河北省石家庄市辛集中学2015-2016学年高一下学期期中考试物理试卷

河北辛集中学2015-2016年度高一第二学期期中考试

物理试卷 命题人：裴丙钊

1. 选择题(1-12题为单选，13-16为不定选项每题4分，少选得2分，共64分)

1、美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克。这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，无单位，是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数的单位是（ ）

1. B.C.D.
   2、如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是( )
   
   A．质点经过C点的速率比D点的大
   B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
   C．质点经过D点时的加速度比B点的大
   D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
   3、当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。现从t＝0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲种状态启动后t₁时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙种状态启动后t₂时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗，F为AB的中点。则t₁∶t₂为( )
   
   A．2∶1B．1∶
   C．1∶D．1∶(－1)
   4、如图所示 ，长为L的直棒一端可绕固定轴转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为( )
   
   A．B．
   C．D．
   5、未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图1所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是( )
   
   A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
   B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
   C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
   D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
   6、将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动，已知火星的轨道半径r₁＝2.3×10¹¹m，地球的轨道半径为r₂＝1.5×10¹¹ m，根据你所掌握的物理和天文知识，估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为( )
   A．1年B．2年
   C．3年D．4年
   7、今有一个相对地面静止，悬浮在赤道上空的气球。对于一个站在宇宙背景惯性系的观察者，仅考虑地球相对其的自转运动，则以下对气球受力的描述正确的是( )
   A．该气球受地球引力、空气浮力和空气阻力
   B．该气球受力平衡
   C．地球引力大于空气浮力
   D．地球引力小于空气浮力
   8、如图所示，一颗行星和一颗彗星绕同一恒星的运行轨道分别为A和B，A是半径为r的圆轨道，B为椭圆轨道，椭圆长轴QQ′为2r。P点为两轨道的交点，以下说法正确的是( )
   
   A．彗星和行星经过P点时受到的万有引力相等
   B．彗星和行星绕恒星运动的周期相同
   C．彗星和行星经过P点时的速度相同
   D．彗星在Q′处加速度为行星加速度的
   9、一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离。在此过程中( )
   A．外力F做的功等于A和B动能的增量
   B．B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能增量
   C．A对B的摩擦力所做的功，等于B对A的摩擦力所做的功
   D．外力F对B做的功等于B的动能的增量
   10、AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧对应的圆的半径为R，BC的长度也是R，一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止开始下落，恰好运动到C处停止，那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为( )
   
   A.μmgRB.mgR
   C．mgRD．(1－μ)mgR
   11、水平路面上的汽车以恒定功率P做加速运动，所受阻力恒定，经过时间t，汽车的速度刚好达到最大，在t时间内（ ）
   A．汽车做匀加速直线运动
   B．汽车加速度越来越大
   C．汽车克服阻力做的功等于Pt
   D．汽车克服阻力做的功小于Pt
   12、某物体在变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体的质量m＝10 kg，F随物体的坐标x的变化情况如图所示。若物体从坐标原点由静止出发，不计一切摩擦。借鉴教科书中学习直线运动时由vt图像求位移的方法，结合其他所学知识，根据图示的Fx图像可求出物体运动到x＝16 m处时的速度大小为( )
   
   A．3 m/s B．4 m/s
   C．2 m/s D. m/s
   13、如图所示，A、B两点分别是斜面的顶端、底端，C、D是斜面上的两个点，L_AC∶L_CD∶L_DB＝1∶3∶3，E点在B点正上方并与A点等高．从E点水平抛出质量相等的两个小球，球a落在C点，球b落在D点，球a和球b从抛出到落在斜面上的过程中(不计空气阻力)( )
   1. 两球运动时间之比为1∶2B. 两球抛出时初速度之比为4∶1

C. 两球动能增加量之比为1∶2 D. 两球重力做功之比为1∶3

14、关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是()

A．它所受的合外力一定不为零

B．它所受的合外力一定是变力

C．其速度可以保持不变

D．其动能可以保持不变

15、载人飞船从发射、进入轨道、加速变轨，最后进入圆形轨道稳定运行。如图是载人飞船正在加速变轨的过程，如下相关的说法中，正确的是( )

A．进入高轨道后的周期比低轨道的周期大

B．进入高轨道后的速率比低轨道的速率小

C．进入高轨道后，飞船的加速度变小

D．飞船在圆形轨道运行时，宇航员处于超重状态

16、如图所示，n个完全相同，边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以速度v在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，若小方块恰能完全进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的数值为( )

A.Mv²B．Mv²

C.μMglD．μMgl

二、实验（每空2分，共20分）

17、一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上。飞船上备有以下实验器材

A.精确秒表一只 B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个 D.天平一台(附砝码)

已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知万有引力常量为G)

1. 两次测量所选用的器材分别为 . 。(将选项涂到17位置)
2. 两次测量的物理量分别是 . 。
3. 用该数据写出半径R.质量M的表达式。 R= , M= 。

18、如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。

（1）还需要的器材是 、 。

（2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化对_________的测量，进而转化为对 和 的直接测量。

三、计算及论述

19、（6分）如图所示，质量为M、长度为L的木板放在光滑的水平地面上，在木板的右端放置质量为m的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与木块、木板连接，木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F（未知）作用在木板上，将木块匀速拉向木板左端的过程中，拉力做功为多少？

20、（12分）地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为r＝1.50×10¹¹m，运转周期为T＝3.16×10⁷ s。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角)，如图4514甲或乙所示。当行星处于最大视角处时，是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期。已知某行星的最大视角为14.5°。求该行星的轨道半径和运转周期。(sin 14.5°＝0.25，最终计算结果保留两位有效数字)

21、（15分）在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4 m，BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间的动摩擦因数为0.5。建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A(－7,2)点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，圆环从O(0,0)点水平飞出后经过D(6,3)点。重力加速度g取10 m/s²，不计空气阻力。求：（结果可以带根号）

1. 圆环到达O点时的速度大小；
2. 恒力F的大小；
3. 圆环在AB段运动的时间。

22、选做题（1分）

2016年4月28日河北辛集中学举行春季运动会，你无论是参加比赛还是为队员服务，利用所学物理知识，帮助参赛者提高比赛成绩或恢复参赛者体力给点建议。方面不限，字数尽量控制20之内。

期中考试答案

一、选择

1、C 2、A 3、A 4、B 5、A 6、B 7、C 8、B 9、B 10、D

11、D 12、C 13、AB 14、AD 15、ABC 16、AC

二、实验

17、

（1）ABC

（2） F(重力)、T(周期)

（3） FT²/4mF³T⁴/16Gm³π⁴

18、

（1） 刻度尺、天平

（2） 重力势能 钢球质量 钢球上升高度

三、计算

19、 μmgL

20、 3.8×10^10m

4.0×10^6s

21、2m/s

10N

s