2011-2012学年北京市东城区高一（下）期末物理试卷（南片）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在牛顿发表万有引力定律一百多年之后，卡文迪许首先精确测量了引力常量．在国际单位制中引力常量的单位是（ ）
A．N•kg²
B．N•m²
C．N•kg²/m²
D．N•m²/kg²

2. 难度：中等

关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的速度方向一定不断改变
B．物体的速度大小一定不断改变
C．物体的加速度方向一定不断改变
D．物体的加速度大小一定不断改变

3. 难度：中等

下列关于重力势能的说法中正确的是（ ）
A．重力势能的大小与参考平面的选择无关
B．重力势能有负值，重力势能是矢量
C．重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做正功时，重力势能一定减少

4. 难度：中等

下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
B．做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的
C．做匀速圆周运动的物体的向心力是该物体所受外力的合力
D．做匀速圆周运动的物体的向心力是按性质命名的

5. 难度：中等

如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0m/s．当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0m/s，则跳伞员着地时的速度（ ）

A．大小为5.0m/s，方向偏西
B．大小为5.0m/s，方向偏东
C．大小为7.0m/s，方向偏西
D．大小为7.0m/s，方向偏东

6. 难度：中等

如图所示，质量相等的汽车甲和汽车乙，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，汽车甲在汽车乙的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f_甲和f_乙，则下列说法中正确的是（ ）

A．f_甲＞f_乙
B．f_甲=f_乙
C．f_甲＜f_乙
D．无法判断

7. 难度：中等

如图所示，甲、乙两个物体分别被放在地球上的A、B两处，当它们随地球一起转动时，下列说法中正确的是（ ）

A．甲的线速度大于乙的线速度
B．甲的线速度等于乙的线速度
C．甲的角速度大于乙的角速度
D．甲的角速度等于乙的角速度

8. 难度：中等

某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（ ）
A．卫星的向心加速度减小到原来的
B．卫星的角速度减小到原来的
C．卫星的周期增大到原来的8倍
D．卫星的半径增大到原来的2倍

9. 难度：中等

2012年5月26日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“中星2A”地球同步卫星送入太空，为我国广大用户提供广播电视及宽带多媒体等传输业务．下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（ ）
A．可以定点在北京的正上方，离地心的距离按需要选择不同的值
B．只能定点在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
C．运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D．质量不同的地球同步卫星，运行速度不同

10. 难度：中等

一物块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s．从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力F，力F与物块的速度v随时间变化的规律分别如图甲、乙所示．则下列说法中正确的是（ ）

A．第1秒内水平作用力F做功为1J
B．第2秒内水平作用力F做功为1.5J
C．第3秒内水平作用力F不做功
D．0～3秒内水平作用力F所做总功为3J

11. 难度：中等

如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块由静止开始下落．金属块下落过程中所受空气阻力忽略不计．在金属块开始下落到第一次速度为零的过程中（ ）

A．金属块受到的重力先做正功后做负功
B．金属块接触弹簧后其动能和重力势能都减少
C．当金属块的动能最大时，其所受弹力与重力大小相等
D．当金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能也为零

12. 难度：中等

如图所示，用平行于斜面的拉力F拉着木箱沿粗糙斜面加速向上移动．下列说法中正确的是（ ）

A．拉力F对木箱所做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和
B．拉力F对木箱所做的功等于木箱克服摩擦力所做的功与克服重力所做的功之和
C．拉力F对木箱所做的功等于木箱增加的机械能
D．拉力F对木箱所做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和

13. 难度：中等

下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做匀变速运动的物体的机械能可能守恒
C．外力对物体做功为零时，物体的机械能一定守恒
D．系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒

14. 难度：中等

将物体以v的速度水平抛出，物体下落过程中所受空气阻力忽略不计．当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的竖直分速度与水平分速度大小相等
B．物体的瞬时速度大小为v
C．物体的运动时间为
D．物体的运动位移的大小为

15. 难度：中等

质量为m的物体从距离地面h高处由静止开始加速下落，其加速度大小为g．在物体下落过程中（ ）
A．物体的动能增加了mgh
B．物体的重力势能减少了mgh
C．物体的机械能减少了mgh
D．物体的机械能保持不变

二、填空题

16. 难度：中等

质量为1500kg的汽车以5m/s的速度驶过拱桥顶部．已知拱桥顶部的半径为50m．此时汽车的向心加速度大小为    ，汽车对地面的压力大小为    ．（g取10m/s²）

17. 难度：中等

质量为2kg的重物从30m高处由静止开始下落，下落过程中重物受到的空气阻力忽略不计．则重物下落2s时具有的动能为    ；重物下落高度为    m时，动能是其重力势能的一半．（g取10m/s²）

18. 难度：中等

如图所示，地面上有一高h=3.75m的平台，平台下有一倾角可调的挡板，挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合．将一个可视为质点的小球以v=5m/s的速度水平推出．小球下落过程中所受空气阻力忽略不计．适当调节挡板的倾角θ，小球会刚好垂直撞在挡板上，则小球运动时间t=    s，挡板倾角θ=    ．（g取10m/s²）

19. 难度：中等

小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验．
（1）实验时下列哪些操作是必须的？    （填序号）
①将斜槽轨道的末端调成水平
②用天平称出小球的质量
③每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
（2）实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置，于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后，在该段曲线上任取水平距离均为△x=20.00cm的三点A、B、C，如图2所示，其中相邻两点间的竖直距离分别为y₁=10.00cm，y₂=20.00cm．小球运动过程中所受空气阻力忽略不计．请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v=    m/s．（g取10m/s²）

20. 难度：中等

小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg．小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于    J，动能的增加量等于    J（结果保留3位有效数字）．

三、解答题

21. 难度：中等

将一个质量为1kg的小球从某高处以3m/s的初速度水平抛出，测得小球落地点到抛出点的水平距离为1.2m．小球运动中所受空气阻力忽略不计，g=10m/s²．求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）抛出点距地面的高度；
（3）小球落地时重力的瞬时功率．

22. 难度：中等

某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行，其运动可视为匀速圆周运动．已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g．求卫星在圆形轨道上运行速度的表达式和运行周期的表达式．

23. 难度：中等

某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试．他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，其v-t图象如图所示．已知小车质量为1kg，在2s～14s小车功率保持不变，在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行．v-t图象中除2s～10s图象为曲线外，其余时间图象均为直线．在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变．g=10m/s²．求：
（1）小车受到的阻力大小；
（2）小车在匀速行驶阶段的功率；
（3）小车在变加速运动过程中的位移大小．

24. 难度：中等

如图所示，质量m₁=2.0kg的木板AB静止在水平面上，木板的左侧有一个固定的半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同．现将质量m₂=1.0kg可视为质点的小木块C，从圆弧形轨道顶端由静止释放，小木块C到达圆弧形轨道底端时的速度v=3.0m/s．之后小木块C滑上木板AB并带动木板AB运动，当小木块C离开木板AB右端B时，木板AB的速度v₁=0.5
m/s，在小木块C在木板AB上滑行的过程中，小木块C与木板AB总共损失的动能△E=2.25J．小木块C与木板AB间的动摩擦因数μ=0.1．木板AB与地面间的摩擦及空气阻力可忽略不计．取g=10m/s²．求
（1）小木块C运动到圆弧形轨道末端时所受支持力的大小；
（2）小木块C在圆弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功；
（3）小木块C在木板AB上运动过程中，小木块C相对于地面的位移．