天津市天津一中高一物理下学期期中试题新人教版

天津一中2012-2013-2 高一年级期中考试
物理学科试卷
一、单选题（每题只有一个选项正确，每题3分，共24分) 1．下面说法中正确的是（ ） A ．曲线运动的速度可以不变
B ．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体受地球吸引力和向心力平衡
C ．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同
D ．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同
2．滑雪运动员以20m ／s 的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2m 。

不计
空气阻力，g 取10m ／s 2。

运动员飞过的水平距离为s ，所用时间为t ，则下列结果正确的是（ ）
A ．s =16m ，t =0.50s
B ．s =16m ，t =0.80s
C ．s =20m ，t =0.50s
D ．s =20m ，t =0.80s
3．质点沿半径为R 的圆周做匀变速圆周运动，加速度为a ，则下列物理量的计算结果不正确的是（ ） A ．质点的角速度R
a =
ω
B ．t 秒内质点的路程为s=t aR ⨯
C ．秒内质点转过的角度t a
R
⨯=
ϕ D ．质点的运动周期为T=2π
a
R
4．关于人造地球卫星,下面说法中正确的是（ ）
A ．某一卫星的圆运动平面可以和南纬400
重合
B ．同一轨道上运行的卫星的质量可能不同
C ．周期为24小时的卫星就是同步卫星
D ．周期相同的卫星其离地心的距离一定不同
5．长为L 的细绳，一端系一质量为m 的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度0v ，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（ ）
A ．球过最高点时，速度为零
B ．球过最高点时，绳的拉力为mg
C ．开始运动时，绳的拉力为2
v m L
D 6．设地球的质量为M ，半径为R ，其自转角速度为ω，则地球上空的同步卫星离地面的高度是（ ） A ．
R GM
-3
ω
B ．R GM
-3
2
ω
C ．2R
D ．
R GM
-2
3
ω
7．银河系的恒星中大约四分之一是双星。

某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O 做匀速圆周运动。

由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到O 点的距离为r 1、S 1到S 2间的距离为r ，已知引力常量为G 。

由此可求出S 2的质量为（ ） A ．
2
122)
(4GT
r r r -π
B ．
2
3
124GT r π C ．2
3
24GT r π
D ．2
1224GT r r π
8．质量m=4 kg 的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O ，先用沿+x 轴方向的力F 1=8N 作用了2s ，然后撤去F 1 ；再用沿+y 方向的力F 2=24N 作用了1s ．则质点在这3s 内的轨迹为（ ）
二、多选题（每题至少有两个选项正确，每题4分，共20分）
9．某船在静水中划行的速率为3m/s ，要渡过30m 宽的河，河水的流速为5m/s ，下列说法正确的是（ ）
A ．该船渡河的时间可以是10s
B ．该船渡河的合速度可以是5m/s
C ．该船渡河所经过位移可以是30m
D ．该船渡河所经过位移可以是60m
10．如图所示，在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A 、B 、C ，在某一时刻恰好在同一直线上，下列正确说法有（ ） A ．根据gr V =
，可知V A ＜V B ＜V C
B ．根据万有引力定律，F A ＞F B ＞F
C C ．向心加速度a A ＞a B ＞a C
D ．运动一周后，A 先回到原地点
11．如图所示，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R ，质量为m 的火车转弯下列说法正确的是（ ）
A ．若速度小于θtan Rg 则这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压；
B ．若速度等于θtan Rg 则这时铁轨和车轮轮缘间无挤压；
C ．若速度等于θt an Rg 则这时铁轨对火车的支持力等于
mg/cos θ；
D ．若速度小于θtan Rg 则这时铁轨对火车的支持力大于mg/cos θ
12．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r 的匀速圆周运动，只要运动角速度合适，螺丝帽恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学受转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是（ ）
A ．螺丝帽受到的重力与最大静摩擦力平衡
B ．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心
C ．此时手转动塑料管的角速度r
g
μω=
D ．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动
13．如图所示，有A 、B 两个行星绕同一恒星O 做圆周运动，运转方向相同，A 行星的周期为T 1，B 行星的周期为T 2，在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星相距最近）则（ ） A ．经过时间t=T 1+T 2两行星将第二次相遇 B ．经过时间1
22
1T T T T t -=
两行星将第二将相遇
C ．经过时间22
1T T t +=
两行星第一次相距较远 D ．经过时间)
(2122
1T T T T t -=两行星第一次相距最远
三、填空题（每题4分，共16分）
14．如图所示，质量不计的轻质弹性杆P 插入桌面上的小孔中，杆的另一端固定一质量为m 的小球，今使小球在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动，角速度为ω，则球所受的合外力大小为__________，球对杆作用力的大小为__________。

（重力加速度为g ）
15．长度为L=0.5m 的轻质杆OA ，A 端连有质量为m=4kg 的小球，如图所
示，小球以O 点为圆心在竖直平面内作圆周运动，通过最高点时小球的速率为2m/s ，取g =10m/s 2
，则此时细杆OA 受到大小__________N 的__________ (拉力或压力) 16．某星球的质量约为地球的9倍，半径为地球的一半，若地球的近地卫星周期为84min ，则在该星球表面运行的卫星周期为__________min. (保留两位有效数字)
17．自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min ，车轮的直径为0.70m ．求自行车行驶速度的大小为__________。

m/s （3=π） 四、实验探究题（共8分）
18．（1）十分度游标卡尺的测量精度为__________mm 。

在用
十分度游标卡尺测量物体的长度时如图所示，该物体的长度为 cm 。

（2）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。

为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。

A ．通过调节使斜槽的末端保持水平 B ．每次必须由静止释放小球
C ．记录小球经过不同高度的位置用时，每次必须严格地等距离下降
D ．固定白纸的木板必须调节成竖直
E ．每次释放小球的位置必须不同
F ．将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（3）某学生在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，0为物体运动一段时间后的位置，取为坐标原点，平抛的轨迹如图示，根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为V 0=__________m/s ，抛出点的坐标为
__________。

（g=10m/s 2
）
五、计算题（共5小题，19题6分，20题6分，21题6分，22题7分，23题7分，共32分）
19．某同学在某砖墙前的高处水平抛出一石子，石子在空中运动的部分轨迹照片如图所
示。

从照片可看出石子恰好垂直打在一倾角为O
37的斜坡上的A 点。

已知每块砖的平均厚度为20cm ，抛出点到A 点竖直方向刚好相距100块砖，求：（1）石子在空中运动的时间t ；（2）石子水平抛出的速度v 0。

20．已知万有引力常量G ，地球半径R ，月球与地球间距离r ，同步卫星距地面的高度h ，月球绕地球的运转周期T 1,地球自转周期T 2，地球表面的重力加速度g 。

请根据已知条件提出两种估算地球质量的方法，并解得结果。

21．如图所示，细绳一端系着质量M=2kg 的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg 的物体，M 的中点与圆孔距离为0.2m ，并知M 和水平面的最大静摩擦力为7N ，现使此平面绕中心轴转动，问角速度ω在什么范围内m 会处于静止状态？g 取10m ／s 2
22．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 落到斜坡上另一点Q ，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R ，万有引力常量为G ，求：（1）该星球表面的重力加速度g ；（2）人造卫星在该星球做匀速圆周运动的最小周期T.
• • • •
23. 一个人用手握住长为L 的轻绳一端，绳的另一端连结一个大小不计的小球，当手握的一瑞在水平桌面上作半径为r 角速度为ω的匀速圆周运动时绳的方向恰好能够始终与该圆相切，并使得小球也在同一平面内做半径更大的匀速圆周运动已知此时人的手给绳的拉力大小恒为T 求: （1）小球运动的线速度的大小v 球；（2）小球在运动中所受摩擦力的大小；（3）小球的质量。

参考答案
14．2
m R ω⋅
15．8N 压力
16．9.9 17．4.2
四．实验探究题： 18．
（1）0.1 2.03 （2）ABD
（3）1.0 (-10,-5)cm 19．解：
（1）由题意可知：石子落到A 点的竖直位移y =100×20×10-2
m=2m
由y =gt 2
/2 得t =2s
（2）由A 点的速度分解可得v 0= v y tan370
又因v y =gt ，解得v y =20m/s 故v 0=15m/s 。

………（1分） 20．解： （一） 月球绕地球
2
2214Mm G m r r T π==⋅
23
2
14r M GT π∴=
同步卫星绕地球 22224()()Mm G m R h R h T π=⋅++ 22
2
2
4()R h M GT π+∴= （二） 重力 2Mm
G mg R
=
2
gR M G
∴=
21．解：
min 0
T mg Mg
μω=<∴=
M ：2max Mg T M R μω+= m ：T mg =
max 5/rad s ω∴≤ 05ω∴<≤
22．解：
（1）t
v gt
0221tan =α
∴t
v g α
tan 20=
（2）R v m R Mm G 2
2= t
R v gR R
GM v α
tan 20=
== α
ππtan 2202v Rt
v R T ==
23．解：
22)1(l r R v +==ωω线
2
2
sin )2(l
r r T
T f +==θ
)
(cos cos )3(222222
l r Tl
R l R T R T m mR T +=
⋅===ωωωθωθ。