贵州省思南中学高一物理下学期期中试题

思南中学2015—2016学年度第二学期期中考试
高一物理
（考试时间：120分钟满分100分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

其中1--8为单选题，9--12为多选题，选不全得2分）
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。

在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（）
A．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点
B．托勒密通过计算首先发现了海王星和冥王星
C．哥白尼首先提出了“地心说”
D．牛顿在前人研究基础上，提出了万有引力定律
2．如图所示，洗衣机的脱水筒在工作时，有一件衣物附着在竖直的筒壁上，则此时（）
A. 衣物受重力、筒壁弹力、摩擦力和向心力作用
B. 筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大
C. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供
D. 筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大
3．一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是图中的哪一个（）
A． B．C． D．
4．如图所示，细绳栓着质量为m的物体在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是( )
m
A.小球过最高点时，绳子张力不可以为零
B.小球过最高点时的最小速度是零
g
C.小球做圆周运动过最高点的最小速度是R
D.小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与所受重力方向相反
5．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。

假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。

下列说法中正确的是()
A.太阳对各小行星的引力相同
B.各小行星绕太阳运动的周期均大于一年
C.小行星带内侧小行星的向心加速度值小于外侧小行星的向心加速度值
D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值
6．俗话说，养兵千日，用兵一时。

近年来我国军队进行了多种形式的军事演习。

如图所示，在某次军事演习中，一辆战车以恒定的速度在起伏不平的路面上前进，则战车对路面的压力最大和最小的位置分别是( )
A．A点，B点B．B点，C点
C．B点，A点D．D点，C点
7．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A．甲的向心加速度比乙的小
B．甲的运行周期比乙的小
C．甲的角速度比乙的大
D．甲的线速度比乙的大
8．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是( )
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c
D ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将减小
9．物体以v 0的速度水平抛出，当竖直分位移与水平分位移大小相等时，以下说法正确的是 ( )
A ．竖直分速度等于水平分速度
B ．运动时间为
C ．瞬时速度的大小为3v 0
D ．运动位移的大小为 10．经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”，“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。

如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动。

现测得两颗星之间的距离为L ，质量之比为
m 1：m 2=5∶2。

则可知（ ）
A ．m 1、m 2做圆周运动的线速度之比为2∶5
B ．m 1、m 2做圆周运动的角速度之比为5∶2
C ．m 1做圆周运动的半径为
L 72
D ．m 2做圆周运动的半径为L 7
2
11．如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O 点，另一端各系一个相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面做匀速圆周运动，则（ ）
A ．A 球受绳的拉力较小
B ．它们做圆周运动的周期相等
C ．它们做圆周运动的线速度大小不相等
D ．它们所需的向心力大小相等 12．一物体从某行星表面竖直向上抛出．从抛出瞬间开始计时，得到物体相对于抛出点的
位移x 与所用时间t 的关系如图5所示，已知该星球半径R=8×105
Km 以下说法中正确的是（ ）
A ．物体抛出时的初速度大小为4m/s
B ．该行星质量的数量级为1028
Kg
C ．该行星表面的重力加速度大小为4m/s 2
D ．该行星的第一宇宙速度为V 1=40km/s 二、填空题（共14分，每空2分。

）
13．汽艇在静水中的速度为5m/s ，如果汽艇在宽为400m ，水速为3m/s 的河中渡河，则渡河所用的最短时间为 s ；如果要使汽艇渡河的位移最短，则所用的时间为 s 。

g
v 2
22g
v 0
2
14．若两颗人造地球卫星的周期之比为T 1∶T 2=22∶1，则它们的轨道半径之比R 1∶R 2= ，向心加速度之比a 1∶a 2= 。

15．一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s 相等的三点A 、B 、C ，量得△s=0.2m ．又量出它们之间的竖直距离分别为h 1=0.1m ，h 2=0.2m ，利用这些数据，可求得（取g=10m/s 2
）：
（1）物体抛出时的初速度为 m/s ； （2）物体经过B 时竖直分速度为 m/s ； （3）抛出点在A 点上方高度为 m 处． 三、计算题（本题共4小题，共38分。

要求写出必要的文字
说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。

有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。

）
16．（8分）如图所示，内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置，其质量为3m ，小球质量为m ，在管内滚动，轨道半径为R ，求 （1）当小球以2
gR =
υ通过最高点时，导管对小球的作用力。

（2）若小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球速度多大
17．（8分）我国志愿者王跃曾与俄罗斯志愿者一起进行“火星－500”的实验活动。

假设王跃登陆火星后，测得火星的半径是地球半径的12，质量是地球质量的81。

已知地球表面
的重力加速度是g ，地球的半径为R ，忽略火星以及地球自转的影响，求：
(1)火星表面的重力加速度g ′的大小；
(2)王跃登陆火星后，经测量发现火星上一昼夜的时间为t ，如果要发射一颗火星的同步卫星，它正常运行时距离火星表面将有多远？
18．（10分）如图所示，用细绳一端系着的质量为M ＝0.7 kg 的物体A 静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O 吊着质量为m ＝0.3 kg 的小球B ，A 的重心到O 点的距离为0.3 m ．若A 与转盘间的最大静摩擦力为f ＝2 N ，为使小球B 保持静止，求转盘绕中心O 旋转的角 速度ω的取值范围．(取g ＝10 m/s 2
)
19．（12分）宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点，沿水平方向以初速度
v 0抛出一个小球，测得小球经时间t 落到斜坡另一点Q 上，斜坡的倾角为α，已知该星球
的半径为R ，引力常量为G ，已知球的体积公式是V ＝43
πR 3。

求：
(1)该星球表面的重力加速度g ； (2)该星球的密度； (3)该星球的第一宇宙速度。

参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 D B C C B
C
A
B
9 10 11 12 BD
AC
BC
BD
13、 80 、 100 14、 2:1 、 1:4 15、 2 、 1.5 、 0.0125 16、解：（1）对小球受力有
F+mg=m
R
2
υ (2分)
解得：F=-
2
1
mg, (1分) 负号说明导管对小球的作用力方向竖直向上。

(1分)
(2)导管刚要离开，说明小球对导管的作用力大小与导管的重力相等，由牛顿第三定律可知导管对小球的作用力与导管的重力相等。

F N =3mg, (1分) 对小球受力有
F N +mg=m
R
2
υ (2分)
解得：
gR 2=υ (1分)
17、解：（1）在地球表面，万有引力与重力相等，
GMm 0
R 2
＝m 0g (1分)
对火星
GM ′m 0
R ′2
＝m 0g ′ (1分) 联立解得g ′＝1
2
g (2分)
(2)火星的同步卫星作匀速圆周运动的向心力由火星的万有引力提供，且运行周期与火星自转周期相同。

设卫星离火星表面的高度为h ，则
GM ′m 0R ′＋h
2
＝m 0(2πt
)2
(R ′＋h ) (2分)
GM ’=g ’R ’
2
(1分)
解出同步卫星离火星表面高度h ＝322
232
t
gR －12R (1分) 18、解：设角速度ω的最大值为ω1，最小值为ω2 对于B ：F T ＝mg (1分) 对于A ：F T ＋f ＝M ω 2
1r (2分)
F T －f ＝M ω 22r (2分)
代入数据解得ω1＝
21105
10 rad/s ， (2分) ω2＝
21
21
10 rad/s (2分) 所以
212110rad/s ≤ω≤21
105
10rad/s. (1分)
19、解：(1)小球在斜坡上做平抛运动时：
水平方向上： x ＝v 0t (1分)
竖直方向上：y ＝12gt
2 (1分) 由几何知识tan α＝y x
(1分)
联立解得g ＝2v 0tan α
t
(1分)
(2)对于星球表面的物体m 0，有
G
Mm 0
R 2
＝m 0g (2分)
又V ＝43
πR 3
(1分)
解得ρ＝M V ＝3v 0tan α
2πRtG
(1分)
(3)该星球的第一宇宙速度等于它的近地卫星的运行速度，
故重力提供向心力m 0g ＝m 0v 2
R
(2分)
解得v ＝
2v 0R tan α
t
(2分)。