2011-2012学年江西省吉安一中高一（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有（ ）
A．在创建万有引力的过程中，牛顿接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心的距离平方成反比”的猜想
B．匀速圆周运动是一个速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向
C．第一个对天体做完美匀速圆周运动产生怀疑的科学家是第谷
D．行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比 =k 为常数，此常数的大小与恒星和行星的速度有关

2. 难度：中等

对于下列实例（均不计空气阻力）中运动着的物体，机械能守恒的是（ ）
A．被起重机吊起而正做匀加速上升的货物
B．在竖直面内做匀速圆周运动的物体
C．沿着粗糙斜面（斜面固定不动）减速下滑的物体
D．轻质弹簧上端悬挂，重物系在弹簧的下端做上、下振动，振动过程中重物与弹簧组成的系统

3. 难度：中等

将一物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中某一位置，它的动能是重力势能的2倍（以地面作为重力势能零势能面），则这一位置的高度是（ ）
A．H
B．H
C．H
D．H

4. 难度：中等

如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，m_P=2m_Q，当整个装置以ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（ ）

A．两球受到的向心力大小相等
B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C．当ω增大时，P球将沿杆向外运动
D．当ω增大时，Q球将沿杆向外运动

5. 难度：中等

质量 m=2kg 的物体以 50J 的初动能在粗糙的水平地面上滑行，其动能与位移关系如图 所示，则物体在水平面上的滑行时间 t为（ ）

A．5 s
B．2s
C．4 s
D．2 s

6. 难度：中等

如图所示，飞船在绕地球无动力飞行过程中沿如图所示椭圆轨道运行，地球的中心位于椭圆的-个焦点上．A为椭圆轨道的近地点，B为椭圆轨道的远地点．则飞船从A点开始沿椭圆轨道运行的-个周期内下列论述正确的是（ ）

A．动能先增大后减小
B．机械能先增大后减小
C．加速度先减小后增大
D．万有引力先做正功然后做负功

7. 难度：中等

一质量m的小球，在竖直平面水平抛出，竖直方向受一恒定的外力F，小球的加速度大小为g，空气阻力不计，关于小球在下落h的过程中能量的变化，以下说法中不正确的是（ ）
A．动能增加了mgh
B．小球克服外力F做功mgh
C．机械能减少了mgh
D．重力势能减少了mgh

8. 难度：中等

2012年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径均为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，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．则（ ）
A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功

9. 难度：中等

2005年12月11日，有着“送子女神”之称的小行星“婚神”（Juno）冲日，在此后约10多天时间里，国内外天文爱好者凭借双筒望远镜可观测到它的“倩影”．在太阳系中除了九大行星以外，还有成千上万颗肉眼看不见的小天体，沿着椭圆轨道不停地围绕太阳公转．这些小天体就是太阳系中的小行星．冲日是观测小行星难得的机遇．此时，小行星、太阳、地球几乎成一条直线，且和地球位于太阳的同一侧．如图所示“婚神”冲日的虚拟图，则（ ）

A．2005年12月11日，“婚神”星线速度大于地球的线速度
B．2005年12月11日，“婚神”星的加速度小于地球的加速度
C．2006年12月11日，必将产生下一个“婚神”星冲日
D．下一个“婚神”星冲日必将在2006年12月11日之后的某天发生

10. 难度：中等

假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线发射一探测器．假定探测器在地球表面附近脱离火箭．用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用E_k表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则（ ）
A．E_k必须大于或等于W，探测器才能到达月球
B．E_k小于W，探测器也可能到达月球
C．E_k=W，探测器一定能到达月球
D．E_k=W，探测器一定不能到达月球

11. 难度：中等

关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是（ ）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

二、填空题

12. 难度：中等

如图是“验证机械能守恒定律”实验中打下的某一纸带示意图，其中 O 为起始点，A、B、C 为某三个连续点，已知打点时间间隔 T=0.02s，用最小刻度为 1mm的刻度尺量得OA=15.55cm，OB=19.2cm，OC=23.23cm （g=9.8m/s²）
（1）假定上述数据并没有看错，则它们中不符合数据记录要求的是     段，正确的记录应是     cm；
（2）根据上述数据，当纸带打 B 点时，重锤（其质量为m）重力势能比开始下落位置时的重力势能减少了      J．这时它的动能是      J；
（3）通过计算表明数值上△E_P    △E_k（填“大于”“小于”或“等于”），这是因为    ，实验的结论是：    ．．

13. 难度：中等

在空间某点O，向三维空间的各个方向以相同的速度V同时射出很多个小球，求经过时间t，这些小球离得最远的两个小球之间的距离是    （假设时间t内所有的小球都未与其他物体碰撞）．

三、解答题

14. 难度：中等

一个质量为m=5kg的小球系于弹簧的一端，套在光滑竖直的圆环上，环半径为R=0.5m，弹簧原长L=R，当小球从图中位置C滑到最低点B时，测得v_B=3m/s，
试求：小球运动到B点时弹簧中的弹性势能（g=10m/s²）

15. 难度：中等

如图 所示，发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为 h₁  的圆形近地轨道上，在卫星经过 A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为 A，远地点为 B．在卫星沿椭圆轨道运动到 B  点（远地点 B 在同步轨道上）时再次点火实施变轨进入同步轨道，两次点火过程都使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短．已知同步卫星的运动周期为 T，地球的半径为 R，地球表面重力加速度为 g，
求：（计算结果用题目中给出的物理量的符号来表示）
（1）卫星在近地圆形轨道上运动时的加速度大小
（2）同步卫星轨道距地面的高度．

16. 难度：中等

如图所示，竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑轨道半径为 R，A 端与圆心 O 等高，AD 为水平面，B 点为光滑轨道的最高点且在O 的正上方，一个小球在 A 点正上方某处由静止释放，自由下落至 A 点进入圆轨道并知通过 B 点时受到轨道的弹力为mg（从A点进入圆轨道时无机械能损失），最后落到水平面 C 点处．求：
（1）释放点距 A 点的竖直高度 h和落点 C 到 A 点的水平距离X
（2）如果将小球由h=R处静止释放，请问小球能否通过最高点B点，如果不能通过，请求出脱离圆轨道的位置E与O的连线与竖直方向夹角的正弦值．

17. 难度：中等

跳水运动员从脚底高于水面H=10米的跳台自由落下，假设运动员的质量m=60千克，其体形可等效为一长度L=1.0米、直径d=0.30米的圆柱体，略去空气阻力．运动员入水后，水的等效阻力F（非浮力）作用于圆柱体的下端面，F的数值随入水深度y变化的函数曲线如图．该曲线可近似看圆周的弧长、圆心在O点，圆与oy轴相交于y=h处，与F轴相交于F=处．为了确保运动员的安全，试计算水池中水的深度h至少应等于多少．（水的密度取ρ=1.0×10³千克/米³）．