2015-2016学年河北省衡水市高一下4月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

两物体做匀速圆周运动，运动半径之比为4：3，受到向心力之比为3：4．则这两物体的动能之比为（  ）

A．16：9    B．9：16    C．1：1    D．4：3

2. 难度：简单

做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（  ）

A．线速度    B．速率    C．频率    D．周期

3. 难度：简单

带电粒子（不计重力）可能所处的状态是（  ）

A．在磁场中处于平衡状态

B．在电场中做匀速圆周运动

C．在匀强磁场中做抛体运动

D．在匀强电场中做匀速直线运动

4. 难度：简单

如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（  ）

A．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

B．小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力

D．小球通过最高点时的最小速度v_min=

5. 难度：简单

如图所示，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ）

A. 它们的向心力都等于地球对它们的万有引力

B. 它们的向心加速度都与轨道半径的二次方成反比

C. a和c的运转周期相同

D. a和b做匀速圆周运动的轨道半径相同，线速度大小相等

6. 难度：简单

英国《新科学家（New Scientist）》杂志评选出了2008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. 10⁸m/s²    B. 10¹⁰m/s²    C. 10¹²m/s²    D. 10¹⁴m/s²

7. 难度：简单

如图所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的球A和球B，A、B之间以及B球与固定点O之间分别用两段轻绳相连，以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动．如果，两段绳子拉力之比T_AB：T_OB为（  ）

A．2：3    B．2：5    C．3：5    D．1：5

8. 难度：简单

如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰，做匀速圆周运动．图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮受到的侧向摩擦，下列说法中正确的是（  ）

A．在a轨道上运动时角速度较大

B．在a轨道上运动时线速度较大

C．在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大

D．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大

9. 难度：简单

P₁、P₂为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s₁、s₂做匀速圆周运动．图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P₁、P₂周围的a与r²的反比关系，它们左端点横坐标相同．则（  ）

A．P₁的“第一宇宙速度”比P₂的小

B．P₁的平均密度比P₂的大

C．s₁的公转周期比s₂的大

D．s₁的向心加速度比s₂的大

10. 难度：简单

科学家们推测，太阳系的第十六颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（ ）

A. 这颗行星的公转周期和地球相等

B. 这颗行星的半径等于地球的半径

C. 这颗行星的密度等于地球的密度

D. 这颗行星上同样存在着生命

11. 难度：中等

关于环绕地球运转的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（  ）

A．轨道半径越大，速度越小，周期越长

B．轨道半径越大，速度越大，周期越短

C．轨道半径越大，速度越大，周期越长

D．轨道半径越小，速度越小，周期越长

二、实验题

12. 难度：中等

在研究平抛运动的实验中

（1）如图一所示的实验装置：小球A沿竖直平面内的轨道滑下，轨道末端水平，A离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时从同一高度自由下落．改变整个装置的高度H做同样的试验，发现位于同一高度的A、B总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后

（A）水平方向的分运动是匀速直线运动

（B）水平方向的分运动是匀加速直线运动

（C）竖直方向的分运动是自由落体运动

（D）竖直方向的分运动是匀速直线运动

（2）在某次实验中，测得小球A的平抛运动轨迹如图二所示，已知0点是平抛运动的出发点，x₁=32cm，y₁=20cm，y₂=45cm，可计算出x₂=     cm．（取g=10m/s²）

三、选择题

13. 难度：简单

如图所示，是自行车传动结构的示意图，假设脚踏板每n秒转一圈，要知道这种情况下自行车的行驶速度，则

(1)还需要测量那些物理量，在图中标出并写出相应的物理意义

(2)自行车的行驶速度是多少？（用你假设的物理量表示）

四、简答题

14. 难度：中等

一平板车质量M=50kg，停在水平路面上，车身平板离地面高h=1.25m．一质量m=10kg的小物块置于车的平板上，它到车尾的距离b=1.0m，与平板间的动摩擦因数μ=0.2，如图所示．今对平板车施一水平方向的恒力F=220N，使车由静止向前行驶，经一段时间后物块从平板上滑落，此时车向前行驶的距离x₀=2.0m．不计路面与平板车间的摩擦，g取10m/s²．求：

（1）从车开始运动到物块刚离开车所经过的时间t；

（2）物块刚落地时，落地点到车尾的水平距离x．

五、计算题

15. 难度：简单

如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R．质量为m的小球由A点静止释放，求：

（1）小球滑到最低点B时，小球速度v的大小；

（2）小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力F_N的大小；

（3）小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知h＜R），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功W_f．

六、填空题

16. 难度：中等

质量为1.0kg的物体放在可绕竖直轴转动的水平圆盘上，物体与转轴间用轻弹簧相连．物体与转盘问最大静摩擦力是重力的0.1倍，弹簧的劲度系数为600N/m，原长为4cm，此时圆盘处于静止状态，如图所示．

（1）圆盘开始转动后，要使物体与圆盘保持相对静止，圆盘的最大角速度ω₀=

（2）当角速度达到2ω₀时，弹簧的伸长量X=      ．（g取10m/s²）

七、计算题

17. 难度：困难

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．

（1）求绳断时球的速度大小v₁和球落地时的速度大小v₂．

（2）问绳能承受的最大拉力多大？

（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？