2010-2011学年福建省泉州市南安一中高一（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．轨道半径越大线速度越大
B．轨道半径越大线速度越小
C．轨道半径越大周期越大
D．轨道半径越大周期越小

2. 难度：中等

用长短不同、材料相同的同样粗细的细绳，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，则两个小球（ ）
A．以相同的线速度运动时，长绳易断
B．以相同的角速度运动时，短绳易断
C．以相同的转速运动时，长绳易断
D．无论怎样，都是短绳易断

3. 难度：中等

如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（ ）

A．受重力和台面的持力
B．受重力、台面的支持力和向心力
C．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
D．受重力、台面的支持力和静摩擦力

4. 难度：中等

如图所示，纸质圆筒以角速度ω绕竖直轴O高速转动，一颗子弹沿圆筒截面直径方向穿过圆筒，若子弹在圆筒转动不到半周的过程中在圆筒上留下了两个弹孔a、b．已知Oa和Ob间的夹角为θ＜180°，圆筒截面直径为d，则子弹的速度大小为（ ）

A．
B．dωθ
C．
D．

5. 难度：中等

质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（ ）
A．0
B．mg
C．3mg
D．5mg

6. 难度：中等

汽车以一定速率通过拱桥时，下列说法中正确的是（ ）
A．在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力
B．在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力
C．在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D．汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零

7. 难度：中等

如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球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，则以下说法中正确的是（ ）

A．A球的线速度必定小于B球的线速度
B．A球的角速度必定小于B球的角速度
C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力

8. 难度：中等

设地球表面的重力加速度为g，物体在距地面3R（R是地球半径）处，由于地球作用而产生的加速度为g，则g：g为（ ）
A．1：16
B．16：1
C．1：9
D．9：1

9. 难度：中等

人造卫星离地面的距离等于地球的半径R，卫星的环绕速度为v，地面上重力加速度为g，则这三个量的关系是（ ）
A．v=
B．v=
C．v=
D．v=2

10. 难度：中等

关于第一宇宙速度下列说法正确的是（ ）
A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B．它是近地圆形轨道上人造卫星的运行速度
C．它是人造地球同步卫星绕地球飞行的速度
D．它是人造地球卫星的最大发射速度

11. 难度：中等

地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F₁，向心加速度为a₁，线速度为v₁，角速度为ω₁；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F₂，向心加速度为a₂，线速度为v₂，角速度为ω₂；地球同步卫星所受的向心力为F₃，向心加速度为a₃，线速度为v₃，角速度为ω₃；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v．若三者质量相等，则（ ）
A．F₁=F₂＞F₃
B．a₁=a₂=g＞a₃
C．v₁=v₂=v＞v₃
D．ω₁=ω₃＜ω₂

12. 难度：中等

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是（ ）
A．卫星在轨道1上的速率大于在轨道3上的速率
B．卫星在轨道1上的周期大于在轨道3上周期
C．卫星在轨道2上的周期小于在轨道3上周期
D．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

13. 难度：中等

“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面340km的圆轨道上运行了108圈．运行中需要多次进行“轨道维持”，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行．如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是（ ）
A．动能、重力势能和机械能都逐渐减小
B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小
C．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变
D．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变

14. 难度：中等

如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平初速度v时，物块对球顶恰无压力，则以下说法中不正确的是（ ）

A．物块立即离开球面做平抛运动
B．物块落地时水平位移为R
C．初速度v=
D．物块落地速度方向与地面成45°角

15. 难度：中等

已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（ ）
A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9：8
B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9：4
C．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9
D．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81：4

二、填空题

16. 难度：中等

如图所示的皮带传动装置中，右边两轮是在一起同轴转动，图中A、B、C三轮的半径关系为R_A=R_C=2R_B，设皮带不打滑，则三轮边缘上的一点线速度之比v_A：v_B：v_C=    ，角速度之比ω_A：ω_B：ω_C=    ．

17. 难度：中等

我国航天的下一个目标是登上月球．飞船在月球着陆前要先在靠近月球表面的圆形轨道上绕行几圈．已知万有引力常量为G，宇航员计划在绕行时及着陆后各做了一次测量，并依据测量数据求月球的半径R和月球的质量M．飞船上备有以下实验仪器：
A．计时表一块
B．弹簧秤一支
C．质量为m的物体一个（可悬挂）
D．天平一架（附砝码一盒）
（1）两次测量需选用的仪器是    ．（用字母表示）
（2）两次测量需测量的物理量是    ．
（3）根据测量的物理量和已知量可知月球的半径R=    ；月球的质量M=    ．（用测量量的字母表示）．

三、解答题

18. 难度：中等

如图所示，水平地面AB距离S=10m．BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上．一个质量m=1.0kg的物体静止在A点．现用F=10N的水平恒力作用在物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动．物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5．当物体运动到B点时撤去F，以后物体沿BCD轨道运动，离开最高点D后落到地上的P点（图中未画出）．g取10m/s²．求：
（1）物体运动到B点时的速度大小；
（2）物体运动到D点时的速度大小；
（3）物体落地点P与B点间的距离．

19. 难度：中等

游乐场的过山车的运行过程可以抽象为如图所示的模型．弧形轨道的下端与圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端A点静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，最后离开．试分析A点离地面的高度h至少要多大，小球才可以顺利通过圆轨道最高点（已知圆轨道的半径为R，不考虑摩擦等阻力）．

20. 难度：中等

荡秋千是大家喜爱的一项体育活动．随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣．假设你当时所在星球的质量为M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G．那么，
（1）该星球表面附近的重力加速度g_星等于多少？
（2）若经过最低位置的速度为v，你能上升的最大高度是多少？

21. 难度：中等

在地球表面，某物体用弹簧秤竖直悬挂且静止时，弹簧秤的示数为160N．现把该物体放在航天器中，该航天器以a=的加速度匀加速竖直向上离开地球，在某一时刻，将该物体悬挂在弹簧秤上，弹簧秤的示数为90N．（不考虑地球自转的影响，g为地球表面的重力加速度，取10m/s²．）
（1）求此时物体所受的重力；
（2）已知地球半径为R，求此时航天器距地面的高度．