江苏省扬州中学高一物理下学期3月阶段检测(曲线运动 万有引力)新人教版

江苏省扬州中学2013-2014学年高一物理下学期3月阶段检测（曲线运动 万有
引力）新人教版
考试时间 90分钟 总分 100分 一、单选题（每题3分，共18分）
1．设地球为质量分布均匀的球体，O 为地心。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。

在下列四个图中，能正确描述x 轴上各点的重力加速度g 的分布情况的是
2．2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接。

设地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，对接成功后，“神舟九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道
可视为圆周轨道，轨道离地球表面的高度约为1
19
R ，运行周期为T ，则
A ．地球质量为22
22
41920GT R
π⎪⎭
⎫ ⎝⎛
B ．对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力为零
C ．对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为40πR
19T
D ．对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为g
3．一水平放置的圆盘，可以绕中心O 点旋转，盘上放一个质量为m 的铁块(可视为质点)，轻质弹簧一端连接铁块，另一端系于O 点，铁块与圆盘间的动摩擦因数为μ，如图所示。

铁块随圆盘一起匀速转动，铁块距中心O 点的距离为r ，这时弹簧的拉力大小为F ，重力加速度为g ，已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆盘的角速度可能是
A ．ω≥F ＋μmg
mr
B ．ω≤F －μmg
mr
C ．
F －μmg
mr <ω<F ＋μmg
mr
D ．F －μmg
mr
≤ω≤F ＋μmg
mr
4．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A ．球A 的线速度必定大于球
B 的线速度 B ．球A 的角速度必定等于球B 的角速度
C ．球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期
D ．球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力
5．天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的
a 倍，质量是地球的
b 倍。

已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为T ，已知引力常量为G ，则该行星的平均密度为
A ．2224a T Gb π
B ．b GT a 24π
C ．a
GT b 23π D ．条件不足，无法判断
6．一根质量为M 的直木棒，悬挂在O 点，有一只质量为m 的猴子抓着木棒静止不动。

剪断悬挂木棒的细
绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿木棒向上爬。

设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变，忽略空气阻力，则下列四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随
时间变化的关系的是
二、多选题（每小题至少有两个正确选项，每小题4分，漏选得2分，错选或不选得零分。

共24分） 7．冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T 0，如图所示。

忽略其他行星对它的影响，则
A ．冥王星从A →
B →
C 的过程中，速率逐渐变小 B ．冥王星从A →B 所用的时间等于T 0
4
C ．冥王星在B 点的加速度方向指向
D 点
D ．冥王星从B →C →D 的过程中，万有引力对它先做负功
后做正功 8．“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面100 km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，之后，卫星在P 点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100 km 的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，如图所示。

下列说法正确的是
A ．卫星在轨道Ⅰ上经P 点的速度等于在轨道Ⅱ上经过P 点的速度
B ．卫星在轨道Ⅰ上经Q 点的速度小于在轨道Ⅱ上经过P 点的速度
C ．卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长
D ．卫星沿轨道Ⅰ经P 点时的加速度大于沿轨道Ⅱ经P 点时的加速度
9．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，则由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得 A ．火星和地球的质量之比 B ．火星和太阳的质量之比
C ．火星和地球到太阳的距离之比
D ．火星和地球绕太阳运行速度大小之比
10．如图所示，在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子，用力使船向岸边移动。

下列关于什么力做功的说法中，正确的是
A ．绳子对人的拉力做了功
B ．人对绳子的拉力做了功
C ．树对绳子的拉力做了功
D ．人对船的摩擦力做了功
11．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到水平力的作用。

力的大小F 与时间t 的
关系如图所示，力的方向保持不变，则
A ．3t 0时刻的瞬时功率为m t F 0
208
B ．3t 0时刻的瞬时功率为m
t F 0
2012
C ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为m t F 380
20
D ．在t ＝0到3t 0这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 6250
20
12．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（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)
(2122
1T T T T t -=
两行星第一次相距最远
D ．经过时间2
2
1T T t +=
两行星第一次相距最远 三、填空题（每空4分，共24分）
13．图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机带动下匀速转动。

在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。

① 请将下列实验步骤按先后排序： 。

A ．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触 B ．接通电火花计时器的电源，使它工作起来 C ．启动电动机，使圆形卡纸转动起来
D ．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
② 要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是 。

A ．秒表 B ．毫米刻度尺 C ．圆规 D ．量角器
③ 写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义： 。

④ 为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。

则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。

这对测量结果 （填“有”或“无”）影响。

14．如图所示是自行车传动装置的示意图。

假设踏脚板每2s 转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量的物理量有：
（说明待测物理量并注明相应的符号），用这些量推导出的自行车前进速度的表达式为： 。

四、计算题（共34分，要求写出必要的文字说明和物理规律，没有过程者不能得分）
15．（9分）一汽车的额定功率P 0＝6×104 W ，质量m ＝5×103
kg ，在水平直路面上行驶时阻力是车重的0.1
倍。

若汽车从静止开始以加速度a ＝0.5 m/s 2做匀加速直线运动，g 取10 m/s 2。

求： （1）汽车保持加速度不变的时间
（2）汽车在匀加速阶段实际功率随时间变化的关系 （3）此后汽车运动所能达到的最大速度 16．（10分）在天文学上，太阳的半径、体积、质量和密
度都是常用的物理量，利用小孔成像原理和万有引力定律，可以简捷地估算出太阳的密度。

如图所示，在地面上某处，取一个长l =80 cm 的圆筒，在其一端封
上厚纸，中间扎直径为1 mm 的圆孔，另一端封上一张画有同心圆的薄白纸，最小圆的半径为2.0 mm ，相邻同心圆的半径相差0.5 mm ，当作测量尺度；再用目镜（放大镜）进行观察。

把小孔正对着太阳，调整圆筒的方向，使在另一端的薄白纸上可以看到一个圆形光斑，这就是太阳的实像。

为了使观察效
班级__________________ 姓名__________________ 学号
…………封……………线……………内……………不……………要……………答……………题………………
果明显，可在圆筒的观测端蒙上遮光布，形成暗室。

若测得光斑的半径为r 0=3.7 mm （小于圆筒半径），
试根据以上数据估算太阳的密度。

（G=6.67×10-11 N·m 2/kg 2，一年约为T=3.2×107
s ，取π=3.14，结果保留两位有效数字)
17．（15分）如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转，盘上水平杆上穿着两个质量均为m=2kg 的小球A 和B 。

现将A 和B 分别置于距轴r A =0.5m 和r B =1m 处，并用不可伸长的轻绳相连。

已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m =1N 。

试分析转速ω从零缓慢逐渐增大（短时间内可近似认为是匀速转动），两球对轴保持相对静止过程中，在满足下列条件下，ω的大小。

（1）绳中刚要出现张力时的ω1；
（2）A 、B 中某个球所受的摩擦力刚要改变方向时的ω2，并指明是哪个球的摩擦力方向改变；
（3）两球对轴刚要滑动时的ω3。

江苏省扬州中学2013-2014学年度第二学期阶段检测
高一物理答题纸
一、二、选择题（请将本题的答案填涂到答题卡上，写在试卷上的无效） 三、填空题（每空4分，共24分） 13．（1） （2）
（3） （4）
14． ， 。

四、计算题（共34分，要求写出必要的文字说明和物理规律，没有过程者不能得分） 15． 16． 17．
江苏省扬州中学2013-2014学年度第二学期阶段检测
高一物理参考答案
一、二、选择题（1-6为单选题，每题3分；7-12为多选题，每题4分，漏选得2分，错选或不选得零分。

共
二、填空题（每空4分，共24分） 13．（1） ACBD （2） D （3）()T
n 1-=
θ
ω， θ为n 个点所对应的圆心角（小于2π），n 为连续所取实验点个数，T 为打点周
期
（4） 无
14．需要测量：大牙盘半径r 1、小牙盘半径r 2、后轮半径r 3，2
3
12312r r r Tr r r v ππ==
三、计算题（共34分，要求写出必要的文字说明和物理规律，没有过程者不能得分） 15．（9分）（1）16s （2）P ＝Fv ＝m (μg ＋a )at ＝3.75×103
t W （3）12m/s 16．（10分）解析：设太阳质量为M 、半径为R 、体积为V 、平均密度为ρ，地球质量为m 、日地距离为r ，
由万有引力定律和牛顿运动定律可知：r T m r GMm 2
2
2⎪⎭
⎫
⎝⎛=π ，ρπ334R M = ， 由图中的几何关系可近似得到：
r l
R r = ， 联立解得：3
023⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=r l GT πρ，代入数据得：ρ≈1.4×103 kg/m 3。

17．（15分）
解析：（1）当ω较小时， f A =F An =m ω2r A ，f B =F Bn =m ω2
r B ，
因r B >r A ，所以B 将先滑动。

对B 球：f m =F Bn =m ω12
r B ，
解得：B
m mr f =
1ω=22(rad/s)≈0.7(rad/s)。

（2）当绳上出现张力以后，对B 球：f m +T=F Bn =m ω2r B ，对A 球：f A +T=F An =m ω2
r A ， 当ω增大时，T 增大，f A 减小，当f A 减小到0时，
对A 球：T=F An =m ω22
r A ，
对B 球：f m +T=F Bn =m ω22
r B ，
联列解得：()
A B m
r r m f -=
2ω= 1 (rad/s)。

（3）当ω再增大时，f A 将改向向外，直至随B 球一起向B 球一侧滑动。

刚要滑动时：
对A 球：T- f m =F An =m ω32
r A ，
对B 球：f m +T=F Bn =m ω32
r B ， 联列解得：()
A B m
r r m f -=23ω= 2 (rad/s) ≈1.4(rad/s)。