清華附中高級高一第一學(xué)期期末試題

1、高一第一學(xué)期期末試卷注意：在有數(shù)值計算的問題中，g g 取 1010 m/Sm/S,萬有引力恒量 G G = 6.67X10-11N m2/kg2一.選擇正確答案。本題共 7 7 小題，每小題 2 2 分，共 1414 分。在每個小題給出的四個選 項中只有一個是符合題意的。1.用一端固定于地面的繩系住一個放在空氣中的氫氣球，當(dāng)氫氣球靜止時，如圖1 所示，關(guān)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(fēng)力的作用2. 如圖 2 所示，質(zhì)量均勻的直棒 OA,在始終垂直于直 作用下能繞固定水平轉(zhuǎn)軸 O 轉(zhuǎn)動。當(dāng)棒從圖示位

2、置勻速 位置過程中，關(guān)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(jī)的額定功率為 80kW，它以額定功率在平的最大速度為 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（）4.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（A. P、Q 兩點角速度大小相等B. P、Q 兩點向心加速度大小相等C. P 點向心加速度小于 Q 點向心加速度D. P 點向心加速度大于 Q 點向心加速度5.關(guān)于勻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

3、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物清華附中高 06 級2007.1棒方向的拉力 F轉(zhuǎn)到圖中虛線（ ）直公路上行駛A.8000NB. 4000NC.2000ND. 1600N圖1、圖 2)圖 3Q6.如圖 4 所示，小球在一細(xì)繩的牽引下，在光滑桌面上繞繩的另一端 動，關(guān)于小球的受力情況，下列說法中正確的是（）A .受重力、支持力和向心力的作用，:_OB. 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圖 4O 作勻速圓周運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 ）2B 空 C（R h） g.R

4、h.R2本題共 6 6 小題，每小題 3 3 分，共 1818 分。在每個小題給出的四個選 項中有一個或幾個是符合題意的，全部選對的得 3 3 分；選對但不全得 2 2 分；不選或選 錯得 0 0 分。8. 一個質(zhì)點受到兩個互成銳角的力 Fi、F2的作用，由靜止開始運動，若保持二力方向 不變，將 Fi突然增大為 Fi+AF，則質(zhì)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C .可能作勻速直線運動D.可能作變加速直線運動水平位移為 s,則能用來計算該物體在空中運動的時間的公式有（C2hC.，一 g12.同步衛(wèi)星離地心距離為 r,運行速度為 vi,加速度為 ai,地球赤

5、道上的物體隨地球自 轉(zhuǎn)的向心加速度為 a2,第一宇宙速度為 v，地球半徑為n airaiR2A . B . ()a2Ra2ri3 .地球繞太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(nèi)部的核反應(yīng)而使太陽發(fā)光， 在這個過程中，太陽的質(zhì)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（ ）D.受重力和支持力的作用。7.地球半徑為 R, 度的表達(dá)式是（A . jRy二 .選擇正確答案。D .R g2(R - h)29. 一個質(zhì)點在恒力 F 的作用下，在 xOy 平面內(nèi)從 的軌跡如圖 5 所示， 且 在 A 點時的速度方向與

6、x 軸平行，則恒力 F 的方A.沿+x 方向C .沿+y 方向10.有一物體在高為O 點運動到vA 點能的是（V ）圖 5B 沿-x 方向D 沿-y 方向h 處以初速度 vo水平拋出，落地時速度為vt，豎直分2 2AVt-Vog11 .在一個水平轉(zhuǎn)臺上放有 A、質(zhì)量為 2m, B、C 各為 m. A、若 A、 B、 C 三物體隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動未發(fā)生滑動, 若A、B、C 三物體隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動未發(fā)生滑動, 當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時，C 最先發(fā)生滑動 當(dāng)轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時，A 比 B 先滑動B、C 三個物體,B 離轉(zhuǎn)軸均為 r,AB.C.D.它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同。A 的C 為 2r，則（）A 的向心加速

7、度比 B、C 的大B 所受的靜摩擦力最小R,則下列比值正確的是（D _（卑v2rC .巴二匚v2RA.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-一一-二二三四五總分附加題23242526得分三填空題。共 6 6 題，每小題 4 4 分，共 2424 分。把答案填在題中的橫線14如圖 6 所示，傾角為B的光滑斜面體固定在水平面上，斜面上有一質(zhì) 量為m 的金屬球被豎直光滑擋板擋住。則金屬球?qū)醢宓?為;金屬球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?5. 一條河寬 500m,河水的流速是 3m/s, 只小艇以5m/圖(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

8、間是_s；若小艇要以最短的航程渡河，所需的時間是_ S16. 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37。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，cos370.8)17.長 L=0.5m 質(zhì)量可忽略的輕桿，下端固定在 O 點，上端固定著一質(zhì)量 m 7 所示。當(dāng) A 彳 I -I_.1_N，方向四.實驗題。2121 題 2 2 分，2222 題 4 4 分。請把答案填在題中的橫線上。21.用游標(biāo)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

9、 ;如圖 11 所示，金屬絲直徑的測量值為=2kg 的小球 AoA 可繞 O 點在豎直平面內(nèi)作圓周運動，如圖 通過最高點時速率為 1m/s 時，球?qū)U的作用力大小為_18質(zhì)量相等的小球 A、B 分別固定在輕桿的中點及端點，當(dāng)桿在光滑水平面上繞 O 點勻速轉(zhuǎn)動時，如圖 8 所示，則桿的 OA 段及 OB 段對球的拉 力之比為_o 一19. 在某星球上以速度 V0 將一物體豎直向上拋出，R,則在星球上發(fā)射自己的衛(wèi)星，那么它的環(huán)繞速 是o20. 如圖 9 所示，置于水平面上的木箱的質(zhì)量為 方向成=37角的拉力 F=50N的恒力作用下，由靜水平面間的動摩擦因數(shù)=0.2， 則前 2s 內(nèi)拉力做功的平均功

10、率是 力做功的瞬時功率是 _o經(jīng) t 秒落回原處，若此星球的半徑為度應(yīng)37Fm=10kg,在與水平止開始運動，它與，2s 末拉0圖 9實驗中，某同學(xué)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(biāo)系，平拋軌跡上的三點坐標(biāo)值： A 點的坐標(biāo)為（5，5），B 點的坐標(biāo)為（15, 20），C 點的坐標(biāo)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(biāo) x=cm，y=_ cm。五、論述與計算。本題包括 4 4 小題，共 3434 分。解答應(yīng)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

11、和單位。23. （9 分）將一物體以 vo=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(zhì)量為 m=1kg 的小球用細(xì)線拴住，線長 L=2.0m。當(dāng)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(xì)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 0 ：的距離 s=4m。0：點在懸點 0 的正下方。求:（1）細(xì)線剛被拉斷時小球的速度大?。唬?）細(xì)線所能承受的最大拉力。25. （ 8 分）一顆在赤道上空運行

12、的人造衛(wèi) 為r=2R（R 為地球半徑），衛(wèi)星的運動方向 向相同。已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為3,地球 加速度為 g0（1）求人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度。（2）若某時刻衛(wèi)星通過赤道上某建筑物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(xué)術(shù)大會上，德國 Max Planek 學(xué)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(yuǎn)鏡對獵戶座中位于銀河系中心附近的星體進(jìn)行近六年的觀測所得 的數(shù)據(jù)。他們發(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(zhuǎn)。請根據(jù)上面數(shù)

13、據(jù)，試在經(jīng)典力學(xué)的范圍內(nèi)（見提示 2）通過計算確認(rèn)，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(qiáng)，以致包括光在內(nèi)的 所有物質(zhì)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(zhì)，即 使初速度等于光速 c 也逃脫不了其引力的作用。（光速 c=3X108m/s）附加題（50 分）1.（ 6 分）如圖 14 所示，一個所受重力為 G 的小球用細(xì)繩懸掛，處于靜止 狀態(tài)。現(xiàn)對小球施加一個大小為定值的拉力 F （F1)。為了解釋 T2與 T1的不同，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)

14、鏡觀測不到的暗物質(zhì)。 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(nèi)均勻分布著這種暗物 質(zhì)，而不考慮其它暗物質(zhì)的影響。試根據(jù)這一模型和上述觀測結(jié)果確定該星系間這種暗 物質(zhì)的密度。高 06 級第一學(xué)期期末考試參考答案單選題，每題 2 分，共 14 分1234567DDBCDCD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.mg tan二,mg15. 100, 12516. 7.2, 20cos -17. 16,豎直向下18.3:219.2vR20.104W , 208W四實驗題，21 題

15、2 分，22 題 4 分21 . 1.080 , 0.796 0.79922. 1.0, -5, 0得M二仁GT；(2)若實驗上觀測到的運動周期為圓周運動,2兀2兀t=（2分）.8R_五計算題，共 34 分。23解：(1)豎直方向為自由落體運動h =丄 gt22a(2)水平方向，勻速直線運動S =V0t解得s=4.8m(3)馬上要落地時，豎直分速度vy= gt = 6m/s1 分合速度vt=. v2vy得vt=10m/ s24 解：(1)小球運動到位置12s= vt，h= gt。2B 時,細(xì)線恰好被拉斷,（2 分）以后小V0，則:解得：v0=（2分）小球剛要運動到位置B 時,細(xì)線要斷還沒斷,

16、此時小球受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有:2LvFm-mg = m，L（3分）* Fm細(xì)線所能承受的最大拉力2voFm= mg + m =18N（2分）25 地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供作圓周運動的向心力Mm2G 2mr，衛(wèi)r地面表面附近的重力加速度g7把 r = 2R 代入，解方程可得（2（2分）mg衛(wèi)8R（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(zhuǎn)2 :弧度，所需時間得t二=0.6s=4m/s。26 解：設(shè)位于銀河系中心的黑洞質(zhì)量為M，繞其旋轉(zhuǎn)的星體質(zhì)量為 m,星體做勻速圓周運動，則有:2m= m gr馬上要滑動時繩的拉力為 T，此時兩物體受到的摩擦力都為最大靜摩擦力，2Mm vG

17、 =mr r根據(jù)拉普拉斯黑洞模型有:Mmc2G 2- =m -R2R聯(lián)立上述兩式并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得:附加題：FR=2.67X105km2.Votan v3./3Gm-a34解：(1)上面結(jié)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(jié)果：GMmm (R + hfIT 丿得M二GT22I2(2)方法一：對月球繞地球作圓周運動，由Ti丿,234 r得M_GT12方法二：在地面重力近似等于萬有引力，由GM mgR5. 解：設(shè)兩物體質(zhì)量為 m，圓盤半徑為r，最大靜摩擦力為 fm34對 B 有2rfm-T 二 m 23 分聯(lián)立解得2 3o32 分6解：(1)雙星均繞它們的連線的中點做圓周運動，則有22GM4二Lc 八M22 刀