2014届重庆市高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法错误的是（    ）

A．开普勒通过研究第谷的行星观测记录，提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

B．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测定了引力常量

C．我国神舟五号宇宙飞船成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空

D．经典力学只适用于低速运动和宏观世界，不适用高速运动和微观世界

2. 难度：简单

游乐场中的一种滑梯如图所示．小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则（     ）

A．下滑过程中支持力对小朋友做功

B．下滑过程中重力做正功，重力势能增加

C．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功

D．整个运动过程中小朋友的机械能守恒

3. 难度：简单

一探月卫星某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1．已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为（     ）

A．9∶2                B．2∶9             C．9∶4           D．4∶9

4. 难度：简单

已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G．有关同步卫星，下列表述正确的是（     ）

A．卫星运行周期大于T

B．卫星的运行速度小于第一宇宙速度

C．卫星运行时受到的向心力大小为

D．卫星在运行时能经过北极的正上方

5. 难度：简单

三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M_A = M_B < M_C，则以下说法中正确的是（     ）

A．线速度关系为v_A < v_B = v_C

B．周期关系为T_A < T_B < T_C

C．向心力大小关系为F_A = F_B < F_C

D．半径与周期关系为

6. 难度：简单

质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（      ）

A．向心加速度                     B．角速度 

C．运行周期                     D．线速度 

7. 难度：简单

人造地球卫星由于受大气阻力的作用，其轨道半径逐渐变小，则（     ）

A．线速度减小，周期增大                   B．线速度减小，周期减小

C．线速度增大，周期增大                   D．线速度增大，周期减小

8. 难度：简单

质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的最大高度离地面为H，以桌面为零势能参考平面，不计空气气阻力，则小球落地时的机械能为  (       )

A．mgH                 B．mg(H-h)         C．mg(H＋h)        D．mgh

9. 难度：简单

宇航员在月球上做自由落体这实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R），据上述信息推断．飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（     ）

A． 　           B．          C．　       D．

10. 难度：简单

质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t = 0时刻开始受到水平拉力的作用．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．t₀时刻的瞬时速度为

B．在t = 0到t₀这段时间内拉力做功为

C．时刻拉力的瞬时功率为

D．在t = 0到这段时间内，拉力的平均功率为

11. 难度：简单

图示为某探究活动小组设计的节能运动系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为．木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是（    ）

A．m＝M

B．m＝2M

C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大小小于下滑的加速度大小

D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

12. 难度：简单

一质量不计的直角形支架两端分别连接质量均为m的小球A和B．支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示．开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则（    ）

A．A球到达最低点的速度为2

B．A球速度最大时，两小球的总重力势能也最大

C．B球能上升的最大高度为1.6l

D．A、B两球的最大速度之比

二、填空题

13. 难度：简单

火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球的1/9，若地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度为____________．

14. 难度：简单

与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力．下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数．在额定输出功率不变的情况下，质量为60kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍．当此电动车达到最大速度时，牵引力为__________N，当车速为2m/s时，其加速度为__________m/s²．（g = 10 m/s²）

三、实验题

15. 难度：简单

(1) 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．在下面所列举的该实验的几个操作步骤中．你认为没有必要进行的或者操作错误的步骤是________（填字母代号）

A．按照图示的装置安装器件

B．将电火花计时器接到学生电源的直流输出端上

C．用天平测量出重锤的质量

D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关

E．在打出的纸带上，距第一个打点较远的点选取合适的A、B、C、D 四个点，通过测量计算得出B、C 两点的速度为v_B、v_C，并测出B、C 两点间的距离为h

F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能，从而验证机械能守恒定律

(2) 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点周期为0.02 s，自由下落的重物质量为1kg，打出一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取10 m/s²，O、A之间有多个点没画出．打点计时器打下点B时，物体的速度v_B=_______m/s．从起点O到打下点B的过程中，重力势能的减少量J，此过程中物体动能的增量J．

（答案保留两位有效数字）

16. 难度：简单

探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

(1) 设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；

(2) 分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度、、、……；

(3) 作出草图；

(4) 分析图像．如果图像是一条直线，表明W∝；如果不是直线，可考虑是否存在∝、∝、∝等关系．

以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．

A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……

B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．

C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．

D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．

四、计算题

17. 难度：简单

小孩玩冰壶游戏，将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OB用水平恒力推到A点放手，此后冰壶沿直线滑行，最后停于B点．已知冰面和冰壶的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA = s，AB = L．重力加速度为g．

(1) 求冰壶在A点的速率v_A；

(2) 求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的小孩施加的水平推力F．

18. 难度：简单

如图所示质量为m小球自弧形斜面顶端A由静止滑下，在斜面底端B进入半径为R的圆形轨道，小球刚好能通过圆形轨道的最高点C，已知A、B两点的高度差为3R，AB段粗糙，BC段光滑，求小球在B点的速度与A到B过程摩擦力对小球做的功．重力加速度为g．

19. 难度：简单

宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动而不至因万有引力的作用吸引到一起，设两者的质量分别为m₁和m₂，两者相距L．万有引力常数为G．

(1) 证明它们的轨道半径之比等于质量的反比；

(2) 写出它们角速度的表达式．

20. 难度：简单

在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，如图所示．现在将选手简化为质量m=60kg的质点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角，绳的悬挂点O距水面的高度为H = 3m.，绳长l = 2m,，不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深．取重力加速度．（）

(1) 求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；

(2) 若选手摆到最低点时松手，求选手在浮台上的落点距岸边的水平距离；

(3) 若选手摆到右端最高点时松手落入水中．设水对选手的平均浮力f₁ = 800N，平均阻力，求选手落入水中的深度d．

21. 难度：简单

如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g．求：

(1) 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v₁；

(2) 弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E_p；

(3) 已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO'在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？