2011-2012学年河南省郑州一中高一（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

质点做匀速圆周运动，用v、ω、R、a、T分别表示其线速度、角速度、轨道半径、加速度和周期的大小，则（ ）
A．v=Rω、ω=2πT；
B．v=Rω、a=R²ω
C．ω=Rv、ωT=2π
D．、a=vω

2. 难度：中等

科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上．从地球上看，它永远在太阳的背面，人类一直未能发现它，可以说它是“隐居”着的，它是地球的“孪生兄弟”，由以上信息我们可以推知（ ）
A．这颗行星的公转周期与地球相等
B．这颗行星的自转周期与地球相等
C．这颗行星的质量等于地球的质量
D．这颗行星的密度等于地球的密度

3. 难度：中等

小狗拉着雪橇在水平雪地上做匀速圆周运动，O为圆心．设小狗对雪橇的牵引力沿水平方向，下面各图中能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F_f的图是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间．已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行14.5万公里．假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较（ ）
A．“神舟星”的轨道半径大
B．“神舟星”的加速度大
C．“神舟星”的公转周期大
D．“神舟星”的角速度大

5. 难度：中等

如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，则它们的（ ）

A．运动线速度一样
B．运动周期相同
C．运动角速度相同
D．向心加速度相同

6. 难度：中等

将质量为m的物体A在高空中以速率v水平向右抛出，由于风力作用，经过时间t后，物体下落了一段距离，速率仍为v，方向却与初速度相反，如图所示．在这一运动过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．风力方向水平向左
B．风力方向可能斜向右下方
C．风力方向一定斜向左上方
D．下降的竖直高度 gt²/2

7. 难度：中等

太阳质量为M，地球质量为m，地球绕太阳公转的周期为T，万有引力恒量值为G，地球公转半径为R，地球表面重力加速度为g．则以下计算式中正确的是（ ）
A．地球公转所需的向心力为F=mg
B．地球公转半径R=
C．地球公转的角速度ω=
D．地球公转的向心加速度a=

8. 难度：中等

如图所示，空心球壳半径为R，绕过竖直直径的OO’轴以角速度ω匀速转动时，物块A恰好静止在内壁上．下列说法中正确的是（ ）

A．A物体可能受两个力作用
B．若球不光滑，则A物一定受三个力作用
C．若ω增大，则A物一定向上滑动
D．A物体作圆周运动的半径为R

9. 难度：中等

如图所示，a为放在赤道上的物体；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．以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．a、b、c作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为a_a＞a_b＞a_c
B．a、b、c作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为a_c＞a_b＞a_a
C．a、b、c作匀速圆周运动的线速度大小关系为v_a＞v_b＞v_c
D．a、b、c作匀速圆周运动的周期关系为T_a=T_C＞T_b

10. 难度：中等

将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法中不正确的是（ ）

A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长
B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大
C．苹果通过第1个窗户的位移最大
D．苹果通过第3个窗户的水平位移最大

二、填空题

11. 难度：中等

一个学生在做平抛物体实验时，只画出如图所示的一段曲线，忘了记下平抛开始时的坐标原点．为了求出平抛的初速度，他在曲线上取A、B、C三点，每相邻两点的水平距离相等，用刻度尺量出长度为a，测得A、B两点的竖直距离为y₁，B、C两点的竖直距离为y₂，由上述测量数据可知平抛运动的初速度v=    ．

三、解答题

12. 难度：中等

在研究做圆周运动的物体在任意位置的速度方向时，可在桌面上铺一张白纸，设法使一个陀螺在纸上O点稳定转动，如图（a）所示，接着在陀螺的边缘滴几滴带颜色的水，水在纸上甩出的痕迹如图（b）所示，然后再用一张透明胶片做模板，画一个圆及其几根切线，如图（c）所示．

（1）圆的半径与陀螺的半径的比例应为______；
（2）将圆心与纸上O点对准并覆盖其上，随后绕过O点、垂直于纸面的轴旋转模板，可观察到模板上的切线总是与水的痕迹重合，这种判断的方法通常称作______
A．控制变量法B．建模方法C．等效替代法D．图象方法．

四、填空题

13. 难度：中等

（A类题）已知引力常量为G，地球的质量为M，地球自转的角速度为ω，月球绕地球转动的角速度为ω，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则此树顶上一只苹果的线速度大小为    ，此速度    （选填“大于”、“等于”或“小于”）月球绕地球运转的线速度．

14. 难度：中等

如图所示，轻杆长2l，中点装在水平轴O点，两端分别固定着小球A和B，A球质量为m，B球质量为2m，两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动．若B球运动到最高点时的速度等于，则此时O轴的受力大小为    （g为重力加速度）

五、解答题

15. 难度：中等

如图所示，水平转台上有一个质量m=5kg的小物体，一根劲度系数k=10³N/m、原长为8cm的弹簧一端连接转台中心的转轴，另一端连接此物体．当整个装置处于静止时，弹簧的长度为10cm．如果小物体与转台之间的摩擦足够大，讨论：
（1）要使小物体与转台之间不存在摩擦力，则转台转动的角速度应为多大？
（2）要使小物体与转台之间的摩擦力大小为5N，则转台转动的角速度又应为多大？

16. 难度：中等

我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大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的知识设计的两个问题，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．
（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v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．

17. 难度：中等

如图所示，在距地面高为H=75m处，某时刻将一小球A以初速度v=10m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B也以相同的初速度沿水平地面同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因素为μ=0.5，A、B均可视为质点，空气阻力不计，（g=10m/s²）：
（1）A球落地时的速度大小；
（2）A球抛出后3s时，A、B之间的距离．