2016届四川省高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是： （  ）

A．牛顿由于测出了万有引力常量而成为第一个计算出地球质量的人

B．开普勒在前人研究的基础上总结出行星运动三定律

C．功率是描述力对物体做功多少的物理量

D．功的单位可以用表示

2. 难度：简单

下列说法正确的是（     ）

A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功

B．一对相互作用的静摩擦力做功的总和为零

C．一对相互作用的滑动摩擦力做功的总和为负

D．当人从蹲在地上至站起来的过程中，人受到的重力做负功，地面给人的支持力做正功

3. 难度：困难

如图所示，直升飞机放下绳索从湖里吊起困在水中的伤员后，在离湖面H的高度飞行，空气阻力不计，在伤员与飞机以相同的水平速度匀速运动的同时，绳索将伤员吊起，飞机与伤员之间的距离L与时间t之间的关系是L=H-t²，则伤员的受力情况和运动轨迹可能是下图中的（  ）

4. 难度：中等

据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗卫星在西伯利亚上空相撞．这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件．碰撞发生的地点位于西伯利亚上空490英里(约790公里)，恰好比国际空间站的轨道高270英里（434公里）．若卫星和空间站轨道均可视为圆轨道，则以下相关说法中不正确的是（   ）

A．碰撞后的碎片若受到稀薄大气的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间站相碰撞

B．在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小

C．发射一颗到碰撞轨道运行的卫星，则发射速度要大于第一宇宙速度7.9 km/s

D．同一个圆轨道上，若后面的卫星一旦加速，将有可能与前面的卫星相碰撞

5. 难度：中等

如右图所示，质量相同的两物体与水平面的动摩擦因数相同，分别用与水平夹角相同的力F₁和F₂作用在物体上，使物体均能在水平面内做匀速直线运动，甲图中F₁为拉力，乙图中F₂为推力，当两物体经相同位移运动时，F_l和F₂对物体做的功分别为W₁和W₂，则(    )

A．W₁>W₂    B．W₁=W₂         C．W₁<W₂    D．无法判断

6. 难度：中等

如图所示竖直面内光滑轨道，它是由半径为R的半圆环和切于D点的水平部分组成．a、b、c三个物体由水平部分向半环滑去，它们重新落回到水平面上时的落点到切点D的距离依次为AD＜2R，BD=2R，CD＞2R．若a、b、c三个物体离开半环在空中飞行时间依次为t_a、t_b、t_c，则关于三者的时间关系一定有（   ）    

A．t_a=t_b        B．t_c=t_a            C．t_b=t_c         D．无法确定          

7. 难度：中等

如图(a)所示,一根细线上端固定在S点,下端连一小铁球A,让小铁球在水平面内做匀速圆周运动,此装置构成一圆锥摆(不计空气阻力).下列说法中正确的是：（   ）

A. 小球做匀速圆周运动时的角速度一定大于(l为摆长)

B. 小球做匀速圆周运动时，受到重力，绳子拉力和向心力作用.

C.另有一个圆锥摆，摆长更大一点，两者悬点相同.如图(b)所示，如果改变两小球的角速度，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则B球的角速度等于A球的角速度

D.如果两个小球的质量相等,则在图(b)中两条细线受到的拉力相等

8. 难度：中等

图示为探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的（    ）

A．弹簧的劲度系数是2N/m

B．从开始到当弹簧受F₁=400N的拉力的过程中，拉力对弹簧做功40J

C．当弹簧受F₂=800N的拉力作用而稳定时，弹簧的伸长量x₂=40cm

D．从开始到当弹簧的伸长量x₁=40cm时，拉力对弹簧做功320J

9. 难度：中等

一条船要在最短时间内渡过宽为200 m的河，已知河水的流速v₁与船离河岸的距离x变化的关系如甲所示，船在静水中的速度v₂与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是 (   )

A．船渡河的最短时间50 s

B．船运动的轨迹可能是直线

C．船在河水中的最大速度是5 m/s

D．船在河水中航行的加速度大小为a＝0.2 m/s²

10. 难度：简单

a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a₁，b处于地面附近近地轨道上正常运动速度为v₁，c是地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v₂，加速度为a₂，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图2，地球的半径为R则有 (   )．

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B． d的运动周期有可能是20小时

C．       

D．

11. 难度：困难

假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g₀。如图所示，飞船首先沿距月球表面高度为3R的圆轨道I运动，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道II的近月点B再次点火进入近月轨道III(轨道半径可近似当做R)绕月球做圆周运动。下列判断正确的是（   ）

A．飞船在轨道I上的运行速率为

B．飞船在轨道III绕月球运动一周所需的时间为    

C．飞船在A点点火变轨的瞬间，速度减小

D．飞船在A点的线速度大于在B点的线速度

12. 难度：困难

教科版高中物理教材必修2中介绍, ,亚当斯通过对行星“天王星”的长期观察发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离。亚当斯利用牛顿发现的万有引力定律对观察数据进行计算, 认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星（后命名为海王星），它对天王星的万有引力引起其轨道的偏离。由于课本没有阐述其计算的原理，这极大的激发了树德中学天文爱好社团的同学的探索热情，通过集体研究，最终掌握了亚当斯当时的计算方法：设其（海王星）运动轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，天王星的运行轨道半径为R，周期为T，并认为上述最大偏离间隔时间t就是两个行星相邻两次相距最近的时间间隔，并利用此三个物理量推导出了海王星绕太阳运行的圆轨道半径，则下述是海王星绕太阳运行的圆轨道半径表达式正确的是（   ）

A．    B．      C．    D．

13. 难度：困难

如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高都为h，开始时物体静止于A，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，至汽车与连接的细绳水平方向的夹角为30°，则  (    )

A．运动过程中，物体m一直做加速运动

B．运动过程中，细绳对物体的拉力总是等于mg

C．在绳与水平方向的夹角为30°时，物体m上升的速度为v/2

D．在绳与水平方向的夹角为30°时，拉力功率大于mgv

14. 难度：困难

一质量为m的物体静止在水平面上，在水平方向的拉力F作用下开始运动，在0～6 s内其运动的速度—时间图象与拉力的功率—时间图象如图所示，取g＝10 m/s²，下列判断正确的是(　  )

A．拉力F的大小为10 N，且保持不变

B．物体的质量为2kg

C．0～6 s内拉力做的功为156 J

D．0～6 s内物体克服摩擦力做功120 J

15. 难度：困难

如图所示，在光滑水平面内建立直角坐标系xOy，一质点在该平面内0点受大小为F的力作用从静止开始做匀加速直线运动，经过t时间质点运动到A点,A、0两点距离为a,在A 点作用力突然变为沿y轴正方向，大小仍为F，再经t时间质点运动到B点,在B点作用力 又变为大小等于4F、方向始终与速度方向垂直且在该平面内的变力，再经一段时间后质点运动到C点,此时速度方向沿x轴负方向，下列对运动过程的分析正确的是（  ）

A. A、B两点距离为

B．C点与x轴的距离为

C.质点在B点的速度方向与x轴成30°

D．质点从B点运动到C点所用时间可能为

二、填空题

16. 难度：简单

如图，在探究向心力公式的实验中，为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系，运用的试验方法是             法 ；现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，做法正确的是：在小球运动半径      （填“相等”或“不相等”）的情况下，用质量      （填“相同”或“不相同”）的钢球做实验。

17. 难度：中等

 如图所示，长为2L的轻杆，两端各固定一小球，A球质量大于B球质量，杆的中点O有一水平光滑固定轴，杆可绕轴在竖直平面内转动。杆转至竖直时杆的角速度为ω，要使杆对转轴的作用力为零，则     球在上端，A、B两小球的质量之比为            

18. 难度：中等

如图(a)所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下从静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图(b)所示，由此可知(g取10m/s²)在0至4s这段时间里F做的功的平均功率为        W, 3s末F的瞬时功率大小为       W。

三、选择题

19. 难度：困难

两个星球组成双星，它们在相互之间的引力作用下，绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心距离为L，其运动周期为Ｔ，万有引力常量为G，则两星各自的圆周运动半径与其自身的质量成            （填“正比”或者“反比”）；两星的总质量为              。

四、填空题

20. 难度：中等

⑴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。则月球绕地球运动的轨道半径为         

⑵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。则月球的密度为   

五、计算题

21. 难度：中等

如图甲所示，质量为m的物体置于水平地面上，受与水平方向夹角为37⁰的拉力F作用，在2 s时间内的变化图象如图乙所示，其运动的速度图象如图丙所示，g＝10 m/s².求：

（sin37⁰=0.6;  cos37⁰=0.8）

（1）0至2s内拉力F所做功

（2）物体和地面之间的动摩擦因数

（3）拉力F的最大功率

22. 难度：中等

）在研究“运动的合成与分解”的实验中，如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块，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，蜡块在玻璃管内每1 s上升的距离都是20 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是 5 cm、15 cm、25 cm、35 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．

(1)请在图乙中画出蜡块4 s内的运动轨迹．

(2)求出玻璃管向右平移的加速度．

(3)求t＝2 s时蜡块的速度v.

23. 难度：困难

如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内。已知小球质量为1kg，A、B两点高度差2m，BC斜面高4m，倾角，悬挂弧筐的轻绳长为6m，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g=10m/s² ,试求：

（1）B点与抛出点A的水平距离x；

（2）小球运动至C点的速度大小；

（3）小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小．

24. 难度：困难

一辆汽车质量为2×10³kg ，最大功率为3×10⁴W，在水平路面由静止开始作直线运动，最大速度为v₂，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为6×10³N ，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示．试求

（1）根据图线ABC判断汽车作什么运动？

（2）v₂的大小；

（3）整个运动中的最大加速度；

（4）当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？

25. 难度：压轴

“重力探矿”是常用的探测石油矿藏的方法之一。其原理可简述如下：如图，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为；石油密度远小于，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏差。重力加速度在原坚直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。

（1）“重力探矿”利用了“割补法”原理：如图所示，在一个半径为R、质量为M的均匀球体中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后，剩余的阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大?

（2）设球形空腔体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），=x，利用“割补法”原理：如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常值可通过填充后的球形区域对Q处物体m产生的附加引力来计算,式中M是填充岩石后球形区域的质量,求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常值（在OP方向上的分量）

（3）若在水平地面上半径L的范围内发现：重力加速度反常值在与（k>1）（为常数）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。