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上海中学 2022 学年第二学期期中考试
物理试题
一、单项选择题(共 40分,1至 8题每小题 3分,9至 12题每小题 4分。每题只有一个正确选
项)
1. 做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A. 速率 B. 速度
C. 加速度 D. 合外力
2. 某人站在平台上平抛一小球,小球离手时的速度为v ,落地时的速度为v ,不计空气阻力,下列选项
1 2
中能表示出速度矢量演变过程的是( )
A B.
.
C. D.
3. 如图,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮半径的2
倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑。下列说法正确的是( )
A. A与B线速度大小相等
B. B与C线速度大小相等
C. A的角速度是C的2倍
D. A与B角速度大小相等
1
4. 要使两物体间的万有引力减小到原来的 ,下列办法可以采用的是( )
4
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A. 使两物体的质量各减小一半,距离不变
1
B. 使其中一个物体的质量减小到原来的 ,距离不变
4
C. 使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
1
D. 使两物体间的距离和质量都减为原来的
4
a3
5. 开普勒发现各行星绕太阳的运动满足 k ,下列说法正确的是( )
T2
A. 公式中的T为行星的自转周期
B. 公式中的k值既与太阳有关,又与绕太阳公转的行星有关
C. 若已知月球与地球之间的距离,那么可以根据此公式求出地球与太阳之间的距离
D. 此公式不仅适用于太阳系中各行星的运动,也适用于各卫星绕地球的运动
6. 铁路提速要解决许多技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题.已知列匀速运动时,列车所
受阻力与速度的平方成正比,即 f kv2.设提速前最大速度为80km/h,提速后最大速度为120km/h,
则提速前与提速后,机车牵引力的功率之比为( )
2 4 8 16
A. B. C. D.
3 9 27 81
7. 质量为m的苹果,从离地面H高的树上由静止开始落下,树下有一深度为h的坑,若以地面作为零势
能参考平面,则当苹果落到坑底前瞬间的机械能为( )
A. mgh B. mgH C. mg(H+h) D. mg(H﹣h)
8. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静
止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块( )
A. 加速度逐渐减小
B. 经过O点时的速度最大
C. 所受弹簧弹力始终做正功
D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
9. 如图所示,半径为r的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做完整的圆周运动,内侧管壁半径为R,已知
管孔直径略大于小球直径,则下列说法正确的是( )
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A. 小球通过最低点时的最小速度为 2g(Rr)
B. 小球通过最高点时的最小速度为 g(Rr)
C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
10. 2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19
ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.671011Nm2 /kg2.以周期T稳定自转
的星体的密度最小值约为( )
A. 5109 kg/m3 B. 51012kg/m3
C. 51015kg/m3 D. 51018kg/m3
11. 汽车在平直公路上直线行驶,发动机功率保持恒定,行驶时所受的阻力恒定,其加速度a和速度的倒
1
数( )图像如图。若已知汽车的质量,根据图信息,不能求出( )
v
A. 汽车的功率 B. 汽车行驶的最大速度
C. 汽车所受到阻力 D. 汽车运动到最大速度所需的时间
12. 如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m
的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道
的压力为4mg,g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功,
则( )
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1
A. W mgR,质点恰好可以到达Q点
2
1
B. W mgR,质点不能到达Q点
2
1
C. W mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离
2
1
D. W mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离
2
二、填空题(共 20分)
13. 行星运动三定律中有一条也被称为“面积定律”,它是开普勒第_________定律(填“一”、“二”或
“三”),它的表述是__________________________________________________________________。
14. 图甲中一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼,图乙中一男士站立在履带式扶梯上匀速上楼。则图甲
中扶梯的支持力对人做功为_________,图乙中扶梯的支持力对人做功为_________(填“正”、“负”或
“0”)。
15. 地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,已知它们的轨道半径R R ,则比较它们的向心
地 火
加速度a __________a (填“>”、“<”或“=”),比较它们的线速度v __________v (填“>”、“<”
地 火 地 火
或“=”)。
16. 水平桌面上,一质量为m的物体在一水平恒力的拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于s 时,
0
速度的大小为v ,此时撤去该恒力,物体继续滑行2s 的路程后停止运动,重力加速度大小为g,则在此过
0 0
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程中该恒力所做的功为______,物体与桌面间的动摩擦因数为______。
17. 地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t
的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;
两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程,电
机输出的最大功率之比为_________;电机所做的功之比为____________。
三、实验题(共 10分)
18. 某同学自制如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。图中O是量角器的圆心,悬线一端系于此处,S
是光电门,位于O点正下方。实验过程中,调节装置使OS保持竖直,量角器所在平面为竖直平面,将物
体拉开一定角度,保持悬线伸直,由静止释放物体,运动到最下端时,光电门记录物体下端固定的挡光片
的挡光时间为t。
(1)要完成实验,不需要测量下列哪个物理量______(单选)
A.物体重心到悬线悬点O的距离
B.悬线与竖直方向的夹角θ
C.由静止释放到物体运动到光电门位置所用的时间t
D.挡光片的宽度d
(2)利用题设和(1)中所给物理量,如果满足等式______,就验证了机械能守恒定律(重力加速度为g)
(3)为尽量减小实验误差,摆线应该选择弹性______(填“好”或“差”)的线;物体应选择密度______
(填“大”或“小”)的材料。
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四、计算题(共 30分,19 题 10分,20题 10分,21题 10分)
19. 如图所示,一个质量为m的摆球从初位置A摆到了最低点B(第一次到达),在此过程中摆线转过的角度
为θ,已知摆球在运动过程中受到空气阻力的作用,空气阻力的大小始终为f,方向始终与摆球速度的方向
相反。已知摆线的长度为l,重力加速度为g
(1)求此过程空气阻力做的功W 和重力做的功W ;
1 2
(2)求此过程摆球重力势能的变化量E 、机械能的变化量E。
p
20. 复兴号CR400AF型城际电力动车组由6节车厢编组而成,每节车厢的质量均为m=5×104kg,其中第1
节和第4节车厢带有动力,牵引电机的额定功率分别为P =1.8×107W和P =1.2×107W。该动车组以恒定的
1 2
加速度a=2m/s2沿水平直轨道由静止开始匀加速启动,当第1节车厢的牵引电机达到额定功率时,第4节车
厢的牵引电机立即启动,继续使动车组保持a=2m/s2的匀加速运动。当第4节车厢的牵引电机也达到额定功
率时,整列动车再保持恒定功率P +P 进一步加速。动车组行驶过程中受到的阻力为车重力的0.1倍,重力
1 2
加速度g=10m/s2。求:
(1)从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时所经历的时间t ;
1
(2)动车组能达到的最大速度v ;
m
(3)当动车组的速度为v=50m/s时,第3节车厢对第4节车厢的拉力T。
21. 如图所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨
道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成。游戏时滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道。
全程不脱离轨道且恰好停在 B 端则视为游戏成功。已知圆轨道半径r 0.1m,OE 长L 0.2m,AC 长
1
L 0.4m,圆轨道和AE光滑,滑块与AB、OE之间的动摩擦因数0.5。滑块质量m 2g且可视为
2
质点,弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能,忽略空气阻力,各部分平滑连接。重力
加速度g 10m/s2,求:
(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小v ;
F
(2)当h 0.1m且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力N ;
E
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(3)要使游戏成功,h应在什么范围调节?
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