高一下学期期中考试物理试卷一、选择题（12小题，共48分。

1-8为单选题，9-12题为多选题，每题4分，漏选得2分，错选得0分）1．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是A ．牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人B ．牛顿进行了“月地检验”，得出天上和地下的物体间的引力作用都遵从万有引力定律C ．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时，应用了微元法D ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是转换法 2．下列说法不正确的是A ．中国第一位进入太空的宇航员是杨利伟B ．中国的卫星导航系统叫北斗导航系统C ．能量是守恒的，我们不需要节约能源D ．能量的耗散从能量转换的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。

能源的利用受这种方向性的制约，所以能源的利用是有条件的，也是有代价的。

3．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B 点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是A ．D 点的速率比C 点的速率大B ．从A 到D 加速度与速度的夹角先增大后减小C ．从A 到D 的过程中，相等的时间内动能的变化相同 D ．从A 到D 的过程中，相等的时间内动量的变化不同4．如图所示是自行车传动结构的示意图，其中A 是半径为r 1的大齿轮，B 是半径为r 2的小齿 轮，C 是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为 A ．πnr 1r 3r 2B ．πnr 2r 3r 1C ．2πnr 1r 3r 2D ．2πnr 2r 3r 15．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R ，甲、乙物体质量分别为M 和m (M >m )，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L (L <R )的轻绳连在一起。

如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点)A ．μ(Mg －mg )mLB ．μg LC ．μ(Mg ＋mg )MLD ．μ(Mg ＋mg )mL6．近年来，人类发射的火星探测器已经在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探索(如发现了冰)，为我们将来登上火星、开发和利用火星奠定了坚实的基础。

如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得它运动的周期为T ，则火星的平均密度ρ的表达式为(k 为某个常量) A ．ρ＝kTB ．ρ＝k TC ．ρ＝kT 2D ．ρ＝k T27．如图所示，做匀速直线运动的小车A 通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B ，设重物和小车速度的大小分别为B A v v ,，则A ．B A v v > B ．B A v v <C ．绳的拉力等于B 的重力D ．AB 系统机械能守恒8．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍。

该质点的加速度为A ．s t 2B ．3s 2t 2C ．4s t 2D ．8s t29．一场别开生面的节能车竞赛在平直的水平测试道上进行，40支车队以各家独门绝技挑战1升汽油行驶里程的最高纪录。

某公司研制开发的某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW ，汽车连同驾乘人员总质量为m ＝2 000 kg ，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N 。

小汽车以额定功率由静止开始运动直到冲线，夺得1升汽油行驶30公里的最好成绩。

则下列判断正确的是 A ．小汽车行驶的最大速度为30m/sB ．小汽车行驶速度为20m/s 时加速度为1m/s 2C ．小汽车行驶30公里用时1037.5sD ．小汽车行驶30公里的过程中牵引力的冲量为890000N ·s10．如图所示，某次发射同步卫星的过程如下：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后再次点火进入椭圆形的过渡轨道2，最后将卫星送入同步轨道3。

轨道1、2相切于Q 点，Q 点距地心的距离为a 。

轨道2、3相切于P 点，P 点距地心的距离为b 。

则以下说法正确的是 A ．卫星在轨道3上的机械能最大B ．卫星在轨道2上由Q 点运动到P 点的过程中机械能减少C ．卫星在轨道2上经过Q 点的速度Q v 与经过P 点的速度P v 的比为abD ．卫星在轨道1上经过Q 点进入轨道2需要点火加速，增加机械能11．高空作业须系安全带，如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落。

从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前，人下落高度为h ，运动时间为t （可视为自由落体运动，重力加速度为g ）。

此后经历时间t ∆安全带达到最大伸长量x ∆。

下列说法正确的是 A ．下落过程中的最大加速度大于gB ．下落过程中安全带的最大弹性势能为()x h mg ∆+C ．下落过程中安全带对人的平均作用力大小为mg ，方向向上D ．下落过程中的最大速度为gh 212．如图，滑块a 、b 的质量均为m ，a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h ，b 放在地面上。

a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。

不计摩擦，a 、b 可视为质点，重力加速度大小为g 。

则 A ．a 落地前，ab 机械能守恒B ．因为a 的机械能守恒，所以a 落地时速度大小为2ghC ．a 下落过程中，竖直杆对a 的作用力先减小后增大D ．a 落地前，当b 对地面的压力大小为mg 时，b 的机械能最大 二、实验题（4×3＝12，请将13题、14题答案涂在答题卡上） 13．利用如图装置来“探究碰撞中的不变量”。

将打点计时器固定在长木板的一端，小车A （含撞针）与小车B （含橡皮泥）质量相同。

下列说法正确的是________。

A ．实验前要把纸带穿过打点计时器连在小车A 上平衡磨擦B ．实验时要注意打点计时器与小车A 以及小车A 与小车B 之间的间距，以确保在一条纸带上打出两段点迹均匀的点C ．实验时要先让小车A 运动再接通电源D ．实验得到了一条如图所示的纸带，测得1S 和2S 。

如果在误差允许的范围内1S 等于22S ，则可以认为两小车碰撞前后动量是相等的。

14．利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

下列说法正确的是________。

A ．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量 B ．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的速度变化量和高度变化量C．大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力对实验的影响D．大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是没有采用多次实验取平均值的方法15．接上题，实验中先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h A、h B、h C。

已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。

设重物的质量为m. 从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE p＝__________，动能变化量ΔE k＝________。

三、计算题（共5小题，12＋12＋12＋14＝50分。

计算题要有必要的文字叙述和解答过程，只有结果不给分。

）16．如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，设重力加速度为g.试求：（1）物块由P运动到Q所用的时间t；v；（2）物块由P点水平射入时的初速度（3）物块离开Q点时速度的大小v。

17．质量为40kg的铁锤从5m高处由静止开始落下，打在水泥桩上，与水泥桩的撞击时间是0.04s。

求撞击时，铁锤对桩的平均冲击力（重力加速度g取10m/s2）。

18．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v＝2 m/s的速率运行。

现把一质量为m＝10 kg的工件(可看为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 0s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，取g＝10 m/s2。

求：（1）工件与皮带间的动摩擦因数；（2）电动机由于传送此工件多消耗的电能。

19．轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。

现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P 接触但不连接。

AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD 竖直，如图所示。

物块P与AB间的动摩擦因数μ＝0.5。

用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动。

重力加速度大小为g。

（1）若P的质量为m，求P到达C点时对轨道的作用力；（2）它离开圆轨道后落回到AB上的位置与A点之间的距离；（3）若P能滑上圆轨道，且不脱离圆轨道，求P的质量的取值范围。

期中考试物理答案13．ABD 14．AC 15．B mgh -21()22C A h h m T- 16．[解析] (1)物块做类平抛运动，由mg sin θ＝ma可知，物块的加速度a ＝g sin θ，由l ＝12at 2可得，物块由P 运动到Q 所用的时间t ＝2l g sin θ。

(2)由b ＝v 0t 可得物块的水平射入时的初速度v 0＝b g sin θ2l。

(3)由v y ＝at ，v ＝v 02＋v y 2可得v ＝(b 2＋4l 2)g sin θ2l。

17．[解析]：由221mv mgh =和 ()mv t mg F -=+0 代入数据联立解得桩对铁锤的平均冲击力=F －10400N ，负号表示方向向上。

由牛顿第三定律得铁锤对桩的平均冲击力=F 10400N ，方向向下。

18．解析：(1)由题意得，皮带长为：L ＝hsin 30°＝3 m ，工件速度达到v 0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为t 1，位移为x 1，有x 1＝v t 1＝v 02t 1， 假设工件最终取得了与传送带相同的速度，则达到v 0之后工件将做匀速运动，有 L －x 1＝v 0(t －t 1)，解得t 1＝0.8 s<1.9 s ，故工件最终取得与传送带相同的速度的假设正确。

加速运动阶段的加速度为a ＝v 0t 1＝2.5 m/s 2， 在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有μmg cos θ－mg sin θ＝ma ，解得μ＝32。

(2)在时间t 1内，传送带的位移为x ＝v 0t 1＝1.6 m ，工件的位移为x 1＝v t 1＝v 02t 1＝0. 8 m ，所以在时间t 1内，工件相对传送带的位移Δx ＝x －x 1＝0.8 m ，在时间t 1内，因摩擦而产生的热量为Q ＝μmg cos θ·Δx ＝60 J ，工件到达最高点时获得的动能为E k ＝12mv 02＝20 J ，工件增加的势能为E p ＝mgh ＝150 J ，所以电动机由于传送工件多消耗的电能为E ＝Q ＋E k ＋E p ＝230 J 。