2011-2012学年株洲市高一上学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（　　）

A．速度和加速度一定都在不断地改变          

B．速度和加速度都可以不变

C．速度一定在不断地改变，加速度可以不变    

D．速度不变，加速度一定在不断改变

2. 难度：简单

关于平抛运动，下列说法中正确的是 (     )

A．平抛运动的轨迹是曲线，其速度方向和加速度方向可以在同一条直线上

B．平抛运动是一种匀变速曲线运动

C．平抛运动的水平射程s仅由初速度v₀决定，v₀越大，s越大

D．平抛运动的落地时间t由初速度v₀决定，v₀越大，t越大

3. 难度：简单

关于万有引力和万有引力定律理解正确的有(       )

A．由              知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大

B．由              知, m₁与m₂受到的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力

C. 不能看作质点的两物体之间不存在万有引力

D. 引力常量G是由实验测得的，而不是人为规定的

4. 难度：简单

关于功是否为矢量，下列说法正确的是

A．因为功有正功和负功，所以功是矢量     B．因为功没有方向性，所以功是标量

C．力和位移都是矢量，功也一定是矢量     D．力是矢量，功也是矢量

5. 难度：简单

汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是 （         ）

A.汽车的向心力就是它所受的重力

B.汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心

C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用

D.以上均不正确

6. 难度：简单

如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为30^o和60^o，在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两小球运动时间之比为（      ）

A．1：2      B．2：1

C．1：3      D．3：1

7. 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．卫星距地面的高度为         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．卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度

8. 难度：简单

如图所示，一条小船位于200m宽的河正中A点处，从这里向下游处有一危险区，当时水流速度为4m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是  (  　)

 

A．　　B．　　C．2m/s　　D．4m/s

9. 难度：简单

最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200 年，它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100 倍。 假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（       ）    

A．恒星质量与太阳质量之比     B．恒星密度与太阳密度之比

C．行星质量与地球质量之比     D．行星半径与地球半径之比

10. 难度：简单

甲、乙两物体均做匀速圆周运动，甲的质量和它的转动半径均为乙的一半，当甲转过60⁰时，乙在这段时间里正好转过45⁰，则甲、乙两物体的向心力之比为（   ）

A  1：4         B  2：3       C  4：9        D  9：16

11. 难度：简单

质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是（     ）

A．6mg          B．5mg          C．4mg          D．2mg

12. 难度：简单

（此提题是不是应该选两个答案？）如图所示，小球以速度v₀水平抛出，经过时间t下落的高度为h，正好垂直撞在倾角为θ的斜面上．若不计空气阻力，重力加速度为g，则小球将要撞击斜面时的速度大小为(　 　)

A．　　　B．          C．v₀＋gt       D．

二、填空题

13. 难度：简单

如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O₁的距离等于小轮半径。转动时皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度之比v_A： v_B： v_C=______________角速度之比ω_A，向心加速度大小之比a_A：a_B：a_C=_____________。

14. 难度：简单

卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平称量物体的质量。于是某同学在这种环境设计了如图所示的装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动。设航天器中具有基本测量工具（弹簧秤、秒表、刻度尺）。

（1）物体与桌面间没有摩擦力，原因是              ；

（2）实验时需要测量的物理量是               ；

（3）待测质量的表达式为m=                  。

15. 难度：简单

一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：A．精确秒表一只；B．已知质量为m的物体一个；C．弹簧秤一个；D．天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M，（已知万有引力常量为G）

（1）两次测量所选用的器材分别为           、           。（用序号表示）

（2）两次测量的物理量分别是                       、                       。

（3）用该数据写出半径R、质量M的表达式。R=               ，   M=                  。

三、计算题

16. 难度：简单

如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h=5的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s，离开B点做平抛运动（g=10/s²），求：

（1）小球运动到B点时的向心加速度

（2）小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；

（3）小球到达B点时对圆形轨道的压力大小？

17. 难度：简单

如图所示的圆锥摆实验中，已知小球质量为0.1kg，摆长l＝50cm，摆角a＝37°.试求：

(1)小球受到摆线的拉力；   

(2) 小球的线速度大小υ；

(3）若小球在运动中，细绳突然断开，小球将落向地面，已知悬点O离地面的高为0.8m，则小球落地点到悬点O在地面投影点的距离多大?（sin37⁰=0.6, cos37⁰=0.8）

四、选择题

18. 难度：简单

把一个物体放在水平传送带上，若物体运动过程中相对传送带静止，则（    ）

A．传送带加速起动时，静摩擦力对物体做正功

B．物体随传送带匀速运动时，没有力对物体做功

C．传送带减速制动时，静摩擦力对物体做负功

D．在传送带起动到制动的全过程中，静摩擦力总是做正功

19. 难度：简单

宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G．关于四星系统，下列说法错误的是

A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动    

B．四颗星的轨道半径均为

C．四颗星表面的重力加速度均为          

D．四颗星的周期均为

20. 难度：简单

如图所示是某工厂所采用的小型生产流水线示意图，机器生产出的物体源源不断地从出口处以水平速度v₀滑向一粗糙的水平传送带，最后从传送带上落下装箱打包．假设传送带静止不动时，物体滑到传送带右端的速度为v，最后物体落在P处的箱包中．下列说法正确的是(　　)]

 

A．若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度小于v，物体仍落在P点

B．若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v₀，物体仍落在P点

C．若传送带随皮带轮顺时针方向转动起来，且传送带速度大于v，物体仍落在P点

D．若由于操作不慎，传送带随皮带轮逆时针方向转动起来，物体仍落在P点

21. 难度：简单

2011年3月11日，日本东北地区发生里氏9.0级大地震，并引发海啸．某网站发布了日本地震前后的卫星图片，据了解该组图片是由两颗卫星拍摄得到的．这两颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置，两卫星与地心的连线间的夹角为60°，如图所示，若卫星均沿顺时针方向运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．下列判断正确的是(　　)

A．这两颗卫星的加速度大小均为

B．卫星2向后喷气就一定能追上卫星1

C．卫星1由位置A第一次运动到位置B所用的时间为

D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中，它所受的万有引力做功为零

五、计算题

22. 难度：简单

A、B两球质量分别为0.1kg和0.4kg,用一劲度系数为K=640N/m的弹簧相连，一长为L₁=40cm的细线与A相连，置于水平光滑桌面，细线的另一端拴在竖直轴OO′上，如图所示，当A与B均以n=120r/min的转速绕OO′做匀速圆周运动时，此时弹簧的长度为L₂=60cm.

求：(π²≈10)

（1）此时弹簧伸长量多大？

（2）绳子张力多大？

23. 难度：简单

如图所示，一个质量m=0.2kg的小环系于轻质弹簧的一端，且套在光滑竖直的固定大圆环上，弹簧另一端固定于圆环的最高点A，环的半径R=0.5m，弹簧原长L₀=0.5m，劲度系数k=4.8N/m，若小环从图示位置B点由静止开始滑到最低的C点，在C点弹簧的弹性势能为E_P=0.6J，求：

（1）小环在C处时速度

（2）小环在C点受大圆环对小环的弹力

24. 难度：简单

如图，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为；石油密度远小于，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏高。重力加速度在原坚直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。

（1）设球形空腔体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），=x，求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常

（2）若在水平地面上半径L的范围内发现：重力加速度反常值在与（k>1）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。