命题人：刘光星 夏中宇 审核人：王志荣

一、单项选择题(本题共10小题；每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，有选错或不答的得0分．)

1．对万有引力定律的表达式F＝G，下列说法正确的是(　　)

A．公式中G为常量，没有单位，是人为规定的

B．r趋向于零时，万有引力趋近于无穷大

C．两物体之间的万有引力总是大小相等，与m1、m2是否相等无关

D．两个物体间的万有引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力

2．如图所示，两个电荷量均为＋q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上．两个小球的半径r?l，k表示静电力常量．则轻绳的张力大小为 (　　)

A．0 B.

C. D.

3．关于动能的理解，下列说法错误的是(　　)

A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能

B．物体的动能不能为负值

C．一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化

D．动能不变的物体，一定处于平衡状态

4.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知(　　)

A.太阳位于木星运行轨道的中心

B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

5．一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化，下列说法中正确的是（ ）

A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小

B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小

C. 重力势能减小，动能增加，机械能增加

D. 重力势能减小，动能增加，机械能不变

6.设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足( )

A．
B．
C．
D．

7． 图中甲、乙是一质量m＝6×103 kg的公共汽车在t＝0和t＝4 s末两个时刻的两张照片．当

t＝0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成是匀加速直线运动)．图丙是车内横杆上悬挂的手拉环的

图象，测得θ＝30°.根据题中提供的信息，无法估算出的物理量是( 　)

A．汽车的长度

B．4 s内汽车牵引力所做的功

C．4 s末汽车的速度

D．4 s末汽车合外力的瞬时功率

8．质量为m的皮球，与地面碰撞机械能总是损失20%，现将该球从高为h处竖直向下抛出，要使它反弹到h高处，不计空气阻力，则人至少应对皮球做功( )

A．
mgh B．
mgh C．
mgh D．mgh

9.2011年11月3号凌晨，“天宫一号”与“神八”实现对接，11月14日实现第二次对接，组合体成功建立了载人环境，舱内将进行多项太空实验.假设一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示.下列说法正确的是(　　)

A.宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间

B.若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，小球将落到“地面”上

C.宇航员将不受地球的引力作用

D.宇航员对“地面”的压力等于零

10．用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动t时间后停在最低点。则在时间t内( )

A．小球重力做功为mgl(1－cosα)

B．空气阻力做功为－mglcosα

C．小球所受合力做功为mglsinα

D．绳拉力做功的功率为

二、多项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分。在每小题给出的四个选项中，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)

11．如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　　)。



A．甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒

B．乙图中,A置于光滑水平面,物体B沿光滑斜面下滑,物体B机械能守恒

C．丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中,A、B机械能守恒

D．丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒

12．要使两个物体之间的万有引力减小到原来的，可采用的方法是 ( 　)

A．使两物体之间的距离增至原来的2倍，质量不变

B．使两物体的质量各减少一半，距离保持不变

C．使其中一个物体的质量减为原来的，距离保持不变

D．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的

13.光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力作用开始运动，拉力F随时间t变化的图象如图所示，用Ek、v、x、P分别表示物体的动能、速度、位移和拉力F的功率，下列四个图象分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，其中正确的是( 　　)

14．如图中的圆a、b、c，其圆心均位于地球的自转轴线上，对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言，

以下说法正确的是 (　　)

A．卫星的轨道可能为a

B．卫星的轨道可能为b

C．卫星的轨道可能为c

D．同步卫星的轨道只可能为b

15．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 (　 )

A．甲的向心加速度比乙的小

B．甲的运行周期比乙的小

C．甲的角速度比乙的大

D．甲的线速度比乙的小

16.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h时，让圆环由静止开始沿杆滑下，滑到杆的底端时速度恰好为零．若以地面为参考面，则在圆环下滑过程中 (　　)

A．圆环的机械能保持为mgh

B．弹簧的弹性势能先增大后减小

C．弹簧弹力做的功为－mgh

D．弹簧的弹性势能最大时，圆环的动能和重力势能之和最小

三、实验题（12分）

17.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线。

(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1　　Δt2(选填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。

(2)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若Δt1、Δt2、m和d已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出　　　　　和　　　　　　 (写出物理量的名称及符号)。

四、计算题（共68分，解题过程中要有必须的文字说明及相关的公式，直接写出结果按零分计算。）

18.（12分）如图所示，质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g=10m/s2，求：

（1）运动员在跳台上时具有的重力势能（以水面为参考平面）；

（2）运动员起跳时的动能；

（3）运动员入水时的速度大小。

19. （8分）从空中以10m/s的初速度平抛一个质量为1kg的物体，物体在空中运动了3s后落地，不计空气阻力，取g=10m/s，求物体3s内重力的平均功率和落地时的瞬时功率。

20. （15分）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。

21．（15分）把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A位置，如图甲所示；迅速松手后，弹簧把小球弹起，升至最高位置C，如图丙所示；途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，如图乙所示；已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。

⑴求图甲状态时弹簧的弹性势能；

⑵求小球经过B点时的速度；

⑶有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大，你同意他的观点吗？请简要说明理由。

22. （18分）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？

江苏省盐城中学2013—2014学年度第二学期期中考试

高一年级物理答题纸

一、单项选择题（10×4=40分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



C

B

D

C

B

A

B

A

D

A





二、多项选择题（6×5=30分）

11

12

13

14

15

16



CD

ABC

BD

BCD

AD

CD





三、实验题（12分）

17．（1） =

（2）滑块质量M　 两光电传感器间距离L

四、计算题（68分）

18．（12分）(1)5000J (2)625J (3)15m/s

19．（8分）

解析：(1)如图所示，所示，物体从抛出到落地的竖直位移为h，则3s内重力的平均功率为

整理得：

(2)物体在3s末的瞬时速度为v，则重力在3s末的瞬时功率为

整理得：

20．（15分）

(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M,卫星在地球表面附近有:G
=mg　

第一宇宙速度是指卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,卫星做圆周运动的向心力由它受到的万有引力提供,由牛顿第二定律得:

G
=m
　

解得:v1=
　

(2)对卫星由牛顿第二定律得

G
=m(
)2r　

由上式解得r=
　

(3)设质量为m的小物体在地球表面附近所受重力为mg,则:

G
=mg　

将地球看成是半径为R的球体,其体积为V,则:

V=
πR3　

地球的平均密度为:

ρ=
=
　

21．（15分）

22．（18分）

（3）经足够长时间后，小球在下半圆轨道内做往复运动，设小球经过最低点的速度为vA，受到的支持力为NA，则有

（1分）

（1分）

代入数据解得
（1分）

设小球在整个运动过程中减少的机械能为
，由功能关系有

（2分）

代入数据解得
（1分）