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河北省衡水中学11-12学年高一上学期期末考试(物理)

河北衡水中学 2011—2012 学年度第一学期期末考试

高一年级

物理试卷

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷 (非选择题)两部分。第Ⅰ卷共 4页,第Ⅱ卷共4 页。共120分。考试时间110分钟。

第Ⅰ卷(选择题

共 60 分)

注意事项:1.答卷Ⅰ前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题 卡上。 2.答卷Ⅰ时, 每小题选出答案后, 用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。 一、选择题(每小题4分,共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确答案 的序号填涂在答题卡上) 1.下面说法中正确的是 ( )

A.物体做曲线运动时一定有加速度 B.平抛运动是匀变速运动,任意相等时间内速度的变化都相同 C.匀速圆周运动是匀变速曲线运动 D.当物体受到的合外力为零时,物体仍然可以做曲线运动 2.如图所示,质量为 m 的正方体和质量为 M 的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止 状态.m 和 M 的接触面与竖直方向的夹角为 α ,若不计一切摩擦,下列说法正确的是 ( ) A.水平面对正方体 M 的弹力大小大于(M+m)g B.水平面对正方体 M 的弹力大小为(M+m)gcosα C.墙面对正方体 M 的弹力大小为 mgcotα D.墙面对正方体 m 的弹力大小为 mgcotα

3.如图所示,在质量为 m 的物体上加一个竖直向上的拉力 F,使物体以加速度 a 竖直向上做 匀加速运动,若不计阻力,下面说法正确的是( ) A.若拉力改为 2F,物体加速度为 2a B.若质量改为 m/2,物体加速度为 2a C.若质量改为 2m,物体加速度为 a/2 D.若质量改为 m/2,拉力改为 F/2,物体加速度不变 4.第九届全国少数民族传统体育运动会于 2011 年 9 月 10 日在贵州省贵阳市举办.民族运 动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驰的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设 运动员骑马奔驰的速度为 v1 ,运动员静止时射出的弓箭速度为 v2 .跑道离固定目标的最 近距离为 d.要想在最短的时间内射中目标,下列说法正确 的是 ( )

A.运动员放箭处离目标的距离为 dv2 v1 B.运动员放箭处离目标的距离为 dv1 v 2 C.箭射到靶的最短时间为 d/v2
d v ? v12
2 2

D.箭射到靶的最短时间为

5.如图所示, 一名消防队员在模拟演习训练中, 沿着长为 12m 的竖立在地面上的钢管向下滑。 已知这名消防队员的质量为 60 ㎏,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑 到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的 2 倍,下滑的总时间为 3 s, g 取 10m/s ,那么该消防队员
2

( )

A.下滑过程中的最大速度为 4 m/s B.加速与减速过程的时间之比为 1∶2 C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为 1∶7 D.加速与减速过程的位移之比为 1∶4

6. 人用绳子通过动滑轮拉 A,A 穿在光滑的竖直杆上,当以速度 v0 匀速地拉绳使物体 A 到达 如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为 θ ,求 A 物体实际运动的速度是( )

v sin ? A. 0
v cos? C. 0

v0 B. sin ? v0 D. cos?

7、图 7 为一皮带传动装置,右轮半径为 r,a 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为 4r,小轮半径为 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。若传动过程中皮带不打滑,则( ) A: a 点和 b 点的线速度大小相等 ; B: a 点和 b 点的角速度大小相等; C: a 点和 c 点的线速度大小相等 ; D: a 点和 d 点的向心加速度大小相等。

图7 8.如图甲所示,在粗糙水平面上,物体 A 在水平向右的外力 F 的作用下做直线运动,其速度 —时间图象如图乙所示,下列判断正确的是 ( )

A.在 0~1 s 内,外力 F 不断增大 B.在 1 s~3 s 内,外力 F 的大小恒定 C.在 3 s~4 s 内,外力 F 不断减小 D.在 3 s~4 s 内,外力 F 的大小恒定

9.如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重 量为 G,且视为质点。悬绳与竖直墙壁的夹角为 α ,悬绳对工人的拉力大小为 F1 ,墙壁 对工人的弹力大小为 F2 , 则:( A.F1= )

G sinα

B.F2=Gtanα C.若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,但 F1 与 F2 的合力不变 D.若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则 F1 减小,F2 增大

10.一质点自 x 轴原点 O 出发,沿正方向以加速度 a 运动,经过 t0 时间速度变为 v0,接着以 v0 -a 加速度运动,当速度变为- 时,加速度又变为 a,直至速度变 2 v0 v0 为 时,加速度再变为-a,直至速度变为- …,其 v-t 图象如图 4 8 所示,则下列说法中正确的是 A.质点一直沿 x 轴正方向运动 B.质点运动过程中离原点的最大距离为 2v0t0 C.质点运动过程中离原点的最大距离为 v0t0 D.质点最终静止时离开原点的距离一定大于 v0t0 11.第 21 届温哥华冬奥会闭幕,中国代表队以 5 金 2 银 3 铜的好成绩挤进前十,在众多比赛 项目中,跳台滑雪是非常好看刺激的项目。如图 1 所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。 运动员从助滑雪道 AB 上由静止开始下滑,到达 C 点后水平飞出,以后落到 F 点。E 是运动轨 迹上的某一点,在该点运动员的速度方向与轨道 CD 平行。设运动员从 C 到 E 与从 E 与 F 的运 动时间分别为 tCE 和 tEF,FG 和斜面 CD 垂直,则( A.tCE 大于 tEF,CG 等于 GF B.tCE 等于 tEF,CG 小于 GF C.tCE 大于 tEF,CG 小于 GF D.tCE 等于 tEF,CG 等于 GF ) ( )

12.如右图所示,质量为 M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端 固定在框架上,下端固定一个质量为 m 的小球.球上下振动时, m M

框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为( ) A、g C、0 B 、(M-m)g/m D、(M+m)g/m

13.小球做匀速圆周运动,半径为 R,向心加速度为 a,则 A.小球运动的线速度为 aR

(

)

a B.小球运动的角速度大小为 R
C.小球在时间 t 内通过的位移为 t aR

D.小球的运动周期为 2π

R a

14.如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为 37°,物体 A 以初速度 v1 从斜面顶端水 平抛出,物体 B 在斜面上距顶端 L=15 m 处同时以速度 v2 沿斜面向下匀速运动,经历时间 t 物 体 A 和 B 在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin 37°=0.6,cos 37° =0.8,g=10 m/s )(
2

) B.v1=16 m/s,v2=16 m/s,t=2 s D.v1=20 m/s,v2=16 m/s,t=3 s

A.v1=16 m/s,v2=15 m/s,t=3 s C.v1=20 m/s,v2=20 m/s,t=3 s

15.如图所示,物块 a 放在轻弹簧上,物块 b 放在物块 a 上静止不动.当用力 F 使物块 b 竖直 向上做匀加速直线运动, 在下面所给的四个图象中, 能反映物块 b 脱离物块 a 前的过程中力 F 随时间 t 变化规律的是( )

河北衡水中学 2011—2012 学年度第一学期期末考试 高一年级 物理试卷

卷Ⅱ(非选择题 共 50 分) 注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定地方。 2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。 二、填空题(每空 3 分吗,共 9 分) 16. “研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应( A.将斜槽的末端切线调成水平 B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平 面平行 C.小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放 D. 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置 O,作为小球做平抛运动 的起点和所建坐标系的原点 )

17、.在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了 A、B、 C 三点,取 A 点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛 轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度 为 为 ,小球抛出点的坐标 。(取 g ? 10 m s )(注明单位)
2

三.计算题(本大题 41 分,要求有必要的文字说明,只有计算结果而没有过程的不给分) 18、 (10 分)一物理课外活动小组曾做过下述实验:他们将长 1.00m、直径为 2.50cm 的直管

固定在高为 1.25m 的水平桌面上,然后在一端管口前下方、距管口水平距离 2.50m 的水平地 面上安装弹射器,弹射器出口离地面的高度可不计,再通过调节弹射器的仰角及弹射弹丸的 初速度,使直径为 2.50cm 的弹丸恰好水平射入管口。取 g=10.0m/s ,弹丸空中飞行时空气阻 力不计。求: (1)弹射器仰角θ 及弹丸初速度 v0. (5 分) (2)若弹丸从直管的另一管口射出,落地点与另一管口的水平距离为 0.50m,则弹丸在直管 中运动时所受阻力是其重力的多少倍?(5 分)
2

19、 (11 分)一小轿车从高为 10 m、倾角为 37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶,当小轿 车到达底端时进入一水平面,在斜坡底端 115 m 的地方有一池塘,发动机在斜坡上产生的牵 引力为 2×10 N,在水平地面上调节油门后,发动机产生的牵引力为 1.4×10 N,小轿车的 质量为 2 t,小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为 0.5(g 取 10 m/s ).求:
2 3 4

(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度大小; (5 分) (2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘, 在水平地面上加速的时间不能超过多少? (6 分)(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s )
2

20. (10 分)一传送带装置如图所示,其中 AB 段是水平的,长度 LAB=4 m,BC 段是倾斜的,

长度 lBC=5 m,倾角为 θ=37° ,AB 和 BC 在 B 点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆 弧) ,传送带以 v=4 m/s 的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数 μ =0.5,重力加速度 g 取 10 m/s .现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在 A 点, 求: (1) (5 分)工件第一次到达 B 点所用的时间? (2) (5 分)工件沿传送带上升的最大高度? (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s )
2 2

21. (10 分)如图所示,在倾角 θ =37°的固定斜面上放置一质量 M=1 kg、长度 L=3 m 的薄平板 AB.平板的上表面光滑,其下端 B 与斜面底端 C 的距离为 7 m.在平板的上端 A 处放 一质量 m=0.6 kg 的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与 斜面间、 滑块与斜面间的动摩擦因数均为 μ =0.5, 求滑块与平板下端 B 到达斜面底端 C 的时 间差 Δ t. (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s )
2

河北衡水中学 2011—2012 学年度第一学期期末考试

高一物理试卷参考答案
1: AB 13:ABD 16 、ABC 18、 (10 分) (1)θ =45
0

2: CD 3:D 4: C 14:C 15; C 17 、1.5m/s

5: BC 6: D 7:CD 8: BC 9: BC 10: C 11: B 12:D

-30cm,-20cm

(3 分)V0=5 2 m/s (6 分) (2)5 s

(2 分)

(2)阻力为重力的 1.2 倍 19: (10 分) 【答案】(1)10 m/s

【详解】 (1)小轿车在斜坡上行驶时,由牛顿第二定律得 F1+mgsin 37°-μ mgcos 37°= ma1 (2 分)代入数据得 a1=3 m/s
2

由 v2 1=2a1x1=2a1h/sin 37°(2 分) 得行驶至斜坡底端时的速度 v1=10 m/s (1 分)

(2)在水平地面上加速时,由牛顿第二定律得 F2-μ mg=ma2 (2 分) 代入数据得 a2=2 m/s 代入数据得 a3=5 m/s v2 2-v2 1 v2 2 + =x2 2a2 2a3 v2-v1 t= =5 s a2
2

关闭油门后减速 μ mg=ma3 关闭油门时轿车的速度为 v2

(1 分)

2

(2 分)得 v2=20 m/s (1 分)

即在水平地面上加速的时间不能超过 5 s. 20、 (10 分) (1)工件刚放在水平传送带上的加速度为 a1 由牛顿第二定律得 μ mg=ma1 解得 a1=μ g=5 m/s 经 t1 时间与传送带的速度相同,则 t1= =0.8 s 1 2 前进的位移为 x1= a1t1=1.6 m 2 此后工件将与传送带一起匀速运动至 B 点,用时 t2=
2

v a1

2分

LAB-x1 =0.6 s v
1分

2分

所以工件第一次到达 B 点所用的时间 t=t1+t2=1.4 s

(2)设工件上升的最大高度为 h,由由运动学公式得 o-v =2aL 0-v =2(μ gcos θ -gsin θ )· 21: (10 分)解析: 对薄板,由于 Mgsin37°<μ (M+m)gcos37°,故滑块在薄板上滑动时,薄板静止不动. (1 分) 对滑块:在薄板上滑行时加速度 a1=gsin37°=6 m/s , (1 分) 到达 B 点时速度 v= 2a1L=6 m/s, (1 分) 滑块由 B 至 C 时的加速度 a2=gsin37°-μ gcos37°=2 m/s , (2 分) 1 设滑块由 B 至 C 所用时间为 t,则,LBC=vt+ a2t 2 解得 t=1 s. (1 分)
2 2 2 2

2

h
sin θ

解得 h=2.4 m

5分

对薄板,滑块滑离后才开始运动,加速度 a=gsin37°-μ gcos37°=2 m/s , (2 分) 1 2 滑至 C 端所用时间为 t′,则 LBC=vt+ at′ , (1 分) 2 解得 t= 7 s (1 分)

滑块与平板下端 B 到达斜面底端 C 的时间差为 Δ t=t′-t=( 7-1)s 答案:( 7-1)s