安徽省宣城中学2011-2012学年高一第二学期期中考试物理试题

题

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90 分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共40分）

一、本题包括10小题，每小题4分，共40分，在每一小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。

1．物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．对以下几位物理学家所

做科学贡献的叙述正确是（ ）

A．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出引力常量G B．牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星

C．爱因斯坦建立了相对论，相对论物理学否定了经典物理学 D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点 2．关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（ ）

A．物体所受的合力可能为零 B．物体有可能处于平衡状态

C．物体在不同时刻的加速度方向可能相同 D．物体的合外力方向可能与速度方向共线

3．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为哪一种有可能（ ）

4．对于万有引力定律的数学表达式FGm1m2，理解正确的是（ ） 2r A．公式中G为引力常数，是人为规定的 B．r趋近于零时，万有引力趋于无穷大

C．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力 D．m1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2的质量是否相等无关

5. 关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（ ） A．它是人造地球同步卫星的运行速度 B．它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度 C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小运行速度

D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在远地点的速度

6．同步卫星是指相对于地面静止的人造地球卫星。关于同步卫星，下列说法中正确的是（ ）

A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同数值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同数值

D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的

7．若做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍后，仍可以做匀速圆周运动，则（ ）

A. 根据公式vrw，可知卫星的线速度将增大到原来的2倍

v21B. 根据公式Fm，可知卫星所需要的向心力将减小到原来的

r2Mm1C. 根据公式FG2，可知地球提供的向心力将减小到原来的

r4D. 根据选项B和C中给出的公式，可知卫星运动的线速度将减小到原来的

1 28．如图所示，从倾角为θ的斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为（ ） A．

2v0tan2vsin B．0 ggC．

v0tanvsin D．0 gg9．设在地球上和某天体表面上以相同的初速度竖直上抛一小球，小球上升的最大高度之比为K（均不计阻力），且已知地球与该天体的半径之比也为K，则地球与此天

体的质量之比为（ ）

A．1 B．K C．K D．

21 K10．2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。若“嫦娥一号”沿圆形轨道绕月球飞行的半径为R，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圈周运动的半径为4R， 地球质量是月球质量的81倍。根据以上信息可以确定（ ） A．国际空间站与“嫦娥一号”的加速度之比为9 ：4 B．国际空间站与“嫦娥一号”的线速度之比为1 ：2 C．国际空间站与“嫦娥一号”的角速度之比为1 ：8 D．国际空间站与“嫦娥一号”的周期之比为8 ：9

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）

二、本题包括3小题，每空2分，共16分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 11．图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图和所测数据，0点为抛出点。

（1）实验前应先调节____；

（2）为确定小球的轨迹，应注意每次小球都应从轨道 _____ 释放；

（3）根据图乙中给出的数据，计算小球做平抛运动的初速度v0 = m/s。（g = 9.8m/s2）

12．若取地球的第一宇宙速度为8 km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，其半径是地球半

径的1.5倍，则这颗行星的第一宇宙速度为 km/s。

13．如图所示，在一个内壁光滑的圆锥桶内，两个质量分别为2m和m的小球A与B，紧

贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面做匀速圆周运动。（选填“＞”、“=” 或“＜”） 试比较：（1）线速度大小：vA_______vB；

（2）角速度大小：wA_______wB； （3）向心力大小：FA_______FB； （4）向心加速度大小：aA______aB；

三、本题包括4小题，计44分，解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步

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。 14. （10分）

如图所示，一架装载救援物资的飞机，在距水平地面h = 500m的高处以v = 100m/s的水平速度飞行。地面上A、B两点间的距离x = 100m，飞机在离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2。试求： （1）救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间； （2）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内。

斜槽使

15．（10分）

如图所示，一长度L = 0.5m、质量可以忽略的杆，其下端固定于O点，上端连接着一个质量m = 2 kg的小球A，杆可以绕O点无摩擦转动，即A球绕O点做圆周运动；现使A球在竖直平面内做圆周运动，当小球A通过最高点时，试求在下列两种情况下杆对球的作用力大小。（g取10m/s2）

（1）当小球A的速率v1 = 1m/s时； （2）当小球A的速率v2 = 4m/s时。

16．（12分）

已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：

42h3 2得同步卫星绕地球作圆周运动，由GMmmhMGT2h2T2（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

17．（12分）

我国月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，约用十年左右时间完成，这极大的提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球知识设计的两个问题，现请你解答：

（1）若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球绕地球运动的周期为T ，且把

月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r 。 （2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小

球，经过时间t ，小球落回到抛出点。已知月球半径为R月，万有引力常量为G。试求出月球的质量M月。

物理试题参考答案及评分标准

一、选择题：（每小题4分，共40分） 题 号 答 案 二、实验题：（每空2分，共16分） 11．（1）使其末端水平； （2）同一位置静止释放； （3）1.6 m/s； 12． 16m/s2 13．（1）> ； （2）< ； （3）> ； （4）= ；

三、计算题：（共计44分） 14．【解析】（10分）

（1）根据题意，抛出的救援物资做平抛运动，竖直方向看做自由落体，则可列方程： h分）

解得： t10s ……………………………………………………… （2分）

（2）由题意得，水平方向可看作匀速直线运动，则可列方程：

1 A 2 C 3 C 4 D 5 B 6 D 7 C 8 A 9 B 10 D 12gt ……………………………………………………… （22xv0t ……………… （2分）

解得： x1000m …………………………………………………… （2分）

x0sx0x，由于满足：所以救援物资能落在AB区域内 …………………… （2

分） 15．【解析】（10分） （1）当小球A过最高点的速率v1 = 1m/s时，设此时杆对小球的作用力表现为向上的支持力

v12FN，由题意得知： mgFNm ……………………………

L（2分）

解得： FN16N …………………… （2分）

由于计算结果与假设一致，因此，杆对小球表现为支持力，大小为16N。…………… （1分）

（2）当小球A过最高点的速率v1 = 4m/s时，设此时杆对小球的作用力表现为向下的压力FN，

v22由题意得： mgFNm …………………………… （2

L分）

解得： FN44N …………………… （2分）

由于计算结果与假设一致，因此，杆对小球表现为压力，大小为44N。…………… （1分）

（只要解答过程、答案正确合理均给分） 16．【解析】（12分）

（1）同步卫星绕地球运动可看作匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由题意得正确解法是：

G……（2分）

解

Mm22m()(hR) ……………………………………………

T2(hR)2得

：

42(hR)3 ………………………………………………………（2分） M2GT2另外两种解法：

第一种解法： 将月球绕地球运动看作匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由题意得：

G……（2分）

解

Mm22m()r …………… ………………………………………2T1r得

：

42r3 …………… ……………………………………………（2分） MGT12第二种解法：

若不考虑地球自转带来的影响，可近似认为地球表面上的物体所受重力等于万有引力，由题意得：

G…（2分）

解

MmmgR2 ……………………………………………………………

得：

gR2M …………………… …………………………………………（2分）

G

17．【解析】（12分）

（1）可将月球绕地球的运动看作匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由题意得：

GMm22m()r ………………………………………………………

Tr2Mm…………………………………………………………2R…（2分）

由黄金代换式可得： mgG（2分）

由以上两式联立可解得： r（2分）

（2）小球做竖直上抛运动，由运动学公式可得：v0gt …………………………………（2分）

根据题意，可近似认为月球表面上的物体所受重力等于万有引力，可列方程：

3gR2T2 ………………………………………………4212GM月mmg月 ……………………………………………………………R月2…（2分）

由

以

上

两

式

联

立

可

解

得

：

2v0R2M月 …………………………………………………（2分）

Gt