2015-2016学年湖南省高一下学期期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

万有引力定律的发现实现了物理学上第一次大统一——“地上物理学”和“天上物理学”的统一，它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道假想成圆轨道，另外还应用到了其他的规律和结论，以下的规律和结论没有被用到的是（  ）

A．牛顿第二定律

B．牛顿第三定律

C．开普勒的研究成果

D．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数

2. 难度：简单

关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（    ）

A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处

C．离太阳越近的行星运动周期越短

D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都不相等

3. 难度：中等

甲乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时，它们之间的距离变为原来的2倍，则甲乙两个物体的万有引力大小将变为（   ）

A．   B．     C．     D．

4. 难度：简单

已知引力常量为G，根据下列几组数据能算出地球质量的是（      ）

A．地球绕太阳运行的周期和地球到太阳中心的距离

B．地球绕太阳运行的周期和地球的半径

C．月球绕地球运行的周期和地球的半径

D．月球绕地球运行的周期和月球到地球中心的距离

5. 难度：中等

水流在推动水轮机的过程中做了的功，这句话应理解为（    ）

A．水流在推动水轮机前具有的能量

B．水流在推动水轮机的过程中具有的能量

C．水流在推动水轮机后具有的能量

D．水流在推动水轮机的过程中能量减少了

6. 难度：中等

一物体仅受两个互相垂直的力和的作用通过一段位移，力对物体做功，力对物体做功，则此过程中（    ）

A．力和对物体做的总功为

B．力和对物体做的总功为

C．物体的动能增加了

D．物体的机械能增加了

7. 难度：中等

物体从倾角为的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为，当物体滑至斜面底端时，重力做功的功率为（      ）

A．         B．

C．     D．

8. 难度：简单

做自由落体运动的小球，重力的瞬时功率随时间（     ）

A．逐渐减小     B．逐渐增大

C．保持不变     D．先增大后减小

9. 难度：中等

如图所示，斜劈劈尖顶着竖直墙壁静止与水平面上，现将一小球从图示位置静止释放，不计一切摩擦，则在小球从释放到落至地面的过程中，下列说法正确的是（     ）

A．斜劈对小球的弹力做负功

B．斜劈与小球组成的系统机械能不守恒

C．小球的机械能守恒

D．斜劈的机械能守恒

10. 难度：中等

有两个物体a和b，其质量分别为和，且，它们的初动能相同，若a和b分别受到不变的阻力和的作用，经过相同的时间停下来，它们的位移分别为和，则（     ）

A．，且

B．，且

B．，且

D．，且

11. 难度：中等

如图所示，质量分别为和的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦，现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是（    ）

A．B物体的加速度为

B．B物体的机械能减小

C．下落时，B所受拉力的瞬时功率为

D．下落时，A的机械能减少了

12. 难度：中等

如图所示，是地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，且b和c在同一轨道上，则下列说法正确的是（      ）

A．b、c的周期相同，且大于a的周期

B．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度

C．b加速后可以实现与c对接

D．a的线速度一定小于第一宇宙速度

13. 难度：中等

“北斗卫星导航系统”是由多颗卫星组成的，有5颗是地球同步卫星，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，如图所示，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（    ）

A．该卫星的发射速度必定大于第一宇宙速度

B．卫星在轨道Ⅰ上Q点经过点火减速进入轨道Ⅱ上运行

C．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D．在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的运行周期

14. 难度：中等

如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间变化的图像如图所示，则（    ）

A．运动过程中小球的机械能守恒

B．时刻小球的加速度为零

C．这段时间内，小球的动能先增加后减少

D．这段时间内，小球的动能与重力势能之和在增加

15. 难度：中等

如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为的物体，钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到，则（   ）

A．地板对物体的支持力做的功等于

B．地板对物体的支持力做的功等于

C．钢索的拉力做的功等于

D．电梯受到的合力对电梯M做的功等于

二、实验题

16. 难度：中等

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、细沙，他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为，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。

（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沙、小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的条件是                ，实验时为保证细线的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、（），已知当地的重力加速度为，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）。

17. 难度：中等

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A、按照图示的装置按照插件；

B、将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C、用天平测出重锤的质量；

D、先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带；

E、用秒表测出重锤下落的时间；

F、测量纸带上某些点间的距离；

G、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没必要进行或不影响实验结果的步骤是             （填选项）；

其中操作错误的步骤是             （填选项）；

（2）在实验中，重锤的质量，重锤自由下落得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为，那么从打点计时器打下第一个点P到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量         ，此过程中物体动能的增加量         。（取，结果保留三位有效数字）

（3）用表示各计数点的速度，表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是                             。

三、计算题

18. 难度：中等

我国探月工程实施“绕”、“落”、“会”发展战略。“绕”即环绕月球进行月表探测，2007年10月24日成功发射“嫦娥一号”探测器完成绕月探测；“落”是着月探测，2013年12月2日成功发射“嫦娥三号”并于2013年12月14日成功实施软着陆，释放月球车，传回图象；“回”是在月球表面着陆，并采样返回，计划于2017年前后实施．假设若干年后中国人乘宇宙飞船探索月球并完成如下实验：①当质量为的飞船（含登月舱）沿贴近月球表面的圆形轨道环绕时，测得环绕一周经过的时间为T；②当质量为的登月舱在月球表面着陆后，科研人员在距月球地面高处以速度水平抛出一个质量为的小球，测得小球落地点与抛出点的水平距离为L，万有引力常量G，试根据以上信息，求：

（1）月球表面重力加速度的大小；

（2）月球的质量M。

19. 难度：中等

一辆汽车以额定功率为在平直公路上行驶，质量，汽车所能达到的最大速度，运动中阻力大小恒定，求：

（1）汽车受到的阻力是多大；

（2）当汽车的速度为时加速度是多大。

20. 难度：中等

如图所示，质量为的物体在离斜面底端O点的A点由静止滑下，若动摩擦因数均为，斜面倾角为，斜面与平面间由一小段圆弧连接，取，求：

（1）物体能在水平面上滑行多远；

（2）物体停止后，若施加沿接触面的外力使其沿原路径返回A点，则外力至少做多少功。

21. 难度：困难

如图所示，水平地面上A、B相距，BCD是半径为的光滑半圆轨道，O是圆心，DOB在同一竖直线上，一个质量的物体静止在A点。现用的水平恒力作用在物体上，使物体从静止开始做匀加速直线运动，物体与水平地面间的动摩擦因数，当物体运动到B时撤去F，以后物体沿BCD轨道运动，离开最高点D后落到地上的P点（图中未画出）。取，求：

（1）物体运动到B点时的速度大小；

（2）物体运动到D点时的速度大小；

（3）物体落地点P与B点间的距离。