北京市2016-2017学年高一下学期期中考试物理试卷

一、多选题

1. 难度：简单

在万有引力定律的发现历程中，下列叙述符合史实的是

A. 哥白尼通过观察行星的运动，提出了日心说，认为行星以椭圆轨道绕太阳运行

B. 开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律

C. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律

D. 卡文迪许准确地测得了引力常量G的数值

2. 难度：简单

功的单位是焦耳，简称焦，符号是J，下列各单位，与“J”相同的是

A. N·m    B. kg·m²／s²    C. kg·m／s²    D. W·s

3. 难度：简单

关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是

A. 当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增大

B. 当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减小

C. 重力势能为负值说明物体在零势能参考平面以下

D. 重力势能的大小与零势能参考面的选取有关

二、选择题

4. 难度：简单

如图所示，质量为m₁和m₂的两个物体，在大小相等的两个力F₁和F₂的作用下分别沿水平方向移动了相同的距离。若两物体与地面间的动摩擦因数分别为₁、₂，且₁< ₂，m₁<m₂，则F₁做功W₁与F₂做功W₂的关系是

A. W₁>W₂    B. W₁<W₂

C. W₁=W₂    D. 条件不足，无法确定

5. 难度：简单

如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动，两物体分别到达地面，下列说法正确的是

A. 运动过程中重力的平均功率<

B. 运动过程中重力的平均功率=

C. 到达地面时重力的瞬时功率P_A<P_B

D. 到达地面时重力的瞬时功率P_A=P_B

6. 难度：简单

由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的

A. 质量一定相同    B. 轨道半径一定相同

C. 轨道平面可以不同    D. 运行速率一定相同

7. 难度：中等

两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，半径之比为R_A：R_B=1：4，则下列说法正确的是

A. T_A：T_B=1：8    B. v_A：v_B=2：1

C. _A： _B=1：8    D. a_A：a_B=1：4

8. 难度：中等

一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为

A.     B.     C.     D.

9. 难度：中等

若某星球的密度是地球密度的2倍，它表面的重力加速度与地球相同，则该星球的质量是地球质量的

A. 1／4    B. 4倍    C. 8倍    D. 16倍

三、多选题

10. 难度：中等

汽车发动机的额定功率为80kW，汽车的质量为2×10³kg，如果汽车从静止开始以额定功率启动，汽车加速运动时间为6s，运动过程中阻力恒为4×10³N，则

A. 汽车从静止启动后能达到的最大速度为20 m／s

B. 汽车加速到10 m／s时加速度大小为2m／s²

C. 汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度等于10 m／s

D. 汽车从静止达到最大速度的过程中的平均速度大于10 m／s

四、选择题

11. 难度：中等

如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g／4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则这过程中

A. 重力势能增加了mgh    B. 机械能减少了mgh

C. 动能减少了mgh    D. 重力势能增加了mgh

五、多选题

12. 难度：中等

如图所示，小球从一定高处落到竖直放置在地面上的轻质弹簧上，直至速度为零，则从最低点开始往上运动到最高点的过程中

A. 小球的动能先增大后减小

B. 小球的动能最大的位置与向下运动过程中动能最大的位置相同

C. 小球克服重力做功等于弹簧弹力做功

D. 小球离开弹簧时加速度为零

六、选择题

13. 难度：中等

如图所示，假设月球的半径为R，飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，运行数周后当到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道III，绕月球做匀速圆周运动。若认为整个过程飞船质量保持不变，下列判断正确的是

A. 飞船在A点处点火变轨时速度减小

B. 飞船在B点处点火变轨时速度增大

C. 飞船在轨道II与轨道I经过A点时加速度相等

D. 飞船在A到B运行的过程中机械能增大

14. 难度：困难

如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为s，若木块对子弹的阻力F视为恒定，则下列关系中正确的是

A．

B．

C．

D．

七、多选题

15. 难度：中等

如图1所示，物体A以速度v₀做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L，图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹.图2中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图1中的虚线相同.让物体B从轨道顶端无初速下滑，B下滑过程中没有脱离轨道.物体A、B都可以看作质点.重力加速度为g.则下列说法正确的是

 

A. A、B两物体落地时的速度方向相同

B. A、B两物体落地时的速度大小相等

C. 物体B落地时水平方向的速度大小为

D. 物体B落地时重力的瞬时功率为

八、实验题

16. 难度：中等

某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律。

①下面列举了几个操作步骤：

A. 按照图示的装置安装仪器；

B. 将打点计时器接到电源的6V直流输出端上；

C. 先释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；

D. 测量打出的纸带上某些点之间的距离；

E. 根据测量结果计算重锤下落过程减少的重力势能是否等于增加的动能。

上述步骤中操作不恰当的步骤有_______________

②已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m／s²。实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示。纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离h_A=70.99cm、h_B=78.57cm和h_C=86.59cm的值，已知所用重锤质量为0.30kg。（结果保留三位有效数字）

该同学根据以上数据，研究OB段对应的下落过程机械能是否守恒：

重力势能减少量为_________J，动能增加量为__________J

根据计算结果可得到结论：___________________________

③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是：在重锤下落过程存在着阻力的作用。

请你根据纸带上的实验数据，估测在本次试验下落过程中重锤受到的阻力f与重锤重力G的比值：_________（结果保留两位有效数字）

九、简答题

17. 难度：中等

在物理学中，把做功和路径无关的力称为保守力，做功与路径有关的力称为非保守力或耗散力。设想一个情景：物体以一定的速度冲上粗糙斜面又滑回斜面底端，如图所示。请你在这个物理过程中分析物体受力情况、说明各个力做功情况，并且各指出一个保守力和一个耗散力。

18. 难度：中等

一圆锥摆如图所示，可看做质点的小球质量为m=0.4kg，绳长为l=2.0m，绳子与竖直方向夹角=37°，g取10m／s²。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求：

（1）绳子拉力的大小；

（2）小球的线速度的大小。

19. 难度：中等

某星球A半径为R，自转周期为T，同步卫星运行在距其表面高为h的轨道上，万有引力常数为G。

（1）求星球A的质量；

（2）若另一星球B的半径是星球A的两倍，密度与A相同，求星球B的第一宇宙速度。

20. 难度：中等

如图所示在竖直平面内放置的光滑轨道中，圆轨道部分半径为R，一小球在倾角为斜轨上的A点由静止释放，小球刚好能通过圆轨道的最高点C，小球质量为m，重力加速度为g，则

（1）小球在圆轨道最高点C的速度大小；

（2）小球在圆轨道底部B时圆轨道对小球支持力的大小；

（3）A点距圆轨道最高点C的高度h。

21. 难度：困难

如图1所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一轻弹簧套在光滑杆上，弹簧的劲度系数为k。一套在杆上的圆环从弹簧上端某处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内。重力加速度为g，不计空气阻力。取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点O，取竖直向下为正方向，建立x轴。

（1）在圆环压缩弹簧的过程中，圆环的加速度为a，位移为x，在图2中定性画出a随x变化关系的图象；

（2）结合（1）中图象所围“面积”的物理意义，论证当圆环运动到最低点时的加速度大小大于重力加速度大小；

（3）我们知道，以圆环、地球、弹簧组成的系统，动能、弹性势能和重力势能的总和保持不变。如果把弹性势能和重力势能的和称为系统的势能，并规定圆环处在平衡位置（此处圆环重力与弹簧弹力相等）时系统的势能为零，请根据“功是能量转化的量度”，求圆环运动到平衡位置下方距平衡位置距离为d时系统的势能。