官林中学2004—2005学年度第一学期高三物理期中考试卷

官林中学2004—2005学年度第一学期高三物理期中考试卷
第一卷（选择题 共40分）
. 本题共10小题；每小题4分，共40分. 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项
正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
关于物体的运动，不可能发生的是： [ D ]
A.加速度逐渐减小，而速度逐渐增大
B.加速度逐渐增大，而速度逐渐减小
C.加速度方向不变，而速度方向改变
D.加速度大小不变、方向改变，而速度保持不变
地球同步卫星是指相对地面不动的人造地球卫星，则： [ D ]
A.它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值
B.它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的
C.它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值
D.它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的
一物体做匀变速直线运动。

当t = 0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当 t = 2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方
向仍向东。

则当 t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s ：
A. 3 s
B. 5 s
C. 7 s
D. 9 s [ BC ]
从地面上方同一点向东与向西分别平抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小分别为v 和2v ，不计空气阻力，则两个小物
体： [ ABCD ]
A.从抛出到落地动量的增量相同
B.从抛出到落地重力做的功相同
C.从抛出到落地重力的平均功率相同
D.落地时重力做功的瞬时功率相同
宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的措施： [ A ]
A.只能从较低轨道上加速
B.只能从较高轨道上加速
C.只要在与空间站同一高度的轨道上加速
D.无论在什么轨道上，只要加速就行
车停止运动前： [ AD ]
A.汽车和拖车的总动量不变
B.汽车和拖车的总动能不变
C.汽车和拖车的总动量增加
D.汽车和拖车的总动能增加
如图1所示，质量为 m 的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮，在地面上的人以速度ν
0向0 A. 220mv B. 2022m v C. 4
20mv D. 20mv [ 如图2所示，光滑杆上套有一质量为M 的小环，长L m 的小球，细线与竖直方向夹
角为θ，开始系统由静止释放小球，当小时，小环的位移多大：
[ D ]
A.L M m
B.θLSin m M M +
C. θLSin M m
D. θLSin m
M m + 一质量为1 Kg 的物体，被人用手由静止向上提升1 m ，这时物体的速度是2 m/s,则下列说法正确的是：（g 取10 m/s 2）
[ ACD ]
A.手对物体做功12 J
B.合外力对物体做功12 J
C.合外力对物体做功2 J
D.物体克服重力做功10 J
质量不等的两物块A 和B ，其质量分别为m A 和m B ，置于光滑水平面上，如图3所示，当水平恒力F 作用于A 左端时，两
物块一起以a 1匀加速运动，A 、B 间的作用力大小为N 1，当水平恒力F 作用于B 右端时，两物块一起以a 2匀加速运动，A 、B 间的作用力大小为N 2，则： A. a 1= a 2 B.N 1+N 2＜F C.N 1+N 2=F D.N 1:N 2=m B :m A 第二卷（非选择题 共110分）
二. 本题共3小题，共21分. 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
11.（6分）用游标卡尺测量一工件直径，如图4所示，则工件直径为 24.3 mm
图4 O O / M P N
0 5 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12.（7分）在《验证动量守恒定律》的实验中：
⑴安装斜槽时应注意： 使斜槽末端切线水平 ； 图5
如何检查： 把一小球放在斜槽末端能静止 ；
⑵调整小支柱 的高度，使两小球碰撞时高度 相等 ，且碰撞前后速度 在同一直线上 ；
⑶实验结果，如图5所示，则只要关系式 m 1OP = m 1OM ＋m 2O /N 成立，(2分)
即可验证两小球碰撞前后动量守恒。

（已知：入射小球质量为m 1被碰小球质量为m 2）
13.（8分）为研究钢球在液体中运动时所受阻力的大小，让钢球从某一高度
竖直落下进入液体中运动，用闪光照相方法拍摄钢球在不同时刻的位置。

如图6所示，已知钢球在液体中运动时所受阻力F=κν2 ，闪光照相
机的闪光频率为f ，图中刻度尺的最小分度为S 0 ，钢球的质量为m ，
则：阻力常数κ的表达式？（要求说明理由）
解：由图可知，钢球最后以收尾速度ν作匀速运动。

则：mg = F =κν2 ⑴ （3分）
2 S 0 =νt =f v ⑵ （3分）
由⑴、⑵得：κ=2204f S mg
（2分） 图6
三. 本题共7小题，89分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤. 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题，
答案中必须明确写出数值和单位.
14.（12分）据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且
还测得它绕太阳公转的周期约为288年。

若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍？
（最后结果可用根式表示）
解：设太阳质量为M ，太阳卫星质量为m ，公转周期为T ，轨道半径为R
万有引力提供向心力：R T m R
Mm G 22)2(π= 可知：23T R ∝ （8分） ∴R 行:R 地 = 44 （或 23288）（用开普勒第三定律也给分） （4分）
15. （12分）如图7所示，在光滑水平轨道上有一质量为M=40kg 的小车，另有一质量为m=60kg 的人与小车一起以v 0=4 m/s 的
速度向左匀速运动，当该人相对小车以μ=2 m/s
解：设车速变为V 1 ，人对地以V 2向后跳。

动量守恒：（M ＋m ）v 0 = MV 1－mV 2 ⑴ （4分） V 1＋V 2 = μ ⑵ （4分） 把数据代入⑴、⑵得：V 1 = 5.2 m/s （4分）
（直接用相对速度换算成绝对速度，但是换算错的不能给分） 图7
16.（13分）汽车额定功率为60 KW ，质量为5 t ，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为
5×103 N ，试求：⑴汽车所能达到的最大速度多大？⑵若汽车以额定功率启动，经5 s 行驶10 m ，此时汽车速度多大？且描述一下汽车在这5 s 内是如何运动的。

（要求说明理由）。

解：⑴ 汽车速度最大时F=f ，则：V m =s m f P /1210
5106033
=⨯⨯= （3分） ⑵ 动能定理：22
1mv fs Pt =
- （5分） 代入数据得：s m v /10= （2分） 根据P=Fv ，当v 增大时，F 减小，合力也减小，则加速度减小，所以在这5 s 内汽车做非匀加速运动。

（或 ：加速度减小而速度增大的运动） （3分）
17.（13分）如图8所示，一固定大球半径为R ，一质量为m 的光滑
小球用一长为L 的细线悬挂在O 点，大球球心在O 点正下方，且大球顶到O 点的高度为h ，试求：细线对小球的拉力F 对小球的支持力N 球末达大球顶的过程中，F 、N 的大小如何变化？）
解：根据相似三角形： h
R mg R N L F +== （5分）
h R m g L F += （2分） h
R mgR N += （2分） 图8
由上述结果表明：当细线长度变短时，F 减小（2分），N 不变。

（2分）
18.（13分）如图9所示，光滑水平面上有一质量为M=10㎏的静止滑槽，内则长度L=0.5m ，另有一质量m=2㎏的小滑块在滑
槽内的中点上，小滑块与滑槽的动摩擦因素μ=0.2 ，当给小滑块一个水平向右6 m/s 的速度后，小滑块可能与滑槽相碰，（碰撞为完全弹性碰撞）试问：小滑块与滑槽能碰撞几次？(g 取10 m/s 2
解：动量守恒：mv 0 = (M + m)v （2
2×6 = (10＋2 ) v v = 1 m/s （1 系统功能关系：μmgS = mv 02/2－(M ＋m)v 2/2 （3 0.2×2×10 S = 2×62/2－(10＋2)×12/2 S = 7.5 m （2分）
5.1515
.025.05.712=+-=+-
=L L S n （2分） ∴碰撞次数为15次。

（3分）
19.（13分）如图10所示，轻绳长为L 300角时自由释
解：设小球自由落体到轻绳与水平方向成 速度为V 着作圆周运动，运动至最低点为C V 2 ，绳中张力为F ，则：
gL V 2=2
3231gL V V == B 至C 过程，机械能守恒：mV 22/2 = mV 12/2 向心力公式：F －mg = mV 22 F = 3.5mg
20.（13分）如图11所示，m 2=25㎏足够长的拖
车，质量m 3=15V 0=3m/s 的速度向右运动。

2)
解：⑴系统动量守恒：m 1V 0 = (m 1＋m 2＋m 3 20×3 = (20＋25＋ V 123 = 1 m/s
⑵小车与拖车动量守恒：m 1V 0 = (m 1＋ 20×3 = (20＋ V 12 = 4/3 m/s 系统功能关系：μm 3g S = (m 1＋m 2)V 0.2×15×10 S = (20＋25)× S = 1/3 m。