2011-2012学年浙江省宁波市八校联考高一（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下说法正确的是（ ）
A．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律
B．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C．库仑测出了万有引力常量G的数值
D．万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律

2. 难度：中等

2010年11月23日，第16届亚运会跳水展开女子双人10米跳台的争夺，如图所示，中国队陈若琳和汪皓夺取金牌．在亚运会高台跳水比赛中，质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力（包含浮力）而竖直向下做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，则在她减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（ ）（g为当地的重力加速度）

A．她的动能减少了Fh
B．她的重力势能减少了mgh
C．她的机械能减少了（F-mg）h
D．她的机械能减少了mgh

3. 难度：中等

2011年9月29日，“天宫一号”顺利升空，11月1日，“神舟八号”随后飞上太空，11月3日凌晨“神八”与离地高度343km轨道上的“天宫一号”对接形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功，为建立太空实验室--空间站迈出了关键一步．设对接后的组合体在轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，可以在同一轨道上点火加速
B．对接后，“天宫一号”的速度大于第一宇宙速度
C．对接后，“天宫一号”的运行周期小于地球同步卫星的周期
D．今后在“天宫一号”内工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止

4. 难度：中等

美国字航局2011年12月5日宜布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒226”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息．估算该行星的第一宇宙速度等于（ ）
A．3.3×10³m/s
B．7.9×10³m/s
C．1.2×10⁴m/s
D．1.9×10⁴m/s

5. 难度：中等

竖直平面内固定一内壁光滑半径为r的圆形细弯管，如图所示．管内有一质量为m，直径很小的小球（可视为质点）做圆周运动，小球在最高点时，恰与管壁无相互作用力，则小球通过最低点时管壁对小球的作用力大小为（ ）

A．4mg
B．5mg
C．6mg
D．7mg

6. 难度：中等

如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置在等量异种点电荷+Q和-Q，x轴上的P点位于-Q的右侧．下列判断正确的是（ ）
A．P点电势比O点高
B．在x轴上没有点与P点电场强度相同
C．在x轴上还有一点与P点电场强度相同
D．若将一试探电荷+q从P点移至O点，电势能减小

7. 难度：中等

关于作用力与反作用力做功的关系，下列说法正确的是（ ）
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．当作用力做正功时，反作用力可能也做正功
C．当作用力不做功时，反作用力一定也不做功
D．作用力与反作用力所做的功一定大小相等、正负相反

8. 难度：中等

下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题．

长/mm×宽/mm×高/mm	4871×1835×1460
净重/kg	1500
传动系统	前轮驱动与挡变速
发动机型式	直列4缸
发动机排量（L）	2.2
最高时速（km/h）	252
100km/h的加速时间（s）	10
额定功率（kw）	140

表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位．手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡．试问若轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？若该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？（ ）

A．“1”档、2000N
B．“5”档、2000N
C．“1”档、4000N
D．“5”档、8000N

9. 难度：中等

如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，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轨道正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D．卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

10. 难度：中等

如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则（不计粒子的重力）（ ）
A．在前时间内，电场力对粒子做的功为
B．在后时间内，电场力对粒子做的功为
C．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：2
D．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1：1

11. 难度：中等

物体做自由落体运动，E_k代表动能，E_p代表势能，h代表下落的高度，以水平地面为零势能面．如下图所示的图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

平行板电容器的两极板A、B分别接于电池两极，如图所示．一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，那么（ ）

A．保持电键S闭合，若使A板向B板靠近，则θ将增大
B．保持电键S闭合，若使A板向B板靠近，则θ将不变
C．先将电键S断开，再使A板向B板靠近，则θ将增大
D．先将电键S断开，再使A板向B板靠近，则θ将不变

13. 难度：中等

如图所示，Q₁、Q₂为两个固定点电荷，其中Q₁带正电，它们连线的延长线上有a、b两点．一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图所示．则（ ）
A．Q₂一定带正电
B．Q₂一定带负电
C．Q₂电量一定大于Q₁电量
D．Q₂电量一定小于Q₁电量

二、填空题

14. 难度：中等

在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1.00kg的重物拖着纸带竖直下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点，如图所示．相邻计数点时间间隔为0.04s，P为纸带运动的起点，从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少△Ep=    J，在此过程中物体动能的增加量△E_K=    J．（已知当地的重力加速度g=9.80m/s²，答案保留三位有效数字）用V表示各计数点的速度，h表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是    ．

15. 难度：中等

探究能力是物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系．某同学采用了下述实验方法进行探索：如图先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad•s^-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力恒定为10/π（N）．
（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系式为    ．
（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为    rad/s．

三、解答题

16. 难度：中等

我国登月嫦娥工程“嫦娥探月”已经进入实施阶段．设引力常数为G，月球质量为M，月球半径为r，月球绕地球运转周期为T，探测卫星在月球表面做匀速圆周运动，地球半径为R，地球表面的引力加速度为g，光速为c．求：
（1）卫星绕月运转周期T是多少？
（2）若地球基地对卫星进行测控，则地面发出信号后至少经多长时间才能收到卫星的反馈信号？

17. 难度：中等

（选作题）如图所示，AB是位于竖直平面内，半径R=0.5m的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E=5×l0³N/C．今有一质量为m=0.1kg、电荷量q=+8×10^-5C的小滑块（可视为质点）从A点静止释放．已知滑块与水平轨道间的摩擦因数是0.05，取g=10m/s² 求：
（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力；
（2）小滑块在水平轨道上通过的总路程．

18. 难度：中等

为了研究过山车的原理，某兴趣小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为l=2.0m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除 AB 段以外都是光滑的．其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个小物块以初速度v=4.0m/s从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰好沿 AB 方向，并沿倾斜轨道滑下．已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ=0.50．（g=10m/s²、sin37°=0.60、cos37°=0.80）
（1）求小物块到达A点时速度．
（2）要使小物块不离开轨道，并从轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？
（3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道 AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件？

19. 难度：中等

有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动．现取以下简化模型进行定量研究．
如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连．设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点．已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α＜1）．不计带电小球对极板间匀强电场的影响．重力加速度为g．
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？
（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动．求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量．