1、- 1 -20132014 学年下学期高一年级第三次双周练物理试卷一、选择题（不定项选择，共 48 分。每题 4 分，漏选 2 分，错选 0 分）1足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以后的运动过程中（ ）A运动员对球做了功 B球克服支持力做了功C重力对球做了功 D球克服阻力做了功2人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为 R，线速度为 v，周期为 T，要使卫星的周期变为 2T，可以采取的办法是 ( )A R 不变，使线速度变为 v/2 B v 不变，使轨道半径变为 2RC使卫星的高度增加 R D使轨道半径变为 R343以 v0 的速度水平抛出一物体,当
2、其水平分位移与竖直分位移相等时,下列说法错误的是( )A瞬时速度的大小是 B运动的时间是05V 0vgC.竖直分速度的大小等于水平分速度的大小 D.运动的位移是20V4如图所示,OO为竖直轴,MN 为固定在 OO上的水平光滑杆,有两个质量相同的金属球 A、B套在水平杆上,AC 和 BC 为抗拉能力相同的两根细线,C 端固定在 转轴 OO上.当绳拉直时,A、B两球转动半径之比恒为 21,当转轴的角速度逐渐增大时( )A. AC 先断 B. BC 先断C. 两线同时断 D. 不能确定哪根线先断5.1990 年 4 月 25 日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约 600 km 的高空，使得人类
3、对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行已知地球半径 4106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为 3.6107m 这一事实可得到哈勃望远镜绕地球周期以下数据中最接近其运行周期的是 （ ）A0.6 小时 B1.6 小时 C4.0 小时 D24 小时6一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的赤道上已知万有引力常量，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（ ）- 2 -124()3G123()4G12()G123()7下列各组物理数据中，能够估算出月球质量的是( )月球绕地球运行的周期及月、地中心间的距离 绕月球表面运行的飞船的周期及月球的半径
4、绕月球表面运行的飞船的周期及线速度 月球表面的重力加速度A. B. C. D. 8据中央电视台报道， “嫦娥三号”探测器于 2013 年 12 月 2 日 1 时 30 分在西昌卫星发射中心成功发射，预计于本月 14 日实现探测器着陆，随后完成嫦娥三号最重要的科学任务：观天、看地、测月。如图 2 所示， “嫦娥三号”将携“玉兔号”月球车首次实现月球软着落。若已知月球质量为 M，半径为 R，万有引力常量为 G，以下畅想可能的是 （ ）A月球表面的重力加速度B在月球上发射一颗绕它运行的卫星的最小周期为 2RMC在月球上发射一颗绕它运行的卫星的最小速度为 GD在月球表面以初速度 v 竖直上抛一个物体
5、，物体上升的最大高度为20Rv9据报道，我国数据中继卫星“天链一号 01 星”于 2008 年 4 月 25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过 4 次变轨控制后，于 5 月 1 日成功定点在东经 77赤道上空的同步轨道，关于成功定点后的“天链一号 01 星” ，下列说法正确的是 ( )A离地面高度一定、相对地面静止B运行速度大于 7.9 km/sC卫星运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 10双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周
6、期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 ,，经过一段时间演化后，两星T总质量变为原来的 倍，两星之间的距离变为原来的 倍，则此时圆周运动的周期为 （ kn）图 2- 3 -图 2A T B T C T D T 32nk3nk2nknk11如图 2 所示， a 为地球赤道上的物体， b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c 为地球同步卫星关于 a、 b、 c 做匀速圆周运动的说法中正确的是 （ ）A地球对 b、 c 两星的万有引力提供了向心力，因此只有 a受重力， b、 c 两星不受重力B周期关系为 Ta = Tc TbC线速度的大小关系为 va ab ac12太阳系外行星
7、大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待该行星的温度在 0到 40之间，质量是地球的 6 倍，直径是地球的 1.5 倍、公转周期为 13 个地球日 “Glicsc581”的质量是太阳质量的 0.31 倍，设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则 （ ）A在该行星上发射卫星的第一宇宙速度是地球上发射卫星的第一宇宙速度的 4 倍B如果人到了该行星，其体重是地球上的 倍32C该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的 倍651D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短二、实验题（
8、每空 2 分，共 12 分）13 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A让小球多次从 位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。B按图安装好器材，注意 ，记下平抛初位置 O 点和过 O 点的竖直线。C取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为 y 轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。上述实验步骤的合理顺序是 。14.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图 1 所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离 s相等的三点 A、 B、 C，量得 s = 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为
9、h1 = 0.1m， h2 = 图 1- 4 -0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体抛出时的初速度为 m/s；（2）物体经过 B 点时的速度为 m/s；（3）抛出点在 A 点的坐标为 三、计算与论述题（本题 5 个小题，共 50 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 ）15. （10 分）如图所示，一个质量为 m2的物体，受到与水平方向成 37角斜向下方的推力 F110N 作用，在水平地面上移动了距离 s12m 后撤去推力，此后物体又滑行了 s21.6m 的距离后停止了运动。设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间
10、弹力的 0.2 倍，求：（1）推力 F1对物体做的功；（2）全过程中摩擦力对物体所做的功16.(10 分)如图所示,水平转盘上放有质量为 m 的物块,当物块到转轴的距离为 r 时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零).物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的 倍.求:(1)当转盘的角速度 时,细绳的拉力 F1;12ugr(2)当转盘的角速度 时,细绳的拉力 F2. 2317（10 分）已知引力常量为 G，地球半径为 R，同步卫星距地面的高度为 h，地球的自转周期为 T，地球表面的重力加速度为 g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面上的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面
11、上的物体随地球做圆周运动，由牛顿第二定律有 m ，Gm地 mR2 v2R图 3- 5 -又因为地球上的物体的重力约等于万有引力，有 mg ，Gm地 mR2由以上两式得： v gR(1)请判断上面的结果是否正确如果正确，请说明理由；如不正确，请给出正确的解法和结果(2)由题目给出的条件还可以估算出哪些物理量？(写出估算过程)18（10 分）)如图 5 所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P 点沿水平方向以初速度 v0抛出一个小球，测得小球经时间 t 落到斜坡上另一点 Q 处，斜面的倾角为 ，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求： (1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的
12、密度； (3)该星球的第一宇宙速度；(4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期。19 （10 分）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了 LMCX-3 双星系统，它由可见星 和不可见的暗星 构成。两星视为质点，不考虑其他天体的影响，AB围绕两者连线上的 点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，B、 O如图所示。引力常量为 ，由观测能够得到可见星 的速率 和运行周期GA。T（1）可见星 所受暗星 的引力 可等效为位于 点处质量为 的星体AAFOm（视为质点）对它的引力，设 和 的质量分别为 ，试
13、求B12、（用 表示） ；m12、（2）求暗星 的质量 与可见星 的速率 、运行周期 和质量 之间的关系式；BT1（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量 的 2 倍，它将有可能成为黑洞。若可见s星 的速率 ，运行周期 ，质量 ，试通过A5.70/ms4.70S16sm估算来判断暗星 有可能是黑洞吗? （ ）12306./,.1sGNkgkgA图 5- 6 -第 3 次双周练物理答案13、相同位置 轨道末端水平 BAC14、2.0 2.5 (10cm 1.25cm)1516J -16.8J16解析:设角速度为 0时,物块所受静摩擦力为最大静摩擦力,有 mg=m r得 0=(1)由于 1=
14、0,故绳被拉紧,由 F2+mg=m r 来源:Z|xx|k.Com得 F2= mg.17解：(1)以上结果是不正确的 因为地球赤道表面的物体随地球做圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力正确解法如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为 T，轨道半径为 R，所以线速度大小为 v .2 RT(2)可估算出地球的质量 m 地 ，设同步卫星的质量为 m，轨道半径为 r R h，周期等于地球自转的周期为 T，由牛顿第二定律有 G m( )2(R h) m地 m R h 2 2T可得 m 地 .4 2 R h 3GT2也可估算出同步 卫星运行时的线速度的大小 v，
15、解得 v . 2 h RT题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12答案 D D C D B D C CD AC D BC AB- 7 -18答案：(1) ；(2)2v0tan t 3v0tan 2 RtG(3) ；(4)2 R2v0Rtan t t2v0Rtan 解析：(1)由平抛运动规律得，tan 12gt2v0t则 g 来源:Zxxk.Com2v0tan t(2)在星球表面有： G mg mMR2所以 M gR2G该星球的密度： MV 3v0tan 2 RtG(3)由 G m MmR2 v2R可得 v GMR又 GM gR2 所以 v 2v0Rtan t(4)绕星球表面运行的卫星具有最小的周期，即 T 2 R 2 Rv t2v0Rtan 第三次周练物理参考答案（小）解析:设角速度为 0时,物块所受静摩擦力为最大静摩擦力,有 mg=m r(3 分)- 8 -得 0= (1 分)(1)由于 1= 0,故绳被拉紧,由 F2+mg=m r(3 分)得 F2= mg.(2 分)答案:(1)0 (2) mg
