清华附中高级高一第一学期期末试题

1、高一第一学期期末试卷注意：在有数值计算的问题中，g g 取 1010 m/Sm/S,万有引力恒量 G G = 6.67X10-11N m2/kg2一.选择正确答案。本题共 7 7 小题，每小题 2 2 分，共 1414 分。在每个小题给出的四个选 项中只有一个是符合题意的。1.用一端固定于地面的绳系住一个放在空气中的氢气球，当氢气球静止时，如图1 所示，关于氢气球受力，下列说法中正确的是（）A .重力、绳的拉力B. 重力、浮力、绳的拉力C. 重力、浮力D. 重力、浮力、绳的拉力、风力的作用2. 如图 2 所示，质量均匀的直棒 OA,在始终垂直于直 作用下能绕固定水平转轴 O 转动。当棒从图示位

2、置匀速 位置过程中，关于 F 的力矩 M，下列说法正确的是A .变大B .变小C.始终不变D .先变大后变小3. 汽车发动机的额定功率为 80kW，它以额定功率在平的最大速度为 20m/s，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力的大小是（）4.图 3 所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。P 是轮盘的一个齿,Q 是飞轮上的一个齿。下列说法中正确的是（A. P、Q 两点角速度大小相等B. P、Q 两点向心加速度大小相等C. P 点向心加速度小于 Q 点向心加速度D. P 点向心加速度大于 Q 点向心加速度5.关于匀速圆周运动的说法正确的是（A .匀速圆周运动一定是匀速运动B. 匀

3、速圆周运动一定受恒力作用C. 匀速圆周运动是加速度不变的运动D. 匀速圆周运动是变加速运动物清华附中高 06 级2007.1棒方向的拉力 F转到图中虚线（ ）直公路上行驶A.8000NB. 4000NC.2000ND. 1600N图1、图 2)图 3Q6.如图 4 所示，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端 动，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（）A .受重力、支持力和向心力的作用，:_OB. 受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用图 4O 作匀速圆周运地面附近的重力加速度为 g,物体在离地面高度为 h 处的重力加速 ）2B 空 C（R h） g.R

4、h.R2本题共 6 6 小题，每小题 3 3 分，共 1818 分。在每个小题给出的四个选 项中有一个或几个是符合题意的，全部选对的得 3 3 分；选对但不全得 2 2 分；不选或选 错得 0 0 分。8. 一个质点受到两个互成锐角的力 Fi、F2的作用，由静止开始运动，若保持二力方向 不变，将 Fi突然增大为 Fi+AF，则质点此后（）A. 一定做匀变速曲线运动B. 在相等的时间里速度变化一定相等C .可能作匀速直线运动D.可能作变加速直线运动水平位移为 s,则能用来计算该物体在空中运动的时间的公式有（C2hC.，一 g12.同步卫星离地心距离为 r,运行速度为 vi,加速度为 ai,地球赤

5、道上的物体随地球自 转的向心加速度为 a2,第一宇宙速度为 v，地球半径为n airaiR2A . B . ()a2Ra2ri3 .地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动，太阳对地球的万有引力提供地球运动所需 的向心力。由于太阳内部的核反应而使太阳发光， 在这个过程中，太阳的质量在不断减 小。根据这一事实可以推知，在若干年以后，地球绕太阳的运动情况与现在相比（ ）D.受重力和支持力的作用。7.地球半径为 R, 度的表达式是（A . jRy二 .选择正确答案。D .R g2(R - h)29. 一个质点在恒力 F 的作用下，在 xOy 平面内从 的轨迹如图 5 所示， 且 在 A 点时的速度方向与

6、x 轴平行，则恒力 F 的方A.沿+x 方向C .沿+y 方向10.有一物体在高为O 点运动到vA 点能的是（V ）图 5B 沿-x 方向D 沿-y 方向h 处以初速度 vo水平抛出，落地时速度为vt，竖直分2 2AVt-Vog11 .在一个水平转台上放有 A、质量为 2m, B、C 各为 m. A、若 A、 B、 C 三物体随转台一起转动未发生滑动, 若A、B、C 三物体随转台一起转动未发生滑动, 当转台转速增加时，C 最先发生滑动 当转台转速继续增加时，A 比 B 先滑动B、C 三个物体,B 离转轴均为 r,AB.C.D.它们跟台面间的摩擦因数相同。A 的C 为 2r，则（）A 的向心加速

7、度比 B、C 的大B 所受的静摩擦力最小R,则下列比值正确的是（D _（卑v2rC .巴二匚v2RA.运动半径变大B .运动周期变大C .运动速率变大D .运动角速度变大此页为草稿纸题号-一一-二二三四五总分附加题23242526得分三填空题。共 6 6 题，每小题 4 4 分，共 2424 分。把答案填在题中的横线14如图 6 所示，倾角为B的光滑斜面体固定在水平面上，斜面上有一质 量为m 的金属球被竖直光滑挡板挡住。则金属球对挡板的 为;金属球对斜面的压力大小为15. 一条河宽 500m,河水的流速是 3m/s, 只小艇以5m/图(静水中的速度)的速度行驶，若小艇以最短的时间过河，所用的时

8、间是_s；若小艇要以最短的航程渡河，所需的时间是_ S16. 以 16m/s 的初速度水平抛出一石子，石子落地时的速度方向与抛出时的速度方向成37。角，若不计空气阻力，那么石子抛出点到落地点的高度差为 _m,石子落地时速度是_m/s。(sin37 =0.6，cos370.8)17.长 L=0.5m 质量可忽略的轻杆，下端固定在 O 点，上端固定着一质量 m 7 所示。当 A 彳 I -I_.1_N，方向四.实验题。2121 题 2 2 分，2222 题 4 4 分。请把答案填在题中的横线上。21.用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径。如图 10 所示，金属丝的 长度的测量值为_cm

9、 ;如图 11 所示，金属丝直径的测量值为=2kg 的小球 AoA 可绕 O 点在竖直平面内作圆周运动，如图 通过最高点时速率为 1m/s 时，球对杆的作用力大小为_18质量相等的小球 A、B 分别固定在轻杆的中点及端点，当杆在光滑水平面上绕 O 点匀速转动时，如图 8 所示，则杆的 OA 段及 OB 段对球的拉 力之比为_o 一19. 在某星球上以速度 V0 将一物体竖直向上抛出，R,则在星球上发射自己的卫星，那么它的环绕速 是o20. 如图 9 所示，置于水平面上的木箱的质量为 方向成=37角的拉力 F=50N的恒力作用下，由静水平面间的动摩擦因数=0.2， 则前 2s 内拉力做功的平均功

10、率是 力做功的瞬时功率是 _o经 t 秒落回原处，若此星球的半径为度应37Fm=10kg,在与水平止开始运动，它与，2s 末拉0图 9实验中，某同学记录了 A、B、C 三点（A 不是抛出点），建立了如图 12 所示的坐标系，平抛轨迹上的三点坐标值： A 点的坐标为（5，5），B 点的坐标为（15, 20），C 点的坐标为（25，45）。取 g=10m/s2，则 小球平抛的初速度为m/s ；小球抛出点的坐标 x=cm，y=_ cm。五、论述与计算。本题包括 4 4 小题，共 3434 分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步 骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值

11、和单位。23. （9 分）将一物体以 vo=8m/s 的速度水平抛出，不计空气阻力，抛出点距地面的高 度为h=1.8m，试求：（1）物体在空中飞行的时间;（2）物体飞行的水平距离；（3）物体落地时的速度大小。24. （9 分）如图 13 所示，质量为 m=1kg 的小球用细线拴住，线长 L=2.0m。当小球从 图示位置 A 释放后摆到悬点的正下方的位置 B 时，细线恰好被拉断。若位置 B 距水平地面的高度 h=5m，小球落地点 C 到 0 ：的距离 s=4m。0：点在悬点 0 的正下方。求:（1）细线刚被拉断时小球的速度大小；（2）细线所能承受的最大拉力。25. （ 8 分）一颗在赤道上空运行

12、的人造卫 为r=2R（R 为地球半径），卫星的运动方向 向相同。已知地球自转的角速度为3,地球 加速度为 g0（1）求人造卫星绕地球转动的角速度。（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物下次通过该建筑物上方需要的时间。26. （ 8 分）97 年 8 月 26 日在日本举行的国际学术大会上，德国 Max Planek 学会的 一个研究组宣布了他们的研究成果：银河系的中心可能存在大黑洞，他们的根据是用口 径为 3.5m 的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行近六年的观测所得 的数据。他们发现，距离银河系中约 60 亿千米的星体正以2000km/s 的速度围绕银河系 中心旋转。请根据上面数

13、据，试在经典力学的范围内（见提示 2）通过计算确认，如果 银河系中心确实存在黑洞的话，其最大半径是多少？提示：1 黑洞是一种密度极大的天体，其表面的引力是如此之强，以致包括光在内的 所有物质都逃脱不了其引力的作用。2计算中可以采用拉普拉斯黑洞模型，在这种模型中，在黑洞表面上的所有物质，即 使初速度等于光速 c 也逃脱不了其引力的作用。（光速 c=3X108m/s）附加题（50 分）1.（ 6 分）如图 14 所示，一个所受重力为 G 的小球用细绳悬挂，处于静止 状态。现对小球施加一个大小为定值的拉力 F （F1)。为了解释 T2与 T1的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远

14、镜观测不到的暗物质。 作为一种简化模型，我们假定在这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物 质，而不考虑其它暗物质的影响。试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗 物质的密度。高 06 级第一学期期末考试参考答案单选题，每题 2 分，共 14 分1234567DDBCDCD多选题，每题 3 分，共 18 分，少选得 2 分。8910111213ABDABCDBCADAB三.填空题，每题 4 分，共 24 分。14.mg tan二,mg15. 100, 12516. 7.2, 20cos -17. 16,竖直向下18.3:219.2vR20.104W , 208W四实验题，21 题

15、2 分，22 题 4 分21 . 1.080 , 0.796 0.79922. 1.0, -5, 0得M二仁GT；(2)若实验上观测到的运动周期为圆周运动,2兀2兀t=（2分）.8R_五计算题，共 34 分。23解：(1)竖直方向为自由落体运动h =丄 gt22a(2)水平方向，匀速直线运动S =V0t解得s=4.8m(3)马上要落地时，竖直分速度vy= gt = 6m/s1 分合速度vt=. v2vy得vt=10m/ s24 解：(1)小球运动到位置12s= vt，h= gt。2B 时,细线恰好被拉断,（2 分）以后小V0，则:解得：v0=（2分）小球刚要运动到位置B 时,细线要断还没断,

16、此时小球受力如图所示，根据牛顿第二定律有:2LvFm-mg = m，L（3分）* Fm细线所能承受的最大拉力2voFm= mg + m =18N（2分）25 地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力Mm2G 2mr，卫r地面表面附近的重力加速度g7把 r = 2R 代入，解方程可得（2（2分）mg卫8R（2分）(2)卫星下次通过该建筑物上方时，卫星比地球多转2 :弧度，所需时间得t二=0.6s=4m/s。26 解：设位于银河系中心的黑洞质量为M，绕其旋转的星体质量为 m,星体做匀速圆周运动，则有:2m= m gr马上要滑动时绳的拉力为 T，此时两物体受到的摩擦力都为最大静摩擦力，2Mm vG

17、 =mr r根据拉普拉斯黑洞模型有:Mmc2G 2- =m -R2R联立上述两式并代入相关数据可得:附加题：FR=2.67X105km2.Votan v3./3Gm-a34解：(1)上面结果是错误的。地球的半径R 在计算过程中不能忽略。1 分正确的解法和结果：GMmm (R + hfIT 丿得M二GT22I2(2)方法一：对月球绕地球作圆周运动，由Ti丿,234 r得M_GT12方法二：在地面重力近似等于万有引力，由GM mgR5. 解：设两物体质量为 m，圆盘半径为r，最大静摩擦力为 fm34对 B 有2rfm-T 二 m 23 分联立解得2 3o32 分6解：(1)双星均绕它们的连线的中点做圆周运动，则有22GM4二Lc 八M22 刀