清華附中06高一上學期期末考試物理

1、清華附中2006-2007學年高一第一學期期末試卷 物 理 2007.1注意：在有數(shù)值計算的問題中，g取10 m/s2，萬有引力恒量G = 6.67×10-11N·m2/kg2一選擇正確答案。本題共7小題，每小題2分，共14分。在每個小題給出的四個選項中只有一個是符合題意的。圖 11用一端固定于地面的繩系住一個放在空氣中的氫氣球，當氫氣球靜止時，如圖1所示 ，關于氫氣球受力，下列說法中正確的是（ ）A重力、繩的拉力B重力、浮力、繩的拉力C重力、浮力D重力、浮力、繩的拉力、風力的作用圖 2FAOA2如圖2所示，質量均勻的直棒OA，在始終垂直于直棒方向的拉力F作用下能繞固定水平

2、轉軸O轉動。當棒從圖示位置勻速轉到圖中虛線位置過程中，關于F的力矩M，下列說法正確的是（ ）A變大 B變小 C始終不變 D先變大后變小3汽車發(fā)動機的額定功率為80kW，它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為20m/s，那么汽車在以最大速度勻速行駛時所受的阻力的大小是（ ）A8000N B4000N C2000N D1600N PQ圖 3PQ4圖3所示是自行車的輪盤與車軸上的飛輪之間的鏈條傳動裝置。P是輪盤的一個齒，Q是飛輪上的一個齒。下列說法中正確的是（ ）AP、Q兩點角速度大小相等 BP、Q兩點向心加速度大小相等CP點向心加速度小于Q點向心加速度 DP點向心加速度大于Q點向心加速度5關于勻

3、速圓周運動的說法正確的是（ ）A勻速圓周運動一定是勻速運動 B勻速圓周運動一定受恒力作用C勻速圓周運動是加速度不變的運動 D勻速圓周運動是變加速運動6如圖4所示，小球在一細繩的牽引下，在光滑桌面上繞繩的另一端O作勻速圓周運動，關于小球的受力情況，下列說法中正確的是（ ）O·圖4A受重力、支持力和向心力的作用 B受重力、支持力、拉力和向心力的作用 C受重力、支持力和拉力的作用 D受重力和支持力的作用。7地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g，物體在離地面高度為h處的重力加速度的表達式是（ ） A B C D二選擇正確答案。本題共6小題，每小題3分，共18分。在每個小題給出的四個選項中有

4、一個或幾個是符合題意的，全部選對的得3分；選對但不全得2分；不選或選錯得0分。8一個質點受到兩個互成銳角的力F1、F2的作用，由靜止開始運動，若保持二力方向不變，將F1突然增大為F1F，則質點此后（ ） A一定做勻變速曲線運動 B在相等的時間里速度變化一定相等AxyOv圖5C可能作勻速直線運動 D可能作變加速直線運動9一個質點在恒力F的作用下，在xOy平面內從O點運動到A點的軌跡如圖5所示，且在A點時的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向可能的是（ ）A沿+x方向 B沿-x方向C沿+y方向 D沿-y方向10有一物體在高為h處以初速度v0水平拋出，落地時速度為vt，豎直分速度為，水平位移為s，則能

5、用來計算該物體在空中運動的時間的公式有（ ）A B C D11在一個水平轉臺上放有A、B、C三個物體，它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同。A的質量為2m，B、C各為m，A、B離轉軸均為r，C為2r，則（ ）A若A、B、C三物體隨轉臺一起轉動未發(fā)生滑動，A的向心加速度比B、C的大B若A、B、C三物體隨轉臺一起轉動未發(fā)生滑動，B所受的靜摩擦力最小C當轉臺轉速增加時，C最先發(fā)生滑動D當轉臺轉速繼續(xù)增加時，A比B先滑動12同步衛(wèi)星離地心距離為r, 運行速度為v1, 加速度為a1, 地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則下列比值正確的是（ ）A B C D13地球繞太

6、陽的運動可視為勻速圓周運動，太陽對地球的萬有引力提供地球運動所需的向心力。由于太陽內部的核反應而使太陽發(fā)光，在這個過程中，太陽的質量在不斷減小。根據(jù)這一事實可以推知，在若干年以后，地球繞太陽的運動情況與現(xiàn)在相比 （ ）A運動半徑變大 B運動周期變大C運動速率變大 D運動角速度變大此頁為草稿紙題號一二三四五總分附加題23242526得分三填空題。共6題，每小題4分，共24分。把答案填在題中的橫線上。圖614如圖6所示，傾角為的光滑斜面體固定在水平面上，斜面上有一質量為m的金屬球被豎直光滑擋板擋住。則金屬球對擋板的壓力大小為 ；金屬球對斜面的壓力大小為 。15一條河寬500m，河水的流速是3m/s

7、，一只小艇以5m/s（靜水中的速度）的速度行駛，若小艇以最短的時間過河，所用的時間是 s；若小艇要以最短的航程渡河，所需的時間是_s。ALO圖716以16m/s的初速度水平拋出一石子，石子落地時的速度方向與拋出時的速度方向成角，若不計空氣阻力，那么石子拋出點到落地點的高度差為_m，石子落地時速度是_m/s。 （sin37°=0.6，cos37°=0.8） 17長L=0.5m質量可忽略的輕桿，下端固定在O點，上端固定著一質量m =2kg的小球A。A可繞O點在豎直平面內作圓周運動，如圖7所示。當A通過最高點時速率為1m/s時，球對桿的作用力大小為_N，方向_。O A B圖818

8、質量相等的小球 A、B分別固定在輕桿的中點及端點，當桿在光滑水平面上繞O點勻速轉動時，如圖8所示，則桿的OA 段及OB段對球的拉力之比為_。19在某星球上以速度v0將一物體豎直向上拋出，經(jīng)t秒落回原處，若此星球的半徑為R，則在星球上發(fā)射自己的衛(wèi)星，那么它的環(huán)繞速度應是 。20如圖9所示，置于水平面上的木箱的質量為m=10kg，在與水平方向成a=37°角的拉力F=50N的恒力作用下，由靜止開始運動，它與水平面間的動摩擦因數(shù)m=0.2，則前2s內拉力做功的平均功率是_，2s末拉力做功的瞬時功率是_。 m圖937°F四實驗題。21題2分，22題4分。請把答案填在題中的橫線上。圖1

9、2ABCx/cmy/cmO235012575圖100123cm050125750.05mm04035302520圖11 21用游標卡尺和螺旋測微器測量一根金屬絲的長度和直徑。如圖10所示，金屬絲的長度的測量值為 cm；如圖11所示，金屬絲直徑的測量值為 mm。22在研究小球平拋運動的實驗中，某同學記錄了A、B、C三點( A不是拋出點)，建立了如圖12所示的坐標系，平拋軌跡上的三點坐標值：A點的坐標為（5，5），B點的坐標為（15，20），C點的坐標為（25，45）。取g=10m/s2，則小球平拋的初速度為 m/s；小球拋出點的坐標x= cm，y= cm。五、論述與計算。本題包括4小題，共34分

10、。解答應寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題必須明確寫出數(shù)值和單位。23（9分）將一物體以v0=8m/s的速度水平拋出，不計空氣阻力，拋出點距地面的高度為h=1.8m，試求： （1）物體在空中飛行的時間； （2）物體飛行的水平距離； （3）物體落地時的速度大小。24（9分）如圖13所示，質量為m=1kg的小球用細線拴住，線長L=2.0m。當小球從圖示位置A釋放后擺到懸點的正下方的位置B時，細線恰好被拉斷。若位置B距水平地面的高度h=5m，小球落地點C到O¢的距離s=4m。O¢點在懸點O的正下方。求：O¢圖13OABC

11、(1)細線剛被拉斷時小球的速度大??；(2)細線所能承受的最大拉力。25（8分）一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R（R為地球半徑），衛(wèi)星的運動方向與地球自轉方向相同。已知地球自轉的角速度為，地球表面處的重力加速度為g。（1）求人造衛(wèi)星繞地球轉動的角速度。（2）若某時刻衛(wèi)星通過赤道上某建筑物的正上方，求它下次通過該建筑物上方需要的時間。26（8分）97年8月26日在日本舉行的國際學術大會上，德國MaxPlanck學會的一個研究組宣布了他們的研究成果：銀河系的中心可能存在大黑洞，他們的根據(jù)是用口徑為3.5m的天文望遠鏡對獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進行近六年的觀測所得的數(shù)據(jù)。他們

12、發(fā)現(xiàn)，距離銀河系中約60億千米的星體正以2000km/s的速度圍繞銀河系中心旋轉。請根據(jù)上面數(shù)據(jù)，試在經(jīng)典力學的范圍內（見提示2）通過計算確認，如果銀河系中心確實存在黑洞的話，其最大半徑是多少？提示：1黑洞是一種密度極大的天體，其表面的引力是如此之強，以致包括光在內的所有物質都逃脫不了其引力的作用。2計算中可以采用拉普拉斯黑洞模型，在這種模型中，在黑洞表面上的所有物質，即使初速度等于光速c也逃脫不了其引力的作用。（光速c=3×108m/s）G圖14附加題（50分）v0圖151（6分）如圖14所示，一個所受重力為G的小球用細繩懸掛，處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對小球施加一個大小為定值的拉力F（F&

13、lt;G），使其在左側重新獲得平衡。則懸線與豎直方向的最大夾角的正弦值應是 。2（7分）如圖15所示，從傾角為的斜面頂端，以速度v0水平拋出一個小球，若斜面足夠長，且不計空氣阻力，那么小球從水平拋出到離斜面距離最大所經(jīng)歷的時間t= 。Omam圖163（7分）如圖16所示，三個質量均為m的恒星系統(tǒng)，組成一個邊長為a的等邊三角形。它們僅受彼此之間的萬有引力作用，且正在繞系統(tǒng)的質心O點為圓心、在三角形所在的平面做勻速率圓周運動。則此系統(tǒng)的角速度= 。4（10分）已知萬有引力常量G，地球半徑R，地球和月亮之間的距離r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球運轉的周期T1，地球的自轉的周期T2，地球表面的重

14、力加速度g。某同學根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質量M的方法：同步衛(wèi)星繞地心作圓周運動，由。（1）請判斷上面的結果是否正確，并說明理由。如不正確，請給出正確的解法和結果。（2）請根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質量的方法并解得結果。圖17OBA5（10分）如圖17所示，一轉盤可繞其豎直軸在水平面內轉動，轉動半徑為R，在轉臺邊緣放一物塊A，當轉臺的角速度為0時，物塊剛能被甩出轉盤。若在物塊A與轉軸中心O連線中點再放一與A完全相同的物塊B（A、B均可視為質點），并用細線相連接。當轉動角速度為多大時，兩物塊將開始滑動？ 6（10分）經(jīng)過用天文望遠鏡長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對它

15、們的研究，使我們對宇宙中物質的存在形勢和分布情況有了較深刻的認識。雙星系統(tǒng)由兩個星體構成，其中每個星體的線度都遠小于兩星體之間的距離。一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠，可以當作孤立系統(tǒng)處理。 現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學測量確定，該雙星系統(tǒng)中每個星體的質量都是，兩者相距。他們正繞兩者連線的中點作圓周運動。 (1) 試計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T1 ；(2)若實驗上觀測到的運動周期為T2，且T2:T1=1: (N>1)。為了解釋T2與T1的不同，目前有一種流行的理論認為，在宇宙中可能存在一種望遠鏡觀測不到的暗物質。作為一種簡化模型，我們假定在這兩個星體連線為直徑的球體內均勻分布著這種暗物質，而不

16、考慮其它暗物質的影響。試根據(jù)這一模型和上述觀測結果確定該星系間這種暗物質的密度。 第一學期期末考試參考答案 一單選題，每題2分，共14分1234567DDBCDCD二多選題，每題3分，共18分，少選得2分。8910111213ABDABCDBCADAB三填空題，每題4分，共24分。14， 15100，125 167.2，201716，豎直向下 183:219 20 104W，208W四實驗題，21題2分，22題4分211.080，0.7960.799 221.0，-5，0五計算題，共34分。23解：（1）豎直方向為自由落體運動 2分得= 0.6s 1分（2）水平方向，勻速直線運動 2分解得s=

17、4.8m 1分（3）馬上要落地時，豎直分速度 1分合速度 1分 得 1分24解：(1)小球運動到位置B時，細線恰好被拉斷，以后小球做平拋運動。設平拋初速度為v0，則：s= v0t，h=gt2。 （2 分）解得：=4m/s。 （2分）mgFm(2)小球剛要運動到位置B時，細線要斷還沒斷，此時小球受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有：Fm- mg = m， （3分）細線所能承受的最大拉力Fm= mg + m=18N （2分）25地球對衛(wèi)星的萬有引力提供作圓周運動的向心力 (2分)地面表面附近的重力加速度g = （2分）把r2R代入，解方程可得 （2分）（2）衛(wèi)星下次通過該建筑物上方時，衛(wèi)星比地球多轉2p弧度，所需時間 （2分）26解：設位于銀河系中心的黑洞質量為M，繞其旋轉的星體質量為m，星體做勻速圓周運動，則有：G=m 3分根據(jù)拉普拉斯黑洞模型有：G=m 3分聯(lián)立上述兩式并代入相關數(shù)據(jù)可得： R2.67×105km 2分附加題：1 2 34解：（1）上面結果是錯誤的。地球的半徑R在計算過程中不能忽略。 1分 正確的解法和結果： 2分 得 1分 (2)方法一：對月球繞地球作圓周運動，由 得. 3分方法二：在地面重力近似等于萬有引力，由 得 3分5解：設兩物體質量為m，圓盤半徑為r，最大靜摩擦力為fm 2分設馬上