2015-2016学年湖北省高一下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮星行”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径。根据以上信息可以确定

A. 冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期

B. 冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度

C. 冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度

D. 冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度

2. 难度：中等

如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一个质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处。小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的有

A．弹簧长度等于R时，小球的动能最大

B．小球运动到B点时的速度大小为

C．小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg

D．小球从A到C的过程中，弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量

3. 难度：简单

2016年1月20日，美国天文学家Michael Brown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知。下列说法正确的有

A. 该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间

B. 由题中所给的条件可以估算出太阳的密度

C. 该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度

D. 该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

4. 难度：中等

光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v-t图象如图所示。已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了50J，则此过程产生的内能可能是

A．10J       B．50J       C．70J       D．120J

5. 难度：简单

两颗互不影响的行星P₁、P₂,各有一颗近地卫星S₁、S₂绕其做匀速圆周运动。图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a ,横轴表示某位置到行星中心距离r平方的倒数,关系如图所示,卫星S₁、S₂的引力加速度大小均为a₀。则（ ）

A. S₁的质量比S₂的大    B. P₁的质量比P₂的大

C. P₁的第一宇宙速度比P₂的小    D. P₁的平均密度比P₂的大

6. 难度：简单

已知引力常数G与下列哪些数据，可以计算出地球密度（    ）

A. 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离

B. 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径

C. 人造地球卫星在地面附近绕行运行周期

D. 若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度

7. 难度：中等

在我国探月工程计划中，“嫦娥五号”将于几年后登月取样返回地球。当“嫦娥五号”离开绕月轨道飞回地球的过程中，地球和月球对它的引力和的大小变化情况是（ ）

A. 增大，减小    B. 减小，增大

C. 和均增大    D. 和均减小

8. 难度：简单

美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克。这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，无单位，是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数的单位是（    ）

A．J          B．N        C．        D．J/m

9. 难度：简单

如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=1m，细线所受拉力达到F=19N时就会被拉断．当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s²，则小球落地处距地面上P点的距离为（P点在悬点的正下方）（    ）

A．1m            B．2m           C．3m         D．4m

10. 难度：简单

一个物体沿粗糙斜面匀速滑下，则下列说法正确的是（    ）

A．物体机械能不变，内能也不变

B．物体机械能减小，内能不变

C．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量减小

D．物体机械能减小，内能增大，机械能与内能总量不变

11. 难度：中等

如图所示，流水线上的皮带传送机的运行速度为v，两端高度差为h，工作时，每隔相同时间无初速放上质量为m的相同产品。当产品和皮带没有相对滑动后，相互间的距离为d。根据以上已知量，下列说法正确的有

A．可以求出每个产品与传送带摩擦产生的热量

B．可以求出工作时传送机比空载时多出的功率

C．可以求出每个产品机械能的增加量

D．可以求出t时间内所传送产品的机械能增加总量

12. 难度：中等

一个小孩坐在船内，按图示两种情况，用相同大小的力拉绳，使自己发生相同的位移。甲图中绳的另一端拴在岸上，乙图中绳的另一端拴在同样的小船上，水的阻力不计（船未碰撞）。这两种情况中，小孩所做的功分别为、，做功期间的平均功率分别为、，则下列关系正确的是

A．>，  

B．=，

C．=，  

D．

二、填空题

13. 难度：中等

如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明__________，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是__________，这说明____________。

三、实验题

14. 难度：中等

在《探究功与物体速度变化的关系》实验时，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，实验装置如图所示。

（1）适当垫高木板是为了____________；

（2）通过打点计器的纸带记录小车的运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，通过纸带求小车速度时，应使用纸带的__________（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；

（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v₁、v₂……v_n，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v²图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v的关系是__________。

四、计算题

15. 难度：中等

现代化的生产流水线大大提高了劳动效率，如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，并恰好与转盘无相对滑动，运动到C处被取走。已知物品在转盘上与转轴O的距离R=3．0m，物品与传送带间的动摩擦因数μ₁=0．25，与转盘之间动摩擦因数μ₂=0．3，各处的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度相同，取g=10m/s²。求：

（1）水平传送带至少为多长；

（2）若物品的质量为m=2．0kg，每输送一个物品，该流水线需多做多少功。

五、简答题

16. 难度：压轴

我国神舟五号载人飞船成功发射，标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平。飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：

（1）地球的质量；

（2）飞船在上述圆形轨道上运行的周期T。

六、计算题

17. 难度：中等

飞机在水平跑道上滑行一段时间后起飞。飞机总质量m=1×10⁴kg，发动机在水平滑行过程中保持额定功率P=8000kW，滑行距离x=50m，滑行时间t=5s，然后以水平速度v₀=80m/s飞离跑道后逐渐上升，飞机在上升过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），飞机在水平方向通过距离L=1600m的过程中，上升高度为h=400m。取g=10m/s²。求：

（1）假设飞机在水平跑道滑行过程中受到的阻力大小恒定，求阻力f的大小;

（2）飞机在上升高度为h=400m过程时，飞机的动能为多少。

18. 难度：中等

质量为m的物体静置于水平地面上，现对物体施以水平方向的恒定拉力，t s末物体的速度到达v时撤去拉力，物体运动的v-t图象如图所示，求：

（1）滑动摩擦力在（0-3t）s内做的功；

（2）拉力在t s末的功率。