2010-2011学年黑龙江省哈尔滨九中高一（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于引力常量G的说法正确的是（ ）
A．引力常量G是由牛顿通过月球与地球之间的万有引力计算出来的
B．引力常量G是万有引力定律表达式的一个比例系数，所以没有单位
C．引力常量G是由卡文迪许在实验室测得的
D．引力常量G有单位，是N•m²/kg²

2. 难度：中等

地球同步卫星在通讯、导航和气象等领域均有广泛应用，以下对于地球同步卫星的说法正确的是（ ）
A．周期为24小时的地球卫星就是地球同步卫星
B．地球同步卫星的发射速度必须介于第一与第二宇宙速度之间
C．地球同步卫星的环绕速度必须介于第一与第二宇宙速度之间
D．在哈尔滨正上方通过的卫星当中可能有同步卫星

3. 难度：中等

火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）
A．火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损
B．火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损
C．火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损
D．以上三种说法都是错误的

4. 难度：中等

一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶，已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则（ ）

A．快艇的运动轨迹一定为曲线
B．快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线
C．快艇最快到达岸边所用的时间为20s
D．快艇最快到达岸边经过的位移为100m

5. 难度：中等

如图，套在竖直光滑细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，则：（ ）

A．在环A上升至与定滑轮的连线处于水平位置前v_A一直大于v_B
B．在环A上升至与定滑轮的连线处于水平位置前v_A一直小于v_B
C．当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置且速度不等于零时，B的速度最大
D．当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置且速度不等于零时，B的速度最小，但不为零

6. 难度：中等

地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地面球表面的高度为（ ）
A．（-1）R
B．R
C．R
D．2R

7. 难度：中等

已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，人造地球通讯卫星高度为h，万有引力恒量为G，则在地球表面附近运行，高度不计的人造卫星的周期为（ ）
A．T
B．
C．
D．

8. 难度：中等

2007年美国宇航局评出了太阳系外10颗最神奇的行星，在这10颗最神奇的行星中排名第三的是一块不断缩小的行星．命名为HD209458b，它的一年只有3.5个地球日．这颗行星在极近的距离绕恒星运转，因此它的大气层不断被恒星风吹走，每秒丢失至少10000吨物质，最终这颗缩小行星将只剩下一个死核，假设该行星是以其球心为中心均匀减小的，且其绕恒星做匀速圆周运动，行星受恒星风吹力与其受恒星的万有引力相比可以忽略不计．则下列说法正确的是（ ）
A．该行星由于所受到的万有引力不断减小，其轨道半径将不断增大
B．该行星绕恒星运行的线速度大小会不断减小
C．该行星绕恒星运行周期不变
D．该行星绕恒星运行的向心加速度大小不断减小

9. 难度：中等

2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线，上演“火星冲日”的天象奇观．这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机．图示为美国宇航局最新公布的“火星大冲”的虚拟图．则有（ ）

A．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度
B．2003年8月29日，火星的线速度小于地球的线速度
C．2004年8月29日，火星又回到了该位置
D．2004年8月29日，火星还没有回到该位置

10. 难度：中等

两颗行星各有一颗卫星绕其表面运行，已知两卫星的周期之比为l：2，两行星的半径之比为2：l，则下列结论正确的是（ ）
A．两行星密度之比为4：l
B．两行星质量之比为16：l
C．两行星表面处重力加速度之比为8：l
D．两卫星的速率之比为4：l

11. 难度：中等

我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月．如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道．假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G．根据题中信息，以下说法正确的是：（ ）

A．可以求出月球的质量
B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C．“嫦娥一号”在地面的发射速度应大于11.2km/s
D．由可得要想让R变小撞月，“嫦娥一号”卫星应在控制点1处应加速

12. 难度：中等

如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径R_A=2R_B．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）
A．
B．
C．
D．R_B

13. 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

14. 难度：中等

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T．太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为α，则（ ）

A．飞船绕地球运动的线速度为
B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．飞船每次“日全食”过程的时间为
D．飞船周期为

二、解答题

15. 难度：中等

在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置．实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上甲处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x 到乙处，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x到丙处，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10cm，A、B间距离y₁=15cm，B、C间距离y₂=25cm．请回答以下问题（g=10m/s²，）：
①为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？
答：______    
②根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v=______

16. 难度：中等

如图位于竖直平面上半径为R的1/4圆弧光滑轨道AB，A点距离地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，通过B点对轨道的压力为3mg，最后落在地面C处，不计空气阻力，求：
（1）小球通过B点的速度
（2）小球落地点C与B点的水平距离x．

17. 难度：中等

两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量．

18. 难度：中等

如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A以v₁=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出．如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中．（A、B均可看做质点，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²）求：
（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；
（2）物体B抛出时的初速度v₂；
（3）物体A、B间初始位置的高度差h．

19. 难度：中等

宇航员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部有一质量为m的小球（可视为质点），如图所示．当在最高点给小球一瞬间的速度v时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，已知圆弧的轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G．求：
（1）若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？
（2）月球的平均密度为多大？
（3）轨道半径为2R的环月卫星周期为多大？