物理辽宁省六校协作体学年高一下学期期中考试试题.docx
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物理辽宁省六校协作体学年高一下学期期中考试试题
2016——2017学年度下学期省六校协作体高一期中考试
物理试题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
试卷满分100分，考试时间90分钟。
注意事项1．开始答卷前，考生务必将自己姓名和准考证号填写清楚。
2．将试题答案填在相应的答题卡内，在试题卷上作答无效。
第Ⅰ卷（选择题共48分）
一、选择题:
本题共12小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，第1-9题只有一项符合题目要求，第10-12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图所示是一位跳水队员在空中完成动作时头部的运动轨迹，最后运动员以速度v沿竖直方向入水．则在轨迹的a、b、c、d四个位置中，头部的速度沿竖直方向的是（ ）
A．a位置
B．b位置
C．c位置
D．d位置
2.投壶是“投箭入壶”的简称，是从先秦延续至清末的汉民族传统礼仪和宴饮游戏．若某小孩和大人用小球代替箭，站立在界外，在同一条竖直线上分别水平投出小球，并都恰好投入同一壶中，则（ ）
A．小孩投出的小球初速度较小
B．小孩投出的小球发生的位移较小
C．小孩投出的小球在空中运动的时间长
D．大人和小孩投出的小球在空中运动时间一样长
3．如图所示，转动的跷跷板上A、B两点线速度大小分别为vA和vB，角速度大小分别为ωA和ωB，则（ ）
A．vA＝vB，ωA＝ωB
B．vA＝vB，ωA≠ωB
C．vA≠vB，ωA＝ωB
D．vA≠vB，ωA≠ωB
4.关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．它可以定位在沈阳的正上空
B．地球同步卫星的角速度虽被确定，但高度和线速度可以选择，高度增加，线速度减小，高度降低，线速度增大
C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
D．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
5.如图所示，在围绕地球运行的“天宫一号”实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一个小球，拉直细绳并给小球一个垂直于细绳的初速度，使其做圆周运动，设小球经过最低点a和最高点b时的速度分别为va、vb，阻力不计，则（ ）
A．细线在a点最容易断裂
B．细线在b点最容易断裂
C．va>vb
D．va＝vb
6．风速仪结构如图（a）所示，光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住，已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈，若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（ ）
A．转速逐渐减小，平均速率为
B．转速逐渐减小，平均速率为
C．转速逐渐增大，平均速率为
D．转速逐渐增大，平均速率为
7、如图所示，在质量为M=2.0kg的电动机飞轮上，固定着一个质量为m=0.5kg的重物，重物到轴的距离为R=0.25m，重力加速度g=10m/s2．当电动机飞轮以某一角速度匀速转动时，电动机恰好不从地面上跳起，则电动机对地面的最大压力为（ ）
A．30NB．40NC．50ND．60N
8.2009年10月7日电，美国宇航局（NASA）的斯皮策（Spitzer）太空望远镜近期发现土星外环绕着一个巨大的漫射环．该环比已知的由太空尘埃和冰块组成的土星环要大得多．据悉，这个由细小冰粒及尘埃组成的土星环温度接近﹣157°C，结构非常松散，难以反射光线，所以此前一直未被发现，而仅能被红外探测仪检测到．这一暗淡的土星环由微小粒子构成，环内侧距土星中心约600万公里，外侧距土星中心约1800万公里．若忽略微粒间的作用力，假设土环上的微粒均绕土星做圆周运动，则土环内侧、外侧微粒的（ ）
A．线速度之比为
：
1B．角速度之比为1：
1
C．周期之比为1：
1D．向心加速度之比为8：
1
9、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2:
1，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．不能确定哪段线先断
10..（多选）探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T．万有引力常量为G.则（）
A．可以计算出探月飞船的质量
B．可算出月球的半径
C．无法算出月球的的密度
D．飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速
11、（多选题）如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）．现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（ ）
A．Q受到桌面的支持力变大
B．Q受到桌面的静摩擦力变大
C．小球P运动的角速度变大
D．小球P运动的周期变大
12.（多选题）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在水平转盘上，质量均为m=2kg，两者用长为L=0.5m的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.4倍，A放在距离转轴L=0.5m处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动．开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，g=10m/s2．以下说法正确的是（ ）
A．该装置一开始转动，绳上就有弹力
B．当ω＞2rad/s时，绳子才开始有弹力
C．当ω＞2
rad/s时，A、B相对于转盘会滑动
D．当ω＞
rad/s时，A、B相对于转盘会滑动
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、实验题（共两小题，满分12分。
）
13、（6分）在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图
（1）选用装置1是为了研究平抛物体
（2）选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端A一定
要比水面（填高或低）
（3）选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上释放
14.（6分）如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点，
（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；
（2）玻璃管向右平移的加速度a= m/s2；
（3）t=2s时蜡块的速度v2= m/s（保留到小数点后两位）
三、计算题（本题共4小题，共40分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案不得分。
有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位）
15.（6分）一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速3倍时，测得线拉力比原来大40N，此时线突然断裂．求：
（1）线断裂的瞬间，线的拉力；
（2）线断裂时小球运动的线速度
16.（8分）假设某星球表面上有一倾角为θ=37°的固定斜面，一质量为m=2.0kg的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动，小物块运动1.5s时速度恰好为零．已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25，该星球半径为R=1.2×103km．（sin37°=0.6．cos37°=0.8），试求：
（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；
（2）该星球的第一宇宙速度．
17.（12分）如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球先后两次以不同的速度冲上轨道，第一次小球恰能通过轨道的最高点A，之后落于水平面上的P点，第二次小球通过最高点后落于Q点，P、Q两点间距离为R．求：
（1）第一次小球落点P到轨道底端B的距离；
（2）第二次小球经过A点时对轨道的压力．
18.（12分）由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二．若地球半径为R，把地球看做质量分布均匀的球体，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G．“蛟龙”下潜深度为d，天宫一号轨道距离地面高度为h．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．求
（1）“天宫一号”绕地心转一周的时间是多少？
（2）“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为多少？
【参考答案】
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
C
B
C
C
D
B
C
A
A
BD
BC
BD
13.竖直分运动（2分）低（2分）同一位置由静止（2分）
14.
（1）如图所示；（2分）
（2）5×10﹣2；（2分）（3）0.14．（2分）
15.（8分）
（1）小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用，重力mg、桌面弹力FN和线的拉力F.重力mg和弹力FN平衡．线的拉力提供向心力，F向＝F＝
（2分）
设原来的角速度为n0，线的拉力是F0，加快后的角速度为n，线断时的拉力是F.
则
=
=9（1分）
由题意知F＝F0＋40N，
解得F0＝5N，F＝45N.（1分）
（2）设线断开时速度为v由
（1分）
得
（1分）
16.解：
（1）对物体受力分析，由牛二律可得：
﹣mgsinθ﹣umgcosθ=ma①（2分）
a=
②（2分）
由①②代入数据求得g=7.5m/s2（1分）
（2）第一宇宙速度为v
mg=mv2/R（2分）
v=
=3×103m/s（1分）
答：
（1）该星球表面上的重力加速度g的大小为7.5m/s2
（2）该星球的第一宇宙速度为3×103m/s
17.解：
设求第一次通过A点速度为v1，根据牛顿第二定律有：
解得：
（2分）
根据2R=
，x1=v1t，（2分）
解得：
x1=2R．（1分）
（2）第二次小球的水平位移为：
x2=x1+R=3R，（1分）
由x2=v2t，（1分）
，（2分）
联立解得：
．（1分）
根据牛顿第三定律：
对轨道的压力为：
，方向竖直向上．（2分）
答：
（1）第一次小球落点P到轨道底端B的距离为2R；
18.解：
（1）根据万有引力提供向心力得：
（2分）
地球表面的物体受到的万有引力等于重力，即：
mg=
（1分）
联立解得：
（1分）
（2）令地球的密度为ρ，对地球表面的物体：
由于地球的质量为：
，所以重力加速度的表达式可写成：
g=
=
=
πGρR．（2分）
根据万有引力提供向心力
，“天宫一号”的加速度为
（2分）
根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于（R﹣d）的球体在其表面产生的万有引力，故海底的重力加速度g2=
πGρ（R﹣d）．
所以有
（2分）
所以
，（2分）
答：
（1）“天宫一号”绕地心转一周的时间是
；
（2）“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度之比为
．
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