1、1江苏省盐城中学 2013-2014 学年高一物理下学期期中试题新人教版一、单项选择题(本题共 10 小题；每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，有选错或不答的得 0 分)1对万有引力定律的表达式 FG ，下列说法正确的是( )m1m2r2A公式中 G 为常量，没有单位，是人为规定的Br 趋向于零时，万有引力趋近于无穷大C两物体之间的万有引力总是大小相等，与 m1、m2 是否相等无关D两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力2如图所示，两个电荷量均为q 的小球用长为 l 的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上两个小球的半径 rl，k 表
2、示静电力常量则轻绳的张力大小为 ( )A0 B. kq2l2C. D.2kq2l2 kql23关于动能的理解，下列说法错误的是( )A动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B物体的动能不能为负值C一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态4.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积5一小孩从公园
3、中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化，下列说法中正确的是（ ）A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小 B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小C. 重力势能减小，动能增加，机械能增加 D. 重力势能减小，动能增加，机械能不变6.设太阳质量为 M，某行星绕太阳公转周期为 T，轨道可视为 r 的圆。已知万有引力常量为 G，则描述该行星运动的上述物理量满足( )A234rGTB24rGC234GMTD324rT7 图中甲、乙是一质量 m6103 kg 的公共汽车在 t0 和 t4 s 末两个时刻的两张照片当t0 时，汽车刚启动(汽车的运动可看成是匀加速直线运动)图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的图
4、象，测得 30.根据题中提供的信息，无法估算出的物理量是( )A汽车的长度B4 s 内汽车牵引力所做的功C4 s 末汽车的速度D4 s 末汽车合外力的瞬时功率8质量为 m 的皮球，与地面碰撞机械能总是损失 20%，现将该球从高为 h 处竖直向下抛出，要使它反弹到 h 高处，不计空气阻力，则人至少应对皮球做功( )A 41mgh B 51mgh C 21mgh Dmgh9.2011 年 11 月 3 号凌晨， “天宫一号”与“神八”实现对接，11 月 14 日实现第二次对接，组合体成功建立了载人环境，舱内将进行多项太空实验.假设一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地
5、面”上，如图所示.下列说法正确的是( )A.宇航员相对于地球的速度介于 7.9 km/s 与 11.2 km/s 之间B.若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，小球将落到“地面”上C.宇航员将不受地球的引力作用D.宇航员对“地面”的压力等于零10用长为 l、不可伸长的细线把质量为 m 的小球悬挂于 O 点，将小球拉至悬线偏离竖直方向 角后放手，运动 t 时间后停在最低点。则在时间 t 内( )A小球重力做功为 mgl(1cos) B空气阻力做功为mglcosC小球所受合力做功为 mglsin D绳拉力做功的功率为 tmgl)cos1(二、多项选择题(本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30
6、分。在每小题给出的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分)11如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )。A甲图中,物体 A 将弹簧压缩的过程中,A 机械能守恒B乙图中,A 置于光滑水平面,物体 B 沿光滑斜面下滑,物体 B 机械能守恒2C丙图中,不计任何阻力时 A 加速下落,B 加速上升过程中,A、B 机械能守恒D丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒12要使两个物体之间的万有引力减小到原来的 ，可采用的方法是 ( )14A使两物体之间的距离增至原来的 2 倍，质量不变B使两物体的质量各减少一半，
7、距离保持不变C使其中一个物体的质量减为原来的 ，距离保持不变14D使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的1413.光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力作用开始运动，拉力 F 随时间 t 变化的图象如图所示，用 Ek、v、x、P 分别表示物体的动能、速度、位移和拉力 F 的功率，下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，其中正确的是( ) 14 如图中的圆 a、b、c，其圆心均位于地球的自转轴线上，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言，以下说法正确的是 ( )A卫星的轨道可能为 aB卫星的轨道可能为 bC卫星的轨道可能为 cD同步卫星的轨道只可能为 b15如图，甲、乙两颗卫星以相
8、同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( )A甲的向心加速度比乙的小B甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙的大D甲的线速度比乙的小16.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的 A 点，弹簧处于原长 h 时，让圆环由静止开始沿杆滑下，滑到杆的底端时速度恰好为零若以地面为参考面，则在圆环下滑过程中 ( )A圆环的机械能保持为 mgh B弹簧的弹性势能先增大后减小C弹簧弹力做的功为mgh D弹簧的弹性势能最大时，圆环的动能和重力势能之和最小三、实验题（12 分）17.某研究性学习小
9、组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器 A、B,滑块 P 上固定一宽度为 d 的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器 A、B 时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压 U 随时间 t 变化的图线。(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的 t1 t2(选填“”“=”或“”)时,说明气垫导轨已经水平。(2)滑块 P 用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为 m 的钩码 Q 相连,将滑块 P 由图甲所
10、示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若 t1、t2、m 和 d 已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。四、计算题（共 68 分，解题过程中要有必须的文字说明及相关的公式，直接写出结果按零分计算。）18.（12 分）如图所示，质量 m=50kg 的跳水运动员从距水面高 h=10m 的跳台上以 v0=5m/s 的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高。取 g=10m/s2，求：（1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面） ；（2）运动员起跳时的动能；（3）运动员入水时的速度大小。319. （8 分）从空中以 10m/
11、s 的初速度平抛一个质量为 1kg 的物体，物体在空中运动了 3s 后落地，不计空气阻力，取 g=10m/s，求物体 3s 内重力的平均功率和落地时的瞬时功率。20. （15 分）已知地球半径为 R,地球表面重力加速度为 g,万有引力常量为 G,不考虑地球自转的影响。(1)求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度 v1;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为 T,求卫星运行半径 r;(3)由题目所给条件,请提出一种估算地球平均密度的方法,并推导出密度表达式。21 （15 分）把质量是 0.2kg 的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至 A 位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，升至最高
12、位置 C，如图丙所示；途中经过位置 B 时弹簧正好处于自由状态，如图乙所示；已知 B、A 的高度差为 0.1m，C、B 的高度差为 0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。求图甲状态时弹簧的弹性势能；求小球经过 B 点时的速度；有人认为小球运动过程中经过 B 点时动能最大，你同意他的观点吗？请简要说明理由。22. （18 分）如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆 ABCD 的光滑，内圆 ABCD的上半部分 BCD粗糙，下半部分 BAD光滑。一质量 m=0.1kg 的小球从轨道的最低点 A，以初速度 v0 向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径 R=0.2m，取g
13、=10m/s2。（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度 v0 至少为多少？ （2）若 v0=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力 N=1N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？（3）若 v0=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点 A 时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？4准考证号 班级 姓名 密封线江苏省盐城中学 20132014 学年度第二学期期中考试高一年级物理答题纸一、单项选择题（104=40 分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C B D C B A B A D A二、多项选择题（65=30 分）11
14、12 13 14 15 16CD ABC BD BCD AD CD三、实验题（12 分）17 （1） = （2）滑块质量 M 两光电传感器间距离 L四、计算题（68 分）18 （12 分）(1)5000J (2)625J (3)15m/s19 （8 分）解析：(1)如图所示，所示，物体从抛出到落地的竖直位移为 h，则 3s 内重力的平均功率为WmghPt21整理得： 50(2)物体在 3s 末的瞬时速度为 v，则重力在 3s 末的瞬时功率为cospmgvt整理得： 230tW20 （15 分）(1)设卫星的质量为 m,地球的质量为 M,卫星在地球表面附近有:G =mg M2第一宇宙速度是指卫星
15、在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,卫星做圆周运动的向心力由它受到的万有引力提供,由牛顿第二定律得:G =m M2v21解得:v1= g(2)对卫星由牛顿第二定律得G =m( )2r M2 2由上式解得 r= 32242(3)设质量为 m 的小物体在地球表面附近所受重力为 mg,则:G =mg M2将地球看成是半径为 R 的球体,其体积为 V,则:V= R3 43地球的平均密度为:= = M 3421 （15 分）522 （18 分）（3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动，设小球经过最低点的速度为 vA，受到的支持力为 NA，则有 21AmgRv（1 分）AN（1 分）代入数据解得 NA3（1 分）设小球在整个运动过程中减少的机械能为 E，由功能关系有201EmvgR（2 分）代入数据解得 .5J（1 分）
