2012-2013学年吉林省白城市通榆一中高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是（ ）
A．阿基米德
B．牛顿
C．伽利略
D．亚里士多德

2. 难度：中等

一物体由静止开始作匀加速运动，它在第n秒内的位移是s，则其加速度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则（ ）

A．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
B．碰撞时速度的改变量大小为2m/s
C．小球是从5m高处自由下落的
D．小球反弹起的最大高度为0.45m

4. 难度：中等

如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m₁和m₂的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ．现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是（ ）
A．L+m₁g
B．L+（m₁+m₂）g
C．L+m₂g
D．L+（）g

5. 难度：中等

如图所示，光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球．靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止．现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到半球的顶点B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是（ ）

A．N变大，T变小
B．N变小，T变大
C．N变小，T先变小后变大
D．N不变，T变小

6. 难度：中等

在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火．按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v和k分别等于（重力加速度g取10m/s²）（ ）
A．25m/s，1.25
B．40m/s，0.25
C．50m/s，0.25
D．80m/s，1.25

7. 难度：中等

如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架上，下端栓一质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面的压力为零的瞬间，小球的加速度大小为（ ）
A．g
B．
C．0
D．

8. 难度：中等

如图半径为R的大圆盘以角速度ω旋转，如图，有人站在盘边P点上，随盘转动．他想用枪击中在圆盘中心的目标O，若子弹速度为v_o，则（ ）

A．枪应瞄准目标O射击
B．应瞄准PO的左方偏过θ角射击，且sin θ=
C．应瞄准PO的左方偏过θ角射击，且tan θ=
D．应瞄准PO的右方偏过θ角射击，且cosθ=

9. 难度：中等

某行星质量为地球质量的，半径为地球半径的3倍，则此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的（ ）
A．9倍
B．
C．3倍
D．

10. 难度：中等

同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v₁，加速度大小为a₁，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a₂，第一宇宙速度为v₂，地球半径为R，则（ ）
A．a₁：a₂=r：R
B．a₁：a₂=R²：r²
C．v₁：v₂=R²：r²
D．

11. 难度：中等

如图所示，根据观测，某行星外围有一模糊不清的圆环，为了判断该圆环是连续物还是卫星群，测出了环内各层的线速度v大小与该层至行星中心的距离r，则以下判断中正确的是（ ）

A．若v与r成正比，则该圆环是连续物
B．若v与r成反比，则该圆环是连续物
C．若v²与r成反比，则该圆环是卫星群
D．若v²与r成正比，则该圆环是卫星群

12. 难度：中等

如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下．两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为（ ）

A．（2m+2M）g
B．Mg-2mv²/R
C．2m（g+v²/R）+Mg
D．2m（v²/R-g）+Mg

二、填空题

13. 难度：中等

在做“验证牛顿第二定律”的实验时（装置如图1所示）：
（1）下列说法中正确的是    ．
A．平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上
B．连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行
C．当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力
D．小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车
（2）甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象如图2所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图象为图中的直线．直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大．明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是    ．
A．实验前甲同学没有平衡摩擦力
B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了
C．实验前乙同学没有平衡摩擦力
D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．

14. 难度：中等

如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为m₁和m₂的木块A、B．A、B之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F推A，弹簧稳定后，A、B一起向右做匀加速直线运动，加速度为a，以向右为正方向，在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F撤去，撤去外力的瞬间，木块A的加速度是a₁=    ，木块B的加速度是a₂=    ．

15. 难度：中等

一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m的小球，圆盘的半径是r，绳长为l，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成θ角，如图所示，则圆盘的转速是    ．

三、解答题

16. 难度：中等

如图所示，小车上有一竖直杆，总质量为M，杆上套有一块质量为m的木块，杆与木块间的动摩擦因数为μ，小车静止时木块可沿杆自由滑下．问：必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑？

17. 难度：中等

如图所示，在离地高为h、离竖直光滑墙的水平距离为s₁处有一小球以v的速度向墙水平抛出，与墙碰后落地，不考虑碰撞的时间及能量损失，则落地点到墙的距离s₂为多大？

18. 难度：中等

一平板车，质量M=100kg，停在光滑水平路面上，车身离地面的高h=1.25m，一质量m=50kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1.0m，与车板间的动摩擦因数μ=0.20，如图所示，今对平板车施一水平方向恒力，使车向右行驶．结果物块从车板上滑落，物块刚离开车板的时刻，车向前行驶的距离S=2.0m．求：
（1）物块在平板上滑动时的加速度大小及方向．
（2）物块落地时，落地点到车尾的水平距离S．

19. 难度：中等

已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v₂=，其中G、M_E、R_E分别是引力常量、地球的质量和半径．已知G=6.67×10^-11 N•m²/kg²，c=2.9979×10⁸ m/s．求下列问题：
（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×10³⁰ kg，求它的可能最大半径（这个半径叫Schwarzchild半径）
（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10^-27 kg/m³，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大？