清華附中高級(jí)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(jì)算的問(wèn)題中，g g 取 1010 m/Sm/S,萬(wàn)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(gè)小題給出的四個(gè)選 項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題意的。1.用一端固定于地面的繩系住一個(gè)放在空氣中的氫氣球，當(dāng)氫氣球靜止時(shí)，如圖1 所示，關(guān)于氫氣球受力，下列說(shuō)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(dòng)。當(dāng)棒從圖示位

2、置勻速 位置過(guò)程中，關(guān)于 F 的力矩 M，下列說(shuō)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(chē)發(fā)動(dòng)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(chē)在以最大速度勻速行駛時(shí)所受的阻力的大小是（）4.圖 3 所示是自行車(chē)的輪盤(pán)與車(chē)軸上的飛輪之間的鏈條傳動(dòng)裝置。P 是輪盤(pán)的一個(gè)齒,Q 是飛輪上的一個(gè)齒。下列說(shuō)法中正確的是（A. P、Q 兩點(diǎn)角速度大小相等B. P、Q 兩點(diǎn)向心加速度大小相等C. P 點(diǎn)向心加速度小于 Q 點(diǎn)向心加速度D. P 點(diǎn)向心加速度大于 Q 點(diǎn)向心加速度5.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（A .勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定是勻速運(yùn)動(dòng)B. 勻

3、速圓周運(yùn)動(dòng)一定受恒力作用C. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)D. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)物清華附中高 06 級(jí)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(dòng)，關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)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(yùn)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(gè)小題給出的四個(gè)選 項(xiàng)中有一個(gè)或幾個(gè)是符合題意的，全部選對(duì)的得 3 3 分；選對(duì)但不全得 2 2 分；不選或選 錯(cuò)得 0 0 分。8. 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的力 Fi、F2的作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若保持二力方向 不變，將 Fi突然增大為 Fi+AF，則質(zhì)點(diǎn)此后（）A. 一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B. 在相等的時(shí)間里速度變化一定相等C .可能作勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可能作變加速直線運(yùn)動(dòng)水平位移為 s,則能用來(lái)計(jì)算該物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的公式有（C2hC.，一 g12.同步衛(wèi)星離地心距離為 r,運(yùn)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(yáng)的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力提供地球運(yùn)動(dòng)所需 的向心力。由于太陽(yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)而使太陽(yáng)發(fā)光， 在這個(gè)過(guò)程中，太陽(yáng)的質(zhì)量在不斷減 小。根據(jù)這一事實(shí)可以推知，在若干年以后，地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)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(gè)質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)時(shí)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)到vA 點(diǎn)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(shí)速度為vt，豎直分2 2AVt-Vog11 .在一個(gè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)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(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)未發(fā)生滑動(dòng), 若A、B、C 三物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)未發(fā)生滑動(dòng), 當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C 最先發(fā)生滑動(dòng) 當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時(shí)，A 比 B 先滑動(dòng)B、C 三個(gè)物體,B 離轉(zhuǎn)軸均為 r,AB.C.D.它們跟臺(tái)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(yùn)動(dòng)半徑變大B .運(yùn)動(dòng)周期變大C .運(yùn)動(dòng)速率變大D .運(yùn)動(dòng)角速度變大此頁(yè)為草稿紙題號(hào)-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(shí)間過(guò)河，所用的時(shí)

8、間是_s；若小艇要以最短的航程渡河，所需的時(shí)間是_ S16. 以 16m/s 的初速度水平拋出一石子，石子落地時(shí)的速度方向與拋出時(shí)的速度方向成37。角，若不計(jì)空氣阻力，那么石子拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的高度差為 _m,石子落地時(shí)速度是_m/s。(sin37 =0.6，cos370.8)17.長(zhǎng) L=0.5m 質(zhì)量可忽略的輕桿，下端固定在 O 點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)題。2121 題 2 2 分，2222 題 4 4 分。請(qǐng)把答案填在題中的橫線上。21.用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的長(zhǎng)度和直徑。如圖 10 所示，金屬絲的 長(zhǎng)度的測(cè)量值為_(kāi)cm

9、 ;如圖 11 所示，金屬絲直徑的測(cè)量值為=2kg 的小球 AoA 可繞 O 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖 通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速率為 1m/s 時(shí)，球?qū)U的作用力大小為_(kāi)18質(zhì)量相等的小球 A、B 分別固定在輕桿的中點(diǎn)及端點(diǎn)，當(dāng)桿在光滑水平面上繞 O 點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖 8 所示，則桿的 OA 段及 OB 段對(duì)球的拉 力之比為_(kāi)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(dòng)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(shí)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，它與，2s 末拉0圖 9實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了 A、B、C 三點(diǎn)（A 不是拋出點(diǎn)），建立了如圖 12 所示的坐標(biāo)系，平拋軌跡上的三點(diǎn)坐標(biāo)值： A 點(diǎn)的坐標(biāo)為（5，5），B 點(diǎn)的坐標(biāo)為（15, 20），C 點(diǎn)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(diǎn)的坐標(biāo) x=cm，y=_ cm。五、論述與計(jì)算。本題包括 4 4 小題，共 3434 分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明，方程式和重要的演算步 驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題必須明確寫(xiě)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(jì)空氣阻力，拋出點(diǎn)距地面的高 度為h=1.8m，試求：（1）物體在空中飛行的時(shí)間;（2）物體飛行的水平距離；（3）物體落地時(shí)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(zhǎng) L=2.0m。當(dāng)小球從 圖示位置 A 釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方的位置 B 時(shí)，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(diǎn) C 到 0 ：的距離 s=4m。0：點(diǎn)在懸點(diǎn) 0 的正下方。求:（1）細(xì)線剛被拉斷時(shí)小球的速度大小；（2）細(xì)線所能承受的最大拉力。25. （ 8 分）一顆在赤道上空運(yùn)行

12、的人造衛(wèi) 為r=2R（R 為地球半徑），衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)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(dòng)的角速度。（2）若某時(shí)刻衛(wèi)星通過(guò)赤道上某建筑物下次通過(guò)該建筑物上方需要的時(shí)間。26. （ 8 分）97 年 8 月 26 日在日本舉行的國(guó)際學(xué)術(shù)大會(huì)上，德國(guó) Max Planek 學(xué)會(huì)的 一個(gè)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(duì)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(cè)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(qǐng)根據(jù)上面數(shù)

13、據(jù)，試在經(jīng)典力學(xué)的范圍內(nèi)（見(jiàn)提示 2）通過(guò)計(jì)算確認(rèn)，如果 銀河系中心確實(shí)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(jì)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(gè)所受重力為 G 的小球用細(xì)繩懸掛，處于靜止 狀態(tài)?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)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(cè)不到的暗物質(zhì)。 作為一種簡(jiǎn)化模型，我們假定在這兩個(gè)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(cè)結(jié)果確定該星系間這種暗 物質(zhì)的密度。高 06 級(jí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)周期為圓周運(yùn)動(dòng),2兀2兀t=（2分）.8R_五計(jì)算題，共 34 分。23解：(1)豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)h =丄 gt22a(2)水平方向，勻速直線運(yùn)動(dòng)S =V0t解得s=4.8m(3)馬上要落地時(shí)，豎直分速度vy= gt = 6m/s1 分合速度vt=. v2vy得vt=10m/ s24 解：(1)小球運(yùn)動(dòng)到位置12s= vt，h= gt。2B 時(shí),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(yùn)動(dòng)到位置B 時(shí),細(xì)線要斷還沒(méi)斷,

16、此時(shí)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(wàn)有引力提供作圓周運(yùn)動(dòng)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(guò)該建筑物上方時(shí)，衛(wèi)星比地球多轉(zhuǎn)2 :弧度，所需時(shí)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(yùn)動(dòng)，則有:2m= m gr馬上要滑動(dòng)時(shí)繩的拉力為 T，此時(shí)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(cuò)誤的。地球的半徑R 在計(jì)算過(guò)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(duì)月球繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，由Ti丿,234 r得M_GT12方法二：在地面重力近似等于萬(wàn)有引力，由GM mgR5. 解：設(shè)兩物體質(zhì)量為 m，圓盤(pán)半徑為r，最大靜摩擦力為 fm34對(duì) 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(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則有22GM4二Lc 八M22 刀