2015-2016学年江苏省盐城市阜宁县高一(下)期中物理试卷(解析版)

2015-2016学年江苏省盐城市阜宁县高一（下）期中物理试卷一、选择题（本题共6题，共18分，每小题3分；在每小题提供的四个选项中，只有一项符合题目的要求）1．关于匀速圆周运动的向心加速度的说法，正确的是（）A．向心加速度恒定不变B．由a=知，向心加速度a与r成反比；由公式a=rω2可知，a与r成正比C．向心加速度方向时刻在变化D．向心加速度可能等于零2．牛顿提出太阳和行星间的引力F=G后，为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同一种力，也遵循这个规律，他进行了“月﹣地检验”．已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，“月﹣地检验”是计算月球公转的（）A．周期是地球自转周期的倍B．向心加速度是自由落体加速度的倍C．线速度是地球自转地表线速度的602倍D．角速度是地球自转地表角速度的602倍3．如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（）A．重力势能减小，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能增大C．重力势能减小，弹性势能减小D．重力势能增大，弹性势能减小4．2016年3月30日4时11分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭，成功发射第22顺北斗导航卫星．这颗星属倾斜地球同步轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，与其它在轨卫星共同提供服务，将进一步增强系统星座德健性，强化系统服务能力，为系统服务从区域向全球拓展奠定坚实基础．关于地球同步静止卫星，以下说法正确的是（）A．环绕地球运行可以不在同一条轨道上B．运行的角速度不一定都相同C．运行速度大小可以不相等，但都小于7.9km/sD．向心加速度大于放在地球赤道上静止物体的向心加速度5．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动，若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（）A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大B．物体所受弹力增大，摩擦力减小C．物体所受弹力减小，摩擦力减小D．物体所受弹力增大，摩擦力不变6．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动，如图所示，则（）A．小球过最高点时，杆所受弹力可以为零B．小球过最高点时的最小速度是C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反二、多项选择题（本题共6题，共24分，每小题4分）7．关于天体运行以下说法正确的是（）A．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆而不是圆B．伽利略认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会再落回地球C．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律D．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量8．同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥，在桥的中央处有（）A．车对两种桥面的压力一样大B．车对平直桥面的压力大C．车对凸形桥面的压力大D．汽车过凸形桥中央时处于失重状态9．如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（）A．两小球落地时的速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同10．2016年4月12日，霍金在徽博上宣布启动一项名为“突破摄星”的太空探索计划．在该计划中，霍金打算研发出一台“纳米飞船”，其质量为克级，能够进行自动化太空探测，并通过激光照射使其速度达到光速的五分之一．如果这种纳米飞船研发成功，这些微型飞船将会在发射后二十年左右到达半人马座阿尔法星．下列关于此“纳米飞船”说法正确的是（）A．“纳米飞船”在地面上通过激光照射使其速度达到光速的五分之一B．在地球上先发射卫星至近地轨道后再释放“纳米飞船”C．在地球上只用一个激光发射器照射空中的“纳米飞船”就能使其速度达到光速的五分之一D．“纳米飞船”速度达到光速的五分之一能够挣脱太阳系的束缚11．如图所示，质量为m的滑块，由半径为R的半球面的上端A以初速度v0滑下，B为最低点，滑动过程中所受到的摩擦力大小恒为Ff，则（）A．从A到B过程，弹力做功为零B．从A到B过程，重力做功为mgπRC．从A到B过程，摩擦力做功为﹣πRFfD．从A滑到C后，又滑回到B，这一过程摩擦力做功为﹣πRFf12．如图所示，轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端紧靠质量为m的物块（弹簧与物块没有连接），在外力作用下，物块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点．现撤去外力，物块向右运动，离开弹簧后继续滑行，最终停止于B点．已知A、B间距离为x，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．压缩弹簧过程中，外力对物块做的功为μmgxB．物块在A点时，弹簧的弹性势能为μmgxC．向右运动过程中，物块先加速，后减速D．向右运动过程中，物块加速度先减少，后不断增大三、实验探究题（共16分）13．两个同学做体验性实验来粗略地验证向心力公式Fn=mv2/r和Fn=mω2r．他们的做法如下：如图甲，绳子的一端拴一个小沙袋（或其他小物体），绳上离小沙袋重心40cm的地方打一个绳结A，80cm的地方打另一个绳结B．同学甲看手表计时，同学乙按下列步骤操作：操作一手握绳结A，如图乙，使沙袋在水平方向上做匀速圆周运动，每秒运动1周．体会此时绳子拉力的大小．操作二手仍然握绳结A，但使沙袋在水平方向上每秒运动2周．体会此时绳子拉力的大小．操作三改为手握绳结B，使沙袋在水平方向上每秒运动1周．体会此时绳子拉力的大小．根据以上操作步骤填空：操作一与操作三（填“线速度”或“角速度”）相同，同学乙感到_（填“操作一”或“操作二”）绳子拉力比较大；操作二与操作三（填“线速度”或“角速度”）相同，同学乙感到（填“操作二”或“操作三”）绳子拉力比较大．14．为了验证动能定理，某学习小组在实验室组装了如图的装置外，还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细砂．他们称量滑块的质量为M、细砂和小桶的总质量为m．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小桶时，滑块处于静止状态．要完成该实验，则：（1）还缺少的实验器材是．（2）实验时为保证滑块受到的合力与细砂、小桶的总重力大小基本相等，细砂和小桶的总质量应满足的实验条件是，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是．（3）在（2）问的基础上，让小桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出该两点的间距为L、打下该两点时滑块的速度大小为v1、v2（v1＜v2），已知当地的重力加速度为g．写出实验要验证的动能定理表达式（用题中所给的字母表示）．五、计算题（共42分）15．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．16．一辆质量为6吨的汽车，发动机的额定功率为90kW．汽车从静止开始以加速度a=1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.05倍，g=10m/s2，求：（1）汽车做匀加速直线运动的最长时间tm（2）汽车开始运动后5s末的瞬时功率和汽车的最大速度．17．如图所示，内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上，一根结实的细绳穿过钢管，两端分别拴着一个小球A和B．小球A和B的质量之比=．当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为l，此时小球B恰好处于平衡状态．管子的内径粗细不计，重力加速度为g．试求：（1）拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角θ；（2）小球A转动的周期．18．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的内表面光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′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=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？五、附加题（共2小题，满分20分）19．某同学利用课本上“验证机械能守恒定律”的实验装置打出了一条图1示的纸带，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），测得相关计数点之间的实际距离如图1所示．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，试回答以下问题：（1）打图1中D点时重物的速度vD=m/s（保留三位有效数字），并在图2坐标纸上作出其v﹣t图象．（2）由上述图象知，重物下落过程的加速度当地的重力加速度，表明重物下落过程中机械能（选填“增加”、“守恒”或“减少”），并分析形成这一结论的原因．计数点ABCDE速度v/（m﹒s﹣1）0.961.912.864.2720．如图所示，半径为r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂直，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O，在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A，在O点的正下方离O点处固定一个质量也为m的小球B．放开盘让其自由转动，问：（1）当A球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？（2）A球转到最低点时的线速度是多少？（3）在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？2015-2016学年江苏省盐城市阜宁县高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共6题，共18分，每小题3分；在每小题提供的四个选项中，只有一项符合题目的要求）1．关于匀速圆周运动的向心加速度的说法，正确的是（）A．向心加速度恒定不变B．由a=知，向心加速度a与r成反比；由公式a=rω2可知，a与r成正比C．向心加速度方向时刻在变化D．向心加速度可能等于零【考点】匀速圆周运动．【分析】做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度的大小不变，方向时刻改变．【解答】解：ACD、做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变，故AD错误，C正确；B、由公式a=可知，当线速度不变时，加速度的大小与轨道半径成反比，由公式a=rω2可知，当角速度不变时，加速度的大小与轨道半径成正比，故B错误．故选：C．2．牛顿提出太阳和行星间的引力F=G后，为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同一种力，也遵循这个规律，他进行了“月﹣地检验”．已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，“月﹣地检验”是计算月球公转的（）A．周期是地球自转周期的倍B．向心加速度是自由落体加速度的倍C．线速度是地球自转地表线速度的602倍D．角速度是地球自转地表角速度的602倍【考点】万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速．【分析】假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为．牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，通过比较对应物理量间的关系，上述假设就得到了很好的证明．【解答】解：已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为．牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度g、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，根据圆周运动的公式得月球绕地球运行的加速度a=r，如果=，说明拉住