2015-2016学年四川省成都市高一下火箭班5月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在下列情况中，机械能守恒的是（  ）

A．作自由落体运动的物体

B．沿着斜面匀速下滑的物体

C．被起重机匀加速吊起的物体

D．物体从高处以0.8g的加速度竖直下落

2. 难度：中等

2015年9月20日，我国成功发射“一箭20星”，在火箭上升的过程中分批释放卫星，使卫星分别进入离地200～600km高的轨道．轨道均视为圆轨道，下列说法正确的是（ ）

A. 离地近的卫星比离地远的卫星运动速率小

B. 离地近的卫星比离地远的卫星向心加速度小

C. 上述卫星的角速度均大于地球自转的角速度

D. 同一轨道上的卫星受到的万有引力大小一定相同

3. 难度：简单

下列说法正确的是（  ）

A．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功

B．重力对物体做功与路径无关，只与始末位置有关

C．静摩擦力一定不做功

D．滑动摩擦力一定对物体做负功

4. 难度：简单

英国《新科学家（New Scientist）》杂志评选出了年度世界8项科学之最，在XTEJ1650﹣500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R约为45km，质量M和半径R的关系满足（其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（  ）

A．10¹²m/s²      B．10¹⁰m/s²      C．10⁸m/s²      D．10¹⁴m/s²

5. 难度：困难

如图所示，一根弹簧原长为L，一端固定在墙上，另一端与物体接触但不连接，物体与地面间的动摩擦因数为μ，物体的质量为m，现用力推物体m使之压缩弹簧，放手后物体在弹力的作用下沿地面运动距离s而停止（此物体与弹簧已分离），则弹簧被压缩后具有的弹性势能是（  ）

A．kL²      B．μmgs      C．μmg（L+s）      D．μmg（L﹣s）

6. 难度：简单

一小球以速度v₀竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问如图所示的几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度H（忽略空气阻力）（  ）

A．图a，以初速度v₀沿光滑斜面向上运动

B．图b，以初速度v₀沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动

C．图c（H＞R＞），以初速度v₀沿半径为R的光滑圆轨道，从最低点向上运动

D．图d（R＞H），以初速度v₀沿半径为R的光滑圆轨道．从最低点向上运动

7. 难度：简单

如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（  ）

A．机械能损失

B．动能损失了mgh

C．克服摩擦力做功

D．重力势能增加了mgh

8. 难度：中等

关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是（  ）

A．如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力恒量，就可算出地球质量

B．两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的

C．原来在同一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可

D．一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，故飞行速度减小

9. 难度：中等

如图，两个质量相同的小球A、B分别用用线悬在等高的O₁、O₂点．A球的悬线比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则经过最低点时（  ）

A．A球的机械能等于B球的机械能

B．A球的动能等于B球的动能

C．A球的速度大于B球的速度

D．A球的加速度大于B球的加速度

10. 难度：简单

如图，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．下列说法中正确的是（  ）

A．小球在上升过程中处于失重状态

B．弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能

C．小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关

D．小球从抛出点到筒口的时间与小球抛出时的初速度方向无关

11. 难度：简单

如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（  ）

A．环到达B处时，重物上升的高度

B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等

C．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能

D．环能下降的最大高度为d

12. 难度：简单

如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则（  ）

A．固定位置A到B点的竖直高度可能为2R

B．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关

C．滑块可能重新回到出发点A处

D．传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多

二、实验题

13. 难度：简单

某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”．将无线力传感器和挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v₁和v₂，如图所示．在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小．

次数	M/kg	|v2^2﹣v1^2|/（m^2/s^﹣^2	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E2	1.22	W2

实验主要步骤如下：

（1）测量小车和拉力传感器的总质量M₁．正确连接所需电路．调节导轨两端的旋钮改变导轨的倾斜度，用以平衡小车的摩擦力，使小车正好做匀速运动．

（2）把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连；将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为     ；

（3）改变小车的质量或重物的质量，重复（2）的操作．

（4）表格中M是M₁与小车中砝码质量之和，△E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功．表中的△E₃=     J，W₃=     J（结果保留三位有效数字）．

14. 难度：中等

用如图甲所示实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，1、2、3、4、5、6为纸带上6个计数点，每两个相邻计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示．已知交流电频率为50Hz．

（1）实验中两个重物的质量关系为m₁     m₂（选填“＞”、“=”或“＜”），纸带上打相邻两个计数点时间间隔为T=     s；

（2）现测得x₁=38.40cm，x₂=21.60cm，x₃=26.40cm，那么纸带上计数点5对应的速度v₅=     m/s（结果保留2位有效数字）；

（3）在打点0～5过程中系统动能的增加量表达式△E_k=    ，系统势能的减少量表达式△E_p=     （用m₁、m₂、x₁、x₂、x₃、T、重力加速度g表示）；

（4）若某同学作出的v²﹣h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度表达式为g=    （用m₁、m₂、a、b表示）．

三、简答题

15. 难度：简单

一宇航员在某星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，忽略一切阻力．求：

（1）该星球的质量M；

（2）该星球的第一宇宙速度V．

四、计算题

16. 难度：中等

汽车发动机的额定功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为5.0×10³N，试求：

（1）汽车所能达到的最大速度．

（2）若汽车以0.5m/s²的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间．

五、简答题

17. 难度：中等

如图所示，AB为半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与平板小车右端平滑对接．小车质量 M=3kg．现有一质量m=1kg的小滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车．滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3，地面光滑．最后滑块与小车一起以1m/s的速度在水平面上匀速运动．试求：（g=10m/s²）

（1）滑块到达B端时，轨道的支持力；

（2）小车的最短长度L．

六、计算题

18. 难度：中等

如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点：

（1）求推力对小球所做的功．

（2）x取何值时，完成上述运动所做的功最少？最小功为多少．

（3）x取何值时，完成上述运动用力最小？最小力为多少．