在木板的右端和中间，如图9所示，给打点计时器通电后勤部，再给小车甲一个瞬时冲量，使小车甲沿木板下滑与静止的小车乙相碰并粘合成一体后，继续做匀速直线运动。已知打点计时器电源频率为50Hz。若得到打点纸带如图9所示，并测得各计数点之间的距离，A点为运动的起点，则应选 段计算小车甲碰撞前的速度；应选 段计算两车碰撞后的速度。若测得小车甲的质量m1=0.4kg，小车乙的质量m2=0.2kg，由以上数据可得，小车甲、乙碰撞前的总动量为 kg·m/s；碰撞后的总动量为 kg·m./s；得到的结论是 。
三、本题共7小题，90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．
14、（11分）质量m=10kg的物体，沿倾角为37°的斜面由静止匀加速下滑到水平面上，物体和斜面间、水平面间的动摩擦因数为0.2。在2.0s内物体从斜面顶端下滑到底端。则物体在水平面上滑行的最大距离是多少？（g取10m/s2,sin37°=0。6，cos37°=0.8）
15．（12分）如图所示，质量为m的子弹以速度v从正下方向上击穿一个质量为M的木球，击穿后木球上升的最大高度为H，求击穿木球后子弹上升的最大高度？设木球上升过程所受空气阻力是重力的0.2倍，子弹受空气阻力可以不计。
16．（12分）质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含重力）。今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h，求：
(1)飞机受到的升力大小；
(2) 从起飞到上升至h高度的过程中升力所作的功及在高度h处飞机的动能。
17．(12分)如图所示，质量为m的飞行器在绕地球的圆轨道上运行，半径为r1，要进入半径为r2的更高的圆轨道Ⅱ，必须先加速进入一个椭圆轨Ⅲ，然后再进入圆轨道Ⅱ．已知飞行器在圆轨道Ⅱ上运动速度大小为v，在A点时通过发动机向后喷出一定质量气体使飞行器速度增加到v'进入椭圆轨道Ⅲ，设喷出的气体的速度为u，求：
(1)飞行器在轨道Ⅰ上的速度v1及轨道Ⅰ处的重力加速度．
(2)飞行器喷出气体的质量．
18．（13分）质量为5.0×106㎏的列车以恒定不变的功率由静止开始沿平直轨道加速行驶，当速度增大到v1=2m/s时，加速度α1=0.9m/s2，当速度增大到v2=10m/s时，加速度a2=0.1m/s2，如果列车所受阻力不变，求：
（1） 列车所受的阻力；
（2） 在该功率下列车的最大速度；
（3） 若列车从静止开始到达最大速度的位移是100m，那么该过程列车的平均牵引力是多大？
19．（13分）如图所示，MN是一光滑水平面，A、B两点距水平面的高度都是h，由A点向水平面MN接一光滑斜面AC，AC与水平面的夹角θ1=30°。由B点向水平面MN再接一光滑斜面BD，BD与水平面的夹角θ2=45°。当两个小物体分别同时由A、B两点自由滑下时，它们恰好在C点相遇，求CD长为多少？（设斜面与水平面的两个接触点圆滑，物体滑到C、D处无能量损失）
20．（17分）如图所示，长为12m、质量为50kg的木板右端置有一立柱，木板与地面间的动摩擦因数为0.1。质量为50kg的人立于木板左端，开始木板与人均静止。后来人以4m/s2的加速度匀加速向右奔跑至板的右端并立即抱住立柱，试求：
（1） 人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间。
（2） 从人开始运动到最终木板静止，这一过程中木板的总位移。
高三第一学期期中考试物理试题2
参考答案和评分标准
一、本题共10小题：每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答得0分。
| 题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 答案 | BD | D | AD | AC | C | BC | C | C | C | CD |
二、本题共3小题，共20分。
11. 五 （3分）； C （3分）
12.用四组数据在L-T2坐标中确定四个点的位置后能正确画出一条斜率一定的直线得(3分)
利用图像求得g值得(3分) （g值范围在9.80～9.90m/s2都可得分）
13、 BC （1分） DE （1分） 0.42 （2分） 0.417 （2分）
小车甲、乙相互作用前、后动量守恒 （2分）
三、本题共7小题，90分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位．
14、（11分）解：
物体在斜面下滑时，有
mgsin37°-μmgcos37°=ma…………………………………………….……..①（4分）
物体到达斜面底端时速度v
v=at………………………………………………………………………………②（2分）
设物体在水面上滑行距离为s，有
-μmgs=0-
mv2…………………………………………………………………………………………………③（3分）
∴s=
=19.36m………………………………………………….………….④（2分）
15．（12分）解：
设子弹击穿木球后，木球的速度为v1，子弹的速度为v2，根据动量守恒有
mv=mv2+Mv1………………………………………………………（1）（3分）
根据机械能守恒定律有
……………………………（2）（3分）
根据动能定理有：
…………………（3）（3分）
解（1）（2）（3）式得
………………………（4）（3分）
16．（12分）解：
（1）
飞机水平速度不变 
…………………………………….①（1分）
y方向加速度恒定 
…………………………………………②（1分）
消去t即得 
…………………………………………………③（1分）
由牛顿第二定律 
…………………④（3分）
（2）升力做功
…………………………⑤（2分）
在h处 
…………………………….⑥（2分）
∴ 
…………………….….⑦（2分）
17、（12分）解：
（1）在轨道I上，飞行器所受万有引力提供向心力，设地球质量为M，则有
·
=m·
………………………………………….① ………(1分)
解得
v1=
…………………………. ②…………（1分）
同理在轨道Ⅱ上 v=
……………………………………..③ ……….(1分)
由②、③可得v1=
·v
……………………………………………. ④ ……..（1分）
在轨道I上重力加速度为g′，则有 G·=mg′……………⑤ ……..(2分)
由③、⑤可得g=
·v2
⑥ ………（2分）
（2）设喷出气体质量为Δm，由动量守恒得
mv1=（m-Δm）·v′-Δm·u ⑦ ……….（2分）
解得Δm=
·m
⑧ ……….（2分）
18．（13分）解：
（1） 设列车的功率为P，则当
时，牵引力为
，当
时，牵引力为
根据牛顿第二定律有
……………………………………………………………………（1分）
……………………………………………………………………（1分）
解上述两式得
………………………………（3分）
（2）列车的功率为P=（ma1+f）v1=1.0×107(W)
当牵引力F等于阻力f时，速度最大，即
…………（4分）
（3）设列车从静止开始到达最大速度的过程受到的平均牵引力为F，则根据动能定理有
解得
=1.05×107（N）…………………………………………………………（4分）
19．（13分）解：
由题意AC=h/sinθ1 BD=h/sinθ2.两物体在AC、BD斜面上运动的加速度分别为a1、a2，则a1=gsinθ1 a2=gsinθ2 ……………………………………………………………（2分）
物体1从A滑到C需要时间t1，则
AC=a1t12
………………………………………………………………………….（1分）
物体2从B滑到D需要时间t2，则
BD==a2t22
………………………………………………………………………..（1分）
设从B滑到D时速度为v2，由机械能守恒=mv22=mgh
得 v2=
………………………………………………………………………（3分）
物体2从D滑到C需要时间t3，则
CD=v2t3 ………………………………………………………………………………（2分）
据题可知
t1=t2+t3 ……………………………………………………………………………..（2分）
联立可得
代入数据可得
CD=2（2-
）h
………………………………………………………………….（2分）
20．（17分）解：
① 人相对木板奔跑时，设人的质量为m，加速度为a1，板的质量为M，加速度为a2，人与板间的相互作用力为F。对人有
F=ma1=50×4=200N ……………………………………………….…………（1分）
对板有 F-μ（M+m）g=Ma2
a2=2m/s2 …………………………………………….……………..（2分）
当人跑到板的右端时，有
a1t2+a2t2=L
……………………………………………………………（1分）
解得 t=2s ………………………………………………………………（2分）
②当人奔跑至木板右端时
人的速度 v1=a1t=8m/s ………………………………………………..………（1分）
板的速度 v2=a2t=4m/s …………………………………………………..………（1分）
板向左的位移 s=a2t2=4m …………………………………………………..…（1分）
人在抱住立柱过程中系统动量守恒
有 mv1-mv2=（M+m）v共 ………………………………………………….……（2分）
解得 v共=2m/s 方向与人原来运动方向一致 …………………………….……（1分）
在随后的滑行过程中板右移到s′
对人与板的整体有-μ（M+m）gs′=0-（M+m）v2共 ……………………..（3分）
解得 s′=2m（1分）
板移动的总位移为 S总=S-S′=2m ………………………………………..…..（2分）