2010-2011学年福建师大附中高一（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示．一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为N₁，通过凹形路面最低处时对路面的压力为N₂，则（ ）
A．N₁＞mg
B．N₁＜mg
C．N₂=mg
D．N₂＜mg

2. 难度：中等

如图是某位同学设想的人造地球卫星轨道（卫星发动机关闭），其中不可能的是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

小船在200m宽的河中横渡，水流速度是4m/s，船在静水中的航速是5m/s，则下列判断正确的是（ ）
A．小船过河所需的最短时间是40s
B．要使小船过河的位移最短，船头应始终正对着对岸
C．要使小船过河的位移最短，过河所需的时间是50s
D．如果水流速度增大为6m/s，小船过河所需的最短时间将增大

4. 难度：中等

如图所示，用长为L且不可伸长的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）

A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C．小球过最低点时绳子的拉力有可能小于小球重力
D．若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为

5. 难度：中等

如图所示，两个质量相同的物体A、B从同一高度，A由光滑斜面下滑，B自由下落，不计空气阻力，最后到达同一水平地面上，则（ ）

A．两物体的运动时间相同
B．落地前的瞬间B的动能较大
C．两物体落地前的瞬间速度相同
D．落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率

6. 难度：中等

如图所示，通过定滑轮悬挂两个质量为m₁、m₂的物体（m₁＞m₂），不计绳子和滑轮质量、绳子与滑轮间的摩擦，同时静止释放两物，m₁向下运动一段距离的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．m₁势能的减少量等于m₂动能的增加量
B．m₁势能的减少量等于m₂势能的增加量
C．m₁机械能的减少量等于m₂机械能的增加量
D．m₁机械能的减少量大于m₂机械能的增加量

二、解答题

7. 难度：中等

已知海王星和地球的质量比m₁：m₂=16：1，它们的半径比R₁：R₂=4：1求：
（1）海王星和地球的第一宇宙速度之比v₁：v₂
（2）海王星表面和地球表面重力加速度之比g₁：g₂．

8. 难度：中等

在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上．如图所示，将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角α=53°，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3.25m．，绳长l=2m，悬挂点O与浮台的水平距离为x=3m，不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计．取重力加速度g=10m∕s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：
（1）求选手摆到最低点时对绳拉力的大小；
（2）若选手摆到最低点时松手，选手能否落在浮台上？

三、选择题

9. 难度：中等

如图所示，压路机后轮的半径是前轮半径的3倍，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上一点，它离后轮轴的距离是后轮半径的一半，即R_B=2R_C，R_C=1.5R_A，则A、B、C三点的角速度和向心加速度的比值分别为（ ）

A．3：1：1；9：2：1
B．3：1：1；6：2：1
C．1：3：3；2：6：3
D．1：3：3；6：2：1

10. 难度：中等

发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道，发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图．这样选址的优点是，在赤道附近（ ）
A．地球的引力较大
B．地球自转线速度较大
C．重力加速度较大
D．地球自转角速度较大

11. 难度：中等

同步卫星的加速度为a₁，地面附近卫星的加速度为a₂，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a₃，则（ ）
A．a₁＞a₂＞a₃
B．a₃＞a₂＞a₁
C．a₂＞a₃＞a₁
D．a₂＞a₁＞a₃

12. 难度：中等

如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向以v、2v的水平速度先后两次抛出，均落在斜面上．从抛出到落在斜面上，物体和斜面接触时速度与水平方向的夹角为φ₁、φ₂，水平距离为x₁、x₂，下落高度为y₁、y₂，则下列关系中不正确的是（ ）

A．tanφ₁=2tanθ
B．φ₁=φ₂
C．x₁：x₂=1：2
D．y₁：y₂=1：4

13. 难度：中等

如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（ ）
A．在B位置小球动能最大
B．从A→C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C．从A→D位置小球动能先增大后减小
D．从B→D位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量

四、填空题

14. 难度：中等

某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重物自由下落的方法，得到一条点迹清晰的纸带，实验器材及打出的纸带如图所示．已知打点计时器打点周期为0.02s，当地重力加速度g=9.80m/s²，测得所用的重物的质量为1.00kg．把纸带中第一个点记作O（此时重物的速度为零），另选打点计时器连续打下的3个点A、B、C为计数点，经测量A、B、C各点到O的距离分别为9.51cm、12.70cm、15.70cm．根据以上数据计算或分析重物由O点运动到B点的过程：（计算结果均取3位有效数字）
（1）重物的重力势能减少量为    ；
（2）重物的动能增加量为    ；
（3）这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量    动能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）分析产生误差可能的原因是    ．（至少写出一条原因）

五、解答题

15. 难度：中等

中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备．设想你跟随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，在飞船绕行靠近月球表面的圆形轨道时，你用秒表记下飞船绕行一周所用的时间为T，登陆月球后你用弹簧秤测出质量为 的物体的重力为，已知引力常量为，只利用上述这些物理量，试推导出月球半径和质量的表达式．

16. 难度：中等

如图所示，遥控电动赛车（可视为质点）从A点由静止出发，经过时间t后关闭电动机，赛车继续前进至B点水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道，通过轨道最高点D后回到水平地面EF上，E点为圆形轨道的最低点．已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f=0.4N，赛车的质量m=0.4kg，通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作，轨道AB的长度L=2m，B、C两点的高度差h=0.45m，连线CO和竖直方向的夹角α=37°，圆形轨道的半径R=0.5m，空气阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）赛车运动到C点时速度v_c的大小；
（2）赛车经过最高点D处时对轨道压力F_N的大小；
（3）赛车电动机工作的时间t．

17. 难度：中等

滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作给人以美的享受．如图所示，abcdef为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均为斜直轨道，倾角θ=37°，bc段与和cd段之间由长度不计的小圆弧衔接，滑板及运动员在转弯处c无机械能损失．de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道，O点为圆心，其正上方的d点为圆弧的最高点，滑板及运动员总质量m=60kg，忽略摩擦阻力和空气阻力，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．运动员从b点以υ=4m/s的速度水平滑出，落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行，除运动员做缓冲动作以外，均可把滑板及运动员视为质点．则他是否会从d点滑离轨道？请通过计算得出结论．