1、第 1 页 共 8 页高 中 物 理 力 学 试 题一、选择题：共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。每小题的四个选项中，只有一项是正确的。1从地面以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球从抛出点上升到最高点所用时间为 t1，下落到抛出点所用时间为 t2。若空气阻力的作用不能忽略，则在下图中能正确表示被抛出物体的速率 v 随时间 t 的变化关系的图线是（ ） 2如图，左侧是倾角为 60的斜面、右侧是 弧面的物体固定在水平地面上，41圆弧面底端切线水平，一根两端分别用轻绳系有质量为 m1、m 2 的小球跨过其顶点上的滑轮。当它们处于平衡状态时，连结 m2 小球的轻绳与水平线的夹角为 600
2、，不计一切摩擦，两小球可视为质点。m l : m2 等于（ ）A . 1 : l B . 2 : 3 C . 3 : 2 D . 3 : 4 3据中新社3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号 ”实现对接。某同学得知上述消息后，画出 “天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号” ， B代表“神舟八号” ，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定（ ）A “天宫一号”的运行速率大于 “神舟八号”的运行速率B “天宫一号”的周期小于“ 神舟八号”的周期C “天宫一号”的向心加速度大于
3、“神舟八号”的向心加速度D “神舟八号”加速后可以与 “天宫一号”实现对接42010 年 1 月 17 日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗导航卫星系统工程建设又迈出重要一步。我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统在四川汶川抗震救灾和北京奥运会中发挥了巨大的作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统” ，具有导航、定位等功能。 “北斗”系统中两颗工作星均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径为 r，某时刻 2 颗工作卫星分别位于轨道上的 A、B 两位置（如图所示） 若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，不
4、计卫星间的相互作用力下判断中不正确的是（ ）A这 2 颗卫星的加速度大小相等，均为 2rgB卫星 1 向后喷气就一定能追上卫星 2 C 卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为 grR3D 卫星 1 由位置 A 运动到位置 B 的过程中万有引力做功为零5某质点在坐标原点 O 处做简谐运动，其振幅为 5.0cm，振动周期为 0.40s，振动在介质地球ABvtAt1 t2vt0 Bvt0Dt1 t2 t1 t2Cvt0 t1 t2第 2 页 共 8 页h中沿 x 轴正向传播，传播速度为 1.0m/s。若质点在平衡位置 O 向上振动 0.20s 后立即停止振动，则停止振动后又经过 0.20
5、s 的时刻的波形可能是图中的（ ）6一个质点以 o 为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如图所示，a 、 b、 c、 d 表示的是质点在不同时刻的相应位置。下面说法正确的是（ ）A质点在位置 b 比在位置 d 时相位超前 4B质点通过位置 b 时，相对平衡位置的位移为 A/2 C质点从位置 a 到 c 和从位置 b 到 d 所用的时间相等 D质点从位置 a 到 b 和从 b 到 c 的过程中平均速度相等 7如图，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系有质量为 M 的圆板，处于平衡状态开始一质量为 m 的圆环套在弹簧外，与圆板距离为 h，让环自由下落撞击圆板，碰撞时间极短，碰后圆环与圆板共同向下运动
6、，使弹簧伸长。那么（ ） A碰撞过程 中环与板系统的机械能守恒B碰撞过程中环与板的总动能减小转化为弹簧的弹性势能C.碰撞后新平衡位置与下落高度 h 无关D碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量8 图示为索道输运货物的情景。已知倾斜的索道与水平方向的夹角 为 370，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为 0.30。 当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的 1.15 倍，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为（ ）A0.35mg B. 0.30mg C. 0.23mg D. 0.20mg 9水平光滑直轨道 a
7、b 与半径为 R 的竖直半圆形光滑轨道 bc 相切，一小球以初速度 v0 沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过 c 点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的 d 点，则（ ）A小球到达 c 点的速度为 gB小球到达 b 点时轨道的压力为 5mgC小球在直轨道上的落点 d 与 b 点距离为 2RD小球从 c 点落到 d 点所需时间为 gR210如图，三角体由两种具有不同动摩擦因数的材料拼接而成，BC 界面平行水平底面DE，两侧面与水平面夹角分别为 300。 和 600。已知物块从 A 静止下滑，加速至 B 然后匀速至 D；若该物块静止从 A 沿另一侧面下滑，则有：（ ）A通过
8、C 点的速率等于通过 B 点的速率BAB 段的运动时间大于 AC 段的运动时间O第 3 页 共 8 页C将加速至 C 然后匀速至 ED一直加速运动到 E，但 AC 段的加速度比 CE 段小11如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为 m 和 M（ m M=12）的物块 A、B 用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同。当用水平力 F 作用于 B 上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为 x1。当用同样大小的力 F 竖直加速提升两物块时（如右图） ，弹簧的伸长量为 x2，则 x1x 2 等于 ( ) A11 B12C21 D2312利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小实验时把图
9、a 中的小球举到绳子的悬点 O 处，然后让小球自由下落用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化的图像如图 b 所示根据图像所给的信息，以下判断正确的是（ ） At 2、t 5 时刻小球动能相同 Bt 1、t 4 时刻小球速度最大Ct 3、t 4 时刻小球速度相同 D小球在运动过程中机械能守恒二、实验题：本题共 2 道题，共 13 分。13 （3 分）有人说矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题。他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为 800.0mm，用游标为 10 分度的卡尺测得摆球的直径如图 1 所示，摆球的直径为 mm。他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止
10、释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“0” ，直到摆球第 30 次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数如图 2 所示，读出所经历的时间 t，则单摆的周期为 s，该实验测得当地的重力加速度为 m/s2。 （保留 3 位有效数字）来源:学科网14 （10 分） （1）用图 3 装置验证碰撞过程中的动量守恒图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽O 点是水平槽末端 在记录纸上的垂直投影点，A、B 两球的质量之比R先使 A 球从斜槽上 某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留:ABm下落点痕迹 P，重复 10 次，得到 10 个落点再把 B 球放在水平槽上的末
11、端 R 处，让A 球仍从同一高度处由静止释放，与 B 球碰撞，碰后 A、B 球分别在记录纸上留下各图 1图 2 图 3第 4 页 共 8 页自的落点痕迹，重复 10 次A、B 两球在记录纸上留下的落点痕迹如图 4 所示，其中米尺的零点与 D 点对齐碰撞后 A 球的水平射程应取 cm本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是 A使 A、B 两小球的质量之比改变为 5：1B升高小球初始释放点的位置C使 A、B 两小球的直径之比改变为 1：3D升高桌面的高度， 即升高 R 点距地面的高度利用此次实验中测得的数据计算
12、碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为 （结果保留三位有效数字）（2） 某实 验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？测得遮光条的宽度 d=0.50cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 t=2.010-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为 m/s在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量 m、 和（文字说明并用相应的字母表示） 本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示） ，从而验证了系统的机械能守恒三、填空题：本题共 2 道题
13、，共 5 分15 （2 分）如图，一轻质细绳的下端系一质量为 m 的小球，绳的上端固定于 O 点。现用手将小球拉至水平位置 (绳处于水平拉直状态 )，松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为 。已知绳能承受的最大拉力为 F，则 cos= 16 （3 分）有一种机械装置，叫做“滚珠式力放大器”，其原理如图，斜面 A 可以在水平面上滑动，斜面 B 以及物块 C 都是被固定的，它们均由钢材制成，钢珠 D 置于 A、 B、 C 之间，当用水刻度尺气垫导轨光电门数字计时器滑块遮光条钩码连气源图 4第 5 页 共 8 页平力 F 推斜面 A 时，钢珠 D 对物块 C
14、 的挤压力 F就会大于 F，故称为“滚珠式力放大器”. 如果斜面 A、 B 的倾角分别为 、，不计一切摩擦力以及钢珠 D 自身的重力，这一装置的力放大倍数（即 F与 F 之比）是 。2010-2011 学年度第一学期物 理 试 卷 答 题 纸四、解答题：本题共 5 道题，共 54 分。17 （8 分）如图，一质量 m=0.20kg 的滑块（可视为质点）从固定的粗糙斜面的底端以v=4.0m/s 的速度滑上斜面。已知斜面的倾角 =37，滑块与斜面间的动摩擦因数 =0.50， sin37=0.60，cos37=0.80，若空气阻力可忽略不计，取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）滑块沿斜面上滑的
15、加速度大小；（2）滑块上滑的最大高度；（3）滑块在斜面底端时重力的瞬时功率。18 （8 分）杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿项端完成各种动作后下滑。若竿上演员自竿项由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零。已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿项滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示。竿上演员质量为 ，kgm401长竹竿质量 （1）求竿上的人下滑过程中的最大速度 ；（2）./0,122smgk v请估测竹竿的长度 h。19 （13 分）如图 1，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过
16、程中不同时刻对轻绳的拉力 F 与被提升重物的速度 v，并描绘出 F- 1v图象。假设密 封 线 内 不 要 答 题班级_姓名_学号_v第 6 页 共 8 页某次实验所得的图象如图 2 所示，其中线段 AB 与 1v轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内 F 和 1v的关系；线段 BC 的延长线过原点（C 点为实线与虚线的分界点），它反映了被提升重物在第二个时间段内 F 和 v的关系；第三个时间段内拉力 F 和速度 v 均为C 点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到 vC=3.0m/s，此后物体做匀速运动。取重力加速度 g=10m/
17、s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。（1）在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一时间段内和第二时间段内还各有一些物理量的值保持不变。请分别指出第一时间段内和第二时间内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；（2）求被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程。20 （13 分）如图，在一光滑的长直轨道上，放着若干完全相同的小木块，每个小木块的质量均为 ，且体积足够小均能够看成质点，其编号依次为 0、1、2、n，相邻各m木块之间的距离分别记作： 在所有木块都静止的初始条件下，有一个沿轨道12,nl F图 1vF/N/sm-11vO 13.0 12.02AB
18、C468图 2第 7 页 共 8 页方向水平向右的恒力 持续作用在 0 号小木块上，使其与后面的木块连接发生碰撞，假如F所有碰撞都是完全非弹性的（碰后合为一体共速运动） 求：（1）在 0 号木块与 1 号木块碰撞后瞬间，其共同速度的表达式；（2）若 N， m，那么在 2 号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？2l（3）在 N， m 的前提下，为保持正在运动的物块系统在每次碰撞前瞬间其总动1能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第 号和第 n 号木块之间距离 为多少米？1nl21 （12 分）如图，P、Q 为某地区水平地面上的两点，在 P 点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀
19、分布，密度为 ；石油密度远小于 ，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，第 8 页 共 8 页该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏高。重力加速度在原竖直方向（即PO 方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常” 。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用 P 点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为 G。（1）设球形空腔体积为 V，球心深度为 d（远小于地球半径） ， =x，求空腔所引起的PQQ 点处的重力加速度反常（2）若在水平地面上半径 L 的范围内发现：重力加速度反常值在 与 （k1）之间变k化，且重力加速度反常的最大值出现在半为 L 的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。
