2014-2015学年高一第二学期期中考试物理试题(带答案)

2014－2015学年高一第二学期期中考试物 理 试 题本试卷分第Ⅰ卷（选择题，共48分）和第Ⅱ卷（非选择题，共52分）两部分。

满分为100分，考试时间为90分钟。

第Ⅰ卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

其中第3、6、8、12每小题有多个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选或不选得0分；其它小题只有一个选项正确，选对得4分，错选或不选得0分；请将正确答案填涂在答题卡上。

） 1．以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有（ ） A ．牛顿最先发现了行星运动定律B ．所有行星绕恒星运动的轨道都是椭圆，所有轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关C ．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值D ．开普勒发现了海王星和冥王星 答案：C解析：开普勒在前人工作的基础上，总结发现了行星运动的规律，A 项错；k Tr 23式中的常数只与恒星的质量有关，B 项错；开普勒并未发现海王星和冥王星，D 项错。

2.如图所示，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[解析] 根据G Mm r 2＝ma 得a ＝GM r 2，故甲卫星的向心加速度小，选项A 正确；根据G Mmr 2＝m (2πT)2r ，得T ＝2πr 3GM ，故甲的运行周期大，选项B 错误；根据G Mm r2＝mω2r ，得ω＝GMr 3，故甲运行的角速度小，选项C 错误；根据G Mm r 2＝m v2r，得v ＝GMr，故甲运行的线速度小，选项D 错误．答案：A3．（多选）在太阳系中有一颗行星的半径为R ，该星球表面的重力加速度为g 。

万有引力常量G 已知。

根据这些条件，可以求出的物理量是( )A ．该行星的密度B ．该行星的自转周期C ．该行星的第一宇宙速度D ．该行星表面附近运行的卫星的周期 答案： ACD解析： 由mg R Mm G=2， V M ρ=， 334R V π=三式联立可求出 GRgπρ43= ，故A 正确；根据已知条件不能分析行星的自转情况，B 错；根据mg R Mm G =2 ，Rv m R Mm G 22=得gR v =，C 正确；由 R T m R Mm G 222⎪⎭⎫⎝⎛=π，mg R Mm G =2两式联立得g R T π2=，D 正确。

4.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A 、B 两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星，并测得两颗卫星的周期相等，以下判断错误的是( )A ．天体A 、B 表面的重力加速度与它们的半径成正比 B ．两颗卫星的线速度一定相等C ．天体A 、B 的质量可能相等D ．天体A 、B 的密度一定相等【解析】 由g ＝4π2R T 2可知，g 与R 成正比，A 正确；由v ＝2πRT 可得，v 与R 成正比，只有当A 、B 两天体半径相等时，两卫星的线速度才相等，B 错误；由G Mm R 2＝m 4π2R T 2得，M ＝4π2R 3GT 2，当R 相等时，M 相等，C 正确；由ρ＝M V 得ρ＝3πGT2，ρ一定相等，D 正确．因此选B.【答案】 B5.如图所示，a 是地球赤道上的一点，t=0时刻在a 的正上空有b 、c 、d 三颗轨道均位于赤道平面的地球卫星，这些卫星绕地球做匀速圆周运动的运行方向均与地球自转方向(顺时针转动)相同，其中c 是地球同步卫星。

设卫星b 绕地球运行的周期为T ，则在t=T 时刻这些卫星相对a 的位置最接近实际的是以下A 、B 、C 、D 图中的哪一个( )解析:卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，则有r m r Mm G22ω=，得rGM =ω可知轨道半径越大的卫星，角速度越小；又由于地球同步卫星c 与地球赤道上的点a 的角速度相同，c 始终在a 的上空，所以t=T 时刻，卫星b 绕地球转过90°的圆心角，而a 和c 绕地球转过的角度小于90°，卫星d 绕地球转过的角度更小，故选项C 正确。

答案：C6．（多选） “嫦娥二号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球。

如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。

A 点是2轨道的近地点，B 点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7 km/s ，则下列说法中正确的是( )A ．卫星在2轨道经过A 点时的速率一定大于7.7 km/sB ．卫星在2轨道经过B 点时的速率一定小于7.7 km/sC ．卫星在3轨道所具有的机械能小于2轨道所具有的机械能D ．卫星在3轨道所具有的最大速率小于2轨道所具有的最大速率解析：卫星在1轨道做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得G Mmr 2＝m v 21r，卫星在2轨道A 点做离心运动，则有G Mm r 2<m v 22Ar ，故v 1<v 2A ，选项A 正确；卫星在2轨道B 点做近心运动，则有G Mm r 2B >m v 22B r B ，若卫星在经过B 点的圆轨道上运动，则G Mm r 2B ＝m v 2Br B，由于r <r B ，所以v 1>v B ，故v 2B <v B <v 1＝7.7 km/s ，选项B 正确；3轨道的高度大于2轨道的高度，故卫星在3轨道所具有的机械能大于在2轨道所具有的机械能，选项C 错误；卫星在各个轨道上运动时，只有万有引力做功，机械能守恒，在A 点时重力势能最小，动能最大，速率最大，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率，选项D 错误．答案：AB7. 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。

研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。

若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为( )A.n 3k 2T B.n 3kT C.n 2kT D.n kT【解析】如图所示，设两恒星的质量分别为M 1和M 2，轨道半径分别为r 1和r 2.根据万有引力定律及牛顿第二定律可得GM 1M 2r 2＝M 1⎝⎛⎭⎫2πT 2r 1＝M 2⎝⎛⎭⎫2πT 2r 2，解得G (M 1＋M 2)r 2＝⎝⎛⎭⎫2πT 2(r 1＋r 2)，即GM r 3＝⎝⎛⎭⎫2πT 2①，当两星的总质量变为原来的k 倍，它们之间的距离变为原来的n 倍时，有GkM (nr )3＝⎝⎛⎭⎫2πT ′2②，联立①②两式可得T ′＝n 3kT ，故选项B 正确． 答案：B8．（多选）起重机将一定质量的物体向上吊起一段距离，下列说法正确的是( ) A ．若匀速上升，重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 B ．若加速上升，重力做负功，拉力做正功，动能增加 C ．匀速上升过程，机械能守恒 D ．加速上升过程，机械能增加【解析】 匀速上升，重力与拉力是一对平衡力，重力做负功，拉力做正功，且数值相等，合外力做功为零，A 正确；加速上升时，合力做正功，动能增加，B 正确；无论匀速、加速上升，拉力做正功，机械能都会增加，C 错D 正确。

【答案】 ABD9.汽车在水平公路上运动，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率时，匀速运动的速度为v ，以下说法中正确的是（ ）A.汽车启动时加速度与它受到的牵引力成正比B.汽车以恒定功率启动，先做匀加速运动C.若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度即为vD.若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度小于v【解析】 设牵引力为F ，阻力为f ，由Fv P =和mfF a -=知是一次函数关系，而不是成正比的关系，故A 项错；，若P 不变，启动时v 增大，a 减小，故B 正确；若匀加速启动，则由Fv P =、ma f F =-、at v =知，功率增大到额定值之后，v 继续增大，直到匀速运动为止。

所以，C 项错，D 项正确。

【答案】 D10．将物体从一定高度水平抛出(不计空气阻力)，物体运动过程中离地面高度为h 时，物体水平位移为x 、物体的机械能为E 、物体的动能为E k 、物体运动的速度大小为v 。

以水平地面为零势能面。

下列图象中，正确反映各物理量与h 关系的是以下A 、B 、C 、D 图中的哪一个( )[解析] 设抛出点距离地面的高度为H ，由平抛运动规律x ＝v 0t ，H －h ＝12gt 2可知：x＝v 02(H －h )g，所以h 越大，x 越小，故A 项错；又因为此关系式对应的图象非直线，故D 项错；平抛运动物体机械能守恒，故B 项正确；平抛物体的动能E k ＝mgH －mgh ＋12m v 02 ，C项中图线的形状是对的，但当h 最大，即H h =时，k E 不是0，故最终C 错误。

[答案] B11．如图所示，一半径为R 的竖直面内的四分之一圆弧槽的最底端与一水平桌面相接，一长为L 、质量为m 的粗细均匀的铁链上端用手提着，下端刚好对准圆弧槽的上端入口，释放铁链后，铁链顺着圆弧槽和水平桌面滑动，铁链有四分之一的长度滑出桌面时刚好静止，则整个滑动过程克服摩擦做的功为( )A ．mgR ＋1532mgLB ．mgR ＋12mgLC ．mgR ＋1732mgLD ．mgR ＋58mgL[解析] 克服摩擦做的功等于铁链机械能的减少量，选桌面为零势能面，即 mgL mgR L mg L R mg W f 3217)81(41)21(+=--+= [答案] C12．（多选）如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行，现将一质量m ＝1 kg 的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

则下列说法正确的是( )A ．物体与传送带间的动摩擦因数为0.875B ．0～8 s 内物体位移的大小为18 mC ．0～8 s 内物体机械能的增量为90 JD ．0～8 s 内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126 J[解析] 由v －t 图象可知，传送带沿斜面向上运动，物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的，且做加速度方向沿传送带向上、大小为1 m/s 2的匀减速直线运动，对其受力分析，可得f －mg sin θ＝ma ，N －mg cos θ＝0，f ＝μN ，联立可得μ＝0.875，选项A 正确；根据v －t 图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移，可得0～8 s 内物体的位移x ＝12×4×(2＋6) m －12×2×2 m＝14 m ，选项B 错误；0～8 s 内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量的和，ΔE ＝mgx sin37°＋12m ×42－12m ×22＝90 (J)，选项C 正确；0～8 s内物体与传送带由于摩擦产生的热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小，Q ＝μmgs 相对cos37°＝126 J ，选项D 正确。