2011-2012学年浙江省台州市高一（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．伽利略发现了行星的运行规律
B．海王星是根据万有引力定律发现的
C．牛顿通过实验准确地测出了万有引力常量G
D．牛顿运动定律不适用于在太空绕地高速飞行的宇宙飞船

2. 难度：中等

如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述不正确的是（ ）

A．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大
B．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小
C．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大
D．小球的重力势能是小球和地球所组成的系统共有的

3. 难度：中等

一箱货物在竖直软绳的提拉下从某高处下放到地上，如图A到B为其中的一段简化轨迹示意图．若空气阻力忽略不计，软绳的竖直拉力恒定，则下列说法正确的是（ ）

A．货物运动速度可能不变
B．绳的拉力可能大于重力
C．货物最终速度可能是竖直向下的
D．货物是一种匀变速运动

4. 难度：中等

如图所示，在长约100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管倾斜一个适当的角度倒置（小圆柱体红蜡块在管中始终保持匀速上浮），在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面从AB水平向右移动到A′B′处．则下列说法正确的是（ ）

A．无论玻璃管移动速度是否相同，红蜡块运动轨迹均相同
B．若玻璃管移动速度不同，则红蜡块到达管底的时间也不同
C．若玻璃管匀速移动，红蜡块轨迹是直还是曲与玻璃管移动速度大小无关
D．若玻璃管匀速运动到某时刻速度突然增大，红蜡块到达管底的时间变短

5. 难度：中等

如图所示，一长为L的轻绳，一端固定在天花板上，另一端系一质量为m的小球，球绕竖直轴线O₁O₂在水平面内做匀速圆周运动，绳与竖直轴线间的夹角为θ，则下述说法中正确的是（ ）
A．小球受到重力、绳的拉力和向心力
B．小球的加速度大小为gtanθ
C．小球所需向心力大小为mgsinθ
D．小球运动的周期为2

6. 难度：中等

如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成．车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动．已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9：8：1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为（ ）

A．ω
B．ω
C．ω
D．9ω

7. 难度：中等

我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”，质量约为8.5吨，在高度约343km的近圆轨道上运行，等待与“神舟八号”飞船进行对接．起飞质量约8吨的“神舟八号”飞船发射后 经变轨调整后到达距“天宫一号”后下方距地高度约为330km的近圆稳定轨道．图为二者对接前在各自稳定圆周轨道运行图．二者运行方向相同，视为做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）

A．“天宫一号”的发射速度应小于第一宇宙速度
B．对接前，“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度
C．对接后，“天宫一号”的运行速度小于第一宇宙速度
D．对接前后，“天宫一号”内的实验仪器不受引力的作用

8. 难度：中等

地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（ ）
A．1：81
B．1：27
C．1：9
D．1：3

9. 难度：中等

沪杭高铁在运营前的某次测试中，列车在水平直线轨道上匀速行驶的最大速度为416km/h（约为116m/s）．假定列车的总质量为4.40×l0⁵kg．列车以最大速度匀速行驶时所受的阻力为车重的0.03倍，则此时列车牵引力的总功率约为（ ）
A．1.5×10⁶W
B．5.5×10⁶W
C．1.5×10⁷W
D．5.5×10⁷W

10. 难度：中等

如图所示，A、B两个物体叠放在一起，现以相同的初速度竖直向上抛出，忽略空气阻力．下列说法正确的是（ ）

A．在上升过程中物体A的机械能增加
B．在下降过程中物体A的机械能减小
C．在上升过程中物体B的机械能减小
D．在下降过程中物体B的机械能不变

11. 难度：中等

如图所示，运动员在粗糙塑胶跑道上负重起跑训练．较粗弹性橡皮条一端跨套在运动员的腰上，另一端系住加重汽车轮胎上，起跑过程可简化如下：运动员起跑拉动橡皮条使其变长，稍后轮胎在橡皮条牵引下开始运动，最后轮胎与运动员一起运动．在负重起跑时，橡皮条从原长拉伸到最长过程中，下列说法正确的是（ ）

A．橡皮条对轮胎做了正功，弹性势能减小
B．橡皮条对人做了负功，弹性势能增加
C．橡皮条的弹性势能减小，其值等于轮胎的动能增加量
D．橡皮条的弹性势能增加，运动员的动能减少

12. 难度：中等

物体以v的速度水平抛出，当竖直分速度与水平分速度大小相等时，以下说法正确的是（ ）
A．竖直分位移等于水平分位移
B．瞬时速度的大小为
C．运动时间为
D．运动位移的大小为

13. 难度：中等

火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动．当火车以规定速度通过时，内外轨道均不受挤压．现要降低火车转弯时的规定速度，须对铁路进行改造，从理论上讲以下措施可行的是（ ）

A．减小内外轨的高度差
B．增加内外轨的高度差
C．减小弯道半径
D．增大弯道半径

14. 难度：中等

2012年4月30日，我国成功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道．2020年左右，我国将建成由30余颗卫星组成的北斗卫星导航系统，提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务．北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，设其中某颗同步卫星质量为m，如果地球半径为R，自转角速度为ω，表面重力加速度为g，关于同步卫星以下说法错误的是（ ）
A．受到地球引力为mg
B．卫星运行方向与地球自转方向相同
C．距地面的高度h=
D．定点于首都北京上空

15. 难度：中等

在倾角为30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2kg的物体沿斜面向下推了2m的距离，并使物体获得1m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10m/s²，则在这个过程中（ ）

A．人对物体做功21J
B．合外力对物体做功1J
C．物体克服摩擦力做功20J
D．斜面对物体的支持力做功为0

二、填空题

16. 难度：中等

在“探究功与速度变化的关系”实验中，某实验小组采用如图1所示装置，由重物通过滑轮牵引小车，利用打点计时器记录小车从静止释放后的运动情况，把重物重力的大小作为对小车的合力大小，合力对小车做的功记为W，对应的小车末速度记为v
（1）实验前是否需要平衡摩擦力？    （填“是”或“否”）．重物的质量m和小车质量M之间必须满足的关系是    ．
（2）要计算功W，实验中要测量的物理量有    、   
（3）本实验中正确操作可能得到的纸带是兔图2所示的4条纸带的哪一条？   

17. 难度：中等

在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示．相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．

（1）某同学在计算与B点对应的重锤的瞬时速度时，他采用了公式v_b=（h表示OB距离），这种做法    （填“对”或“不对”）．
（2）从起始点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=    ，动能的增加量△E_K=    （均保留两位有效数字）；
（3）即使在操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△E_P也一定略大于△E_K，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因：    ．

三、解答题

18. 难度：中等

已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，不考虑地球自转的影响．
（1）求地球的质量；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期．

19. 难度：中等

如图为一项体育娱乐节目示意图．水平地面上有一个半径为R的圆形跑道，A、B、C、D是跑道上的四个位置，O为跑道圆心，∠AOB=90°．高为h的平台边缘上的P点在地面P′点的正上方，P′、A、O、C在一直线上，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R）．跑道上停有一辆小车，选手可从P点向各个方向水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：
（1）当小车停于B点时，为使沙袋能落入小车中，沙袋被抛出时的初速度为多大？
（2）若小车在跑道上做匀速圆周运动（俯视图为顺时针方向），角速度ω=．当小车运动到A点时，沙袋被抛出，为使沙袋能落入小车中，沙袋抛出时的初速度方向跟平台边缘的夹角为多大？

20. 难度：中等

一根细杆弯制成如图所示的轨道，固定在竖直面内，BD为光滑的半圆形轨道，轨道半径R=1m，AB为粗糙水平轨道，A与B相距L=10m，一质量m=0.2kg的小环套在水平轨道上的A点，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1．现用一水平恒力F向右拉小环，已知F=2N，当小环运动到某点C时撤去该力（C点位于AB之间），设C点到A点的距离为x．在圆轨道的最高点D处安装一力传感器，当小环运动到D点时传感器就会显示环对轨道弹力大小的读数F_N，力传感器所能承受的最大作用力大小为18N，g取10m/s²．
（1）当x=4.2m时，小环运动到圆轨道上的B点时速度是多大？
（2）要使小环能够通过圆轨道的最高点D且保证力传感器安全，求x的范围；
（3）在满足（2）问的情况下，在坐标系中作出力传感器的读数F_N与x的关系图象（不要求写出作图过程）．