昌平区2014～2015学年第二学期高一年级期末质量抽测

物 理 试 卷

　 (满分100分，考试时间90分钟)　2015.7

考

生

须

知

考生要认真填写学校、班级、姓名、考试编号。

本试卷共8页，分两部分。第一部分选择题，包括两道大题，15个小题；第二部分非选择题，包括三道大题，7个小题。

试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分（选择题）必须用2B铅笔作答；第二部分（非选择题）必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时可以使用2B铅笔。

考试结束后，考生应将试卷答题卡放在桌面上，待监考老师收回。



第一部分（选择题 共45分）

一．单项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。

下列物理量中属于矢量的是（B）

A．动能 　　　 B．线速度　　　 C．功 　　　 D．功率

物体做曲线运动的条件是（D）

A．受到的合外力必须是恒力

B．受到的合外力必须是变力

C．合外力方向与速度方向在一条直线上

D．合外力方向与速度方向不在一条直线上

在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的运动是（C）

A．汽车以恒定速率通过拱形桥

B. 雨点匀速下落

C．物体沿光滑斜面下滑

D. 汽车刹车的运动

牛顿在前人研究的基础上总结出万有引力定律
，100多年以后，英国物理学家卡文迪许在实验室里测出了引力常量G?的数值。在国际单位制中G的单位是（A）

A．N·m2/kg2　　　　　　　　　　　B．N·kg2/m2

C．kg2/（N·m2）　　　　　　　　　　　　　　　　　D．G是常量没有单位

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，离地面越远的卫星（D）

A．向心加速度越大 B．线速度越大

C．角速度越大 D．周期越大

如图1所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度为ω，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（B）

A．物块只受到重力和支持力作用

B．圆盘对物块的静摩擦力提供其向心力

C．物块的线速度大小为

D．物块的向心加速度大小为

一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。图2中分别画出了汽车转弯时受到的合力F的四种方向，可能正确的是（B）

如图3所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同，θ1＜θ2＜θ3。现让完全相同的物块沿斜面由静止从顶端运动到底端。关于物块沿不同斜面运动时重力做功W和重力做功的平均功率P，下列说法正确的是（C）

A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙

C．W甲＝W乙＝W丙 D．P甲＝P乙＝P丙

某物理实验小组采用如图4所示的装置研究平抛运动。每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平挡板依次放在1、2、3的位置，且l与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为xl、x2、x3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（C）

A．x2－xl＝x3－x2　　　　　　　　　　　　　　　B．x2－xl＜x3－x2

C．x2－xl＞x3－x2　　　　　　　　　　　　　　　D．无法判断

如图5所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。在外力的作用下使物块在水平桌面上沿x轴运动。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x1时，弹力大小为F=k x1（x1为弹簧形变量，k为常量），借助F－x图像可以确定弹力做功的规律。物块沿x轴从O点运动到位置x1的过程中，弹力做功的表达式为（A）

A．－
B．
C．－
　　 D．

二．不定项选择题。本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，可能有一个或多个选项符合题意，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

下列关于曲线运动的说法，正确的是（BC）

A．曲线运动可以是匀速运动

B．?曲线运动一定是变速运动

C．?曲线运动可以是匀变速运动

D．曲线运动的加速度可能为零

改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。在下列哪几种情形，汽车的动能增大为原来的4倍？（AD）

A．质量不变，速度增大到原来的2倍

B．质量不变，速度增大到原来的4倍

C．速度不变，质量增大到原来的2倍

D．速度不变，质量增大到原来的4倍

在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（AC）

A．加速度相同 　　B．加速度不同

C．距抛出点竖直方向的高度相同 　　D．距抛出点竖直方向的高度不同

经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表（AU是天文学中的长度单位，大约是地球到太阳的平均距离）。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是（BC）

远日点

近日点



神舟星

3.575AU

2.794AU



杨利伟星

2.197AU

1.649AU



 A．T1＜T2

B．T1＞T2

C．a1＜a2

D．a1＞a2

一个质量为m的物体，在距地面h高处由静止竖直下落到地面，已知小球下落过程中所受阻力的大小为
，其中g为重力加速度。则在小球下落到地面的过程中，下列说法正确的是（BD）

A．小球重力势能的减小量为
mgh　　　　　　B．小球重力势能的减少量为mgh

C．小球动能的增加量为
mgh 　　　　D．小球动能的增加量为
mgh

第二部分（非选择题，共55分）

三．填空题。本题共3小题，每小题4分，共12分。

公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥时的运动可以看做圆周运动，如图6所示。设桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，质量为m的汽车在拱形桥上以速度v通过桥的最高点时，车对桥的压力大小为　　　　　　；若车对桥的压力刚好为零，则车速大小为　　　　。

我们称绕地球运动的周期和地球的自转同步的卫星称为同步卫星，是人为发射的一种卫星，它相对于地球静止于赤道上空。设地球的质量为M，地球的半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G，则地球同步卫星的运动周期为　　　　，同步卫星距地面的高度为　　　。

质量m＝5×103kg的汽车以P＝6×104W的额定功率沿平直公路行驶，某时刻汽车的速度大小为v＝10m/s，设汽车受恒定阻力f＝2.5×103N。则v＝10m/s时汽车的加速度a的大小为　　　　m/s2；汽车能达到的最大速度vm大小为　　　　m/s。

四．实验题。本题共1小题，共13分。

（13分）

采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律，实验装置如图7所示：?

现有的器材为：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤．

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有（多选）　　　　　　。

A．天平??? B．秒表

C．刻度尺??? D．220V交流电源

（2）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：

A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v。

B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过
计算出瞬时速度v。

C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v，并通过
计算出高度h。

D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v。

以上方案中只有一种正确，正确的是　　　　　。（填入相应的字母）

（3）甲同学从打出的纸带中选出一条理想的纸带，如图8所示。选取纸带上连续打出的5个点A、B、C、D、E，测出A点与起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2。已知重锤的质量为m，打点计时器所接交流电的频率为f，当地的重力加速度为g。从起始点O开始到打下C点的过程中，重锤重力势能的减小量为△EP=

，重锤动能的增加量为△EK= 。在误差充许的范围内，如果△EP=△EK，则可验证机械能守恒。

（4）乙同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到起始点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据见下表：

计数点

1

2

3

4

5

6

7



h/m

0.124

0.194

0.279

0.380

0.497

0.630

0.777



v/(m·s－1)



1.94

2.33

2.73

3.13

3.50





v2/(m2·s－2)



3.76

5.43

7.45

9.80

12.25





他在如图9所示的坐标中，描点作出v2－h图线。由图线可知，重锤下落的加速度g′＝________ m/s2（保留三位有效数字）；若当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，如果在误差允许的范围内g′＝________，则可验证机械能守恒。

五．论述计算题。本题共3小题，共30分，解答时写出必要的文字说明、公式或表达式。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

（10分）将一小球距地面h=20m的高度处，以v0＝10m/s的初速度水平抛出，空气阻力不计，重力加速度g＝10m/s2。求：

（1）小球在空中运行的时间；

（2）小球的水平射程；

（3）落地时速度的大小。

（10分）如图10所示，光滑的
圆弧轨道的半径为R=0.8m，一质量为m=1.0kg的物块自A点从静止开始下滑到圆弧轨道末端B点，然后沿水平面向右运动，到C点时速度刚好为零，B、C间的距离x=5m。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）物块滑到圆弧轨道B点时的速度大小；

（2）物块滑到圆弧轨道B点时，轨道对物块支持力的大小；

（3）物块与水平轨道BC之间的动摩擦因数。

（10分）时速可以达到360 km/h的高铁，以其快捷、舒适的特色，越来越受到人们的青睐。你可曾想过这样一个物理问题：列车对水平轨道的压力和其运动方向之间是否相关。

力学理论和实验证明：向东行驶的列车对水平轨道的压力N，与其处于静止状态时对水平轨道的压力N0相比较，显著减少。通常把这种物理现象，称之为“厄缶效应”。作为探究“厄缶效应”课题，你可以通过完成下面的探究任务来体会之：

已知地球的质量为M，地球的半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G．求：

（1）我们设想，如图12所示，在地球赤道附近的纬线上，有一总质量为m的高速列车停在水平轨道上，当考虑到地球的自转效应，那么列车对轨道的压力大小N0的表达式是什么?

（2）若上述列车，正在以相对地面的速度为v，沿水平轨道向东行驶，那么：列车对轨道的压力大小N的表达式是什么? N0－N的表达式又是什么?

（3）若该高速列车的总质量m=3200吨，以360 km/h的速度沿水平轨道向东行驶， 已知地球的半径R=6400 km，自转周期为24 h，请估算该列车对轨道的压力差N0－N＝？（结果保留一位有效数字）

昌平区2014～2015学年第二学期高一年级期末质量抽测

物理试卷参考答案

第一部分　(选择题　共45分)

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



答案

B

D

C

A

D

B

B

C

C

A



二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分）

题号

11

12

13

14

15



答案

BC

AD

AC

BC

BD





第二部分（非选择题，共55分）

三、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）

16．
，
　　 17．T，
　 18．0.7，24

四、实验题 (本题共1小题，共13分)

19．（1）CD　（2分）　（2）D（3分）

（3）mg（s0+ s1）（2分）　　
（2分）

　　（4）9.74 m/s2（9.60～9.79均可）（2分）　　g或9.80（2分）

五．论述计算题（本题共3小题，共30分）

20．（10分）

（1）小球竖直方向做自由落体运动，
　…………………………………（2分）

　　解得：t=2s　　　　　　　　　　………………………………………………（1分）

（2）小球水平方向做匀速直线运动，
　　　　……………………………（2分）

解得：x=20m　　　　　　　　　………………………………………………（1分）

（3）竖直方向的分速度
　　　　　　　　…………………………………（2分）

落地时速度的大小
=
m/s　　　……………………………（2分）

21．（10分）

（1）物块从A到B的过程中机械能守恒，
　……………………（2分）

解得：
=4m/s　　　　　　……………………………………（1分）

（2）在B点由牛顿第二定律得，FN－mg=
　　　…………………………（2分）

解得FN =mg+
=30N　　　　　　　　　　　　　…………………（1分）

（3）物块在B、C间运动过程由动能定理得
……………（2分）

f=μmg ……………………………………（1分）

解得μ=0.16 ……………………………………（1分）

22．（10分）

（1）静止在赤道上的列车，由于地球的自转，使其随地球做匀速圆周运动。

　　　　　　　　　………………………（2分）

所以
　　　　　　　　………………………（1分）

（2）当列车以对地速度v沿水平轨道向东行驶，其圆周运动的线速度大小为

　　　　　　　　　　　　　　　………………………（1分）

　　
　　　　　　　　　　　　　………………………（2分）

所以
　　　　　　　　………………………（1分）

　　　　　　　　　　　………………………（1分）

（3）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　………………………（2分）