2010-2011学年四川省成都七中高一（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．曲线运动的速度大小一定变化
B．曲线运动的速度方向一定变化
C．曲线运动的加速度一定变化
D．做曲线运动的物体所受的外力一定变化

2. 难度：中等

关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A．平抛运动是非匀变速运动
B．做平抛运动的物体在任何相等的时间内速度的变化量大小相等，方向相同
C．平抛运动只能分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D．落地时间与抛出点的高度和初速度均有关

3. 难度：中等

如图所示，为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（ ）
A．A物体运动的线速度大小不变
B．A物体运动的角速度大小不变
C．B物体运动的角速度大小不变
D．B物体运动的线速度大小不变

4. 难度：中等

一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（ ）
A．15m/s
B．20m/s
C．25m/s
D．30m/s

5. 难度：中等

中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度．通过观察已知某中子星的自转角速度ω=60πrad/s，该中子星并没有因为自转而解体，根据这些事实人们可以推知中子星的密度．中子星的密度大约为（ ）
A．1.3×10¹⁴kg/m³
B．2.3×10¹³kg/m³
C．1.3×10¹³kg/m³
D．2.3×10¹⁴kg/m³

6. 难度：中等

成达铁路经改造后动车组的运行速度可超过200km/h．铁路提速要解决很多技术上的问题，其中弯道改造就是一项技术含量很高的工程．在某弯道改造中下列论述正确的是（ ）
A．保持内外轨高度差不变，适当增加弯道半径
B．保持内外轨高度差不变，适当减小弯道半径
C．减小内外轨高度差，同时适当减小弯道半径
D．只要减小弯道半径，内外轨高度差保持不变或减小都行

7. 难度：中等

把太空舱绕地球飞行视作匀速圆周运动，则太空舱绕地球飞行时，下列说法正确的是（ ）
A．太空舱处于完全失重状态，所受重力为零
B．太空舱处于平衡状态，所受合外力为零
C．在太空舱内不能用测力计测物体重力但可以用天平称物体的质量
D．太空舱做圆周运动所需要的向心力是地球对它的吸引力提供的

8. 难度：中等

关于人造地球卫星的说法中正确的是（ ）
A．同步通讯卫星的高度和速率是可变的，高度增加速率增大，仍然同步
B．所有的同步卫星的高度和速率都是一定的，且它们都在赤道上空的同一轨道上运行
C．欲使某颗卫星的周期比预计的周期增大2倍，可使原来预算的轨道半径r变为
D．欲使卫星的周期比预计的周期增大到原来的2倍，可使原来的轨道半径不变，使速率增大到原来预计的2倍

9. 难度：中等

在光滑的水平面上有三个完全相同的小球A、B、C用细绳连接起来，绳子OA=AB=BC，它们以O为圆心在水平面上以共同的角速度作匀速圆周运动，在运动中若绳子OA、AB、BC上的张力分别是T₁、T₂、T₃那么T₁：T₂：T₃是（ ）

A．1：2：3
B．1：3：6
C．7：5：3
D．6：5：3

10. 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

11. 难度：中等

不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”．该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍．设想在该行星表面附近绕行星圆轨道运行的人造卫星的动能为E_k1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为E_k2，则E_k1/E_k2为（ ）
A．0.13
B．0.3
C．3.33
D．7.5

12. 难度：中等

如图在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（ ）

A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C．在轨道Ⅱ上Q点的速度大于轨道上ⅠQ点的速度
D．卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

二、填空题

13. 难度：中等

一小星球绕某天体做匀速圆周运动，运动半径是r，运动周期为T，则该天体的质量为    （万有引力常量为G）

14. 难度：中等

在质量为M的电动机飞轮上固定着一个质量为m的重物，它到转轴的距离为r，为使电动机不从地面跳起，则电动机的飞轮角速度不得超过    ，若以上述角速度匀速转动，它对地面的最大压力为    ．

15. 难度：中等

一条小船在一条笔直的河里航行，突然发现河流下游距船800米处是瀑布，若河宽600米，水速恒为5m/s，则船现在要安全逃离的最小速度为    ．

16. 难度：中等

在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：   
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
F．斜槽必须光滑
（2）小球抛出后经时间    到达a位置．（用L、g表示）

17. 难度：中等

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．
（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，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=    ．

三、解答题

18. 难度：中等

质量为1kg的小球在半径为40cm的竖直平面内的圆形轨道的内侧运动．（g=10m/s）
（1）求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度．
（2）当小球以4m/s的速度经过最高点时，求小球对轨道的压力的大小．

19. 难度：中等

如图所示，圆盘绕轴匀速转动时，在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块，恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，此时圆盘的角速度为120rad/min．求：
（1）金属块的线速度和金属块的向心加速度？
（2）金属块受到的最大静摩擦力？
（3）若转速增加到4rad/s时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，那么木块应放在离轴多远的地方？

20. 难度：中等

在我南方农村有一种简易水轮机，如图所示，从悬崖上流出的水可看作连续做平抛运动的物体，水流设计与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的档水板，可使轮子连续转动，输出动力，当该系统稳定工作时，可近似认为水的末速度与轮子边缘的线速度相同．设水的流出点比轮轴高h=5.6m，轮子半径R=1m．调整轮轴O的位置，使水流与边缘切点对应的半径与水平线成37°．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²），求：
（1）水流的初速度大小v为多少？
（2）若不计档板的长度，求轮子转动的角速度为多少？

21. 难度：中等

已知物体在质量为M、半径为R的星球表面脱离的速度为υ=，其中G=6.67×10^-11N•m²/kg²．黑洞是一种质量十分巨大的特殊天体，因此任何物体（包括光子）都不能脱离它的束缚．
（1）天文学家根据天文观测认为：在银河系中心可能存在一个大黑洞，它的引力使距该黑洞60亿千米的星体以2000km/s速度绕其旋转，若视星体做匀速圆周运动，试求该黑洞的质量．
（2）若黑洞的质量等于太阳的质量M=2×10³⁰kg，求它的可能最大半径．
（3）在目前的天文观测范围内，宇宙的平均密度为10^-27kg/m³，若视宇宙是一个均匀的大球体，光子也不能逃离宇宙，则宇宙的半径至少应为多少？