命题人：王 璐 考试时间：90分钟 分值：110分

一、单项选择题（4分×8=32分）

1．在力学理论建立的过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，下列有关科学家和他们的贡献说法错误的是

A．卡文迪许通过实验测出了引力常量G

B．惯性定律是可以被实验直接验证的

C．伽利略斜面实验合理外推解释了自由落体是匀变速运动

D．开普勒发现了行星运动的规律

2．如图所示，在光滑的水平面上以V0的速度匀速滑行的物块m，运动至A点时受一持续的水平恒力F作用，经一段时间后物块运动至B点，速度大小仍为V0，但相对于A点时的速度方向改变了90°，则在此过程中?

A．物块的运动轨迹AB可能是某个圆的一段圆弧

B．水平恒力F方向一定与AB连线垂直

C．物块的动能可能先增大后减小

D．物块的速度大小可以为

3．同步卫星与地心的距离为r1，运行速率为v1，向心加速度为a1；近地卫星运行速率为v2，向心加速度为a2；地球赤道上的物体随地球自转的速率为v3，向心加速度为a3；地球半径为r，则下列比值正确的是

①
②
③
④

A．①③ B．②④ C．①③④ D．①②③

4．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的3倍，在下落至离地高度h处，小球的势能是动能的3倍，则h等于

A．
B．
C．
D．

5．质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其V-t图象如图所示，则下列说法正确的是

A．F1和F2大小相等

B．F1和F2对A、B做功之比为2：1

C．A、B所受摩擦力大小相等

D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：2

6．质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，如图所示，下列说法中错误的是

A．若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功

B．若斜面竖直向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgs

C．若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功mas

D．若斜面竖直向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m（g +a）s

7．一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为T，人和车的总质量为m,轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则

A．车经最低点时对轨道的压力为3mg

B．车经最低点时发动机功率为2P0

C．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为
P0T

D．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR

8．一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1＝7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确是?

A．该星球表面的重力加速度为
B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为

C．星球的质量为
D．小球在最高点的最小速度为零

二、多项选择题（5分×4=20分）

9．航天器完成维修地球高轨道卫星任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆形轨道Ⅱ，B点为椭圆形轨道Ⅱ的近地点，如图所示。关于航天器的运动，下列说法中正确的有

A．在轨道Ⅱ上经过A点时的动能大于经过B点时的动能

B．从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时航天器要在A点制动减速

C．在轨道Ⅰ上经过A点时的加速度等于轨道Ⅱ经过A点时的加速度

D．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期

10．在太阳系中有一颗行星的半径为R，若在该星球表面以初速度V0竖直上抛出一物体，则该物体上升的最大高度为H。已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。则根据这些条件，可以求出的物理量是

A．该行星的密度 B．该行星的自转周期

C．该星球的第一宇宙速度 D．绕该行星运行的卫星的最小周期

11．如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为V的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体仍做速度为V的匀速运动，则以下说法正确的是

A．F2一定大于F1

B．F2可能等于F1

C．F2的功率一定小于F1的功率

D．F2的功率可能等于F1的功率

12．如图所示，物体A以速度V0做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L，图1中的虚线是A做平抛运动的轨迹。图2中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图1中的虚线相同。让物体B从轨道顶端无初速度下滑，B下滑过程中没有脱离轨道。物体A、B都可以看做质点。重力加速度为g。则下列说法正确的是

A．A、B两物体在空中运动的时间相同

B．物体B落地时水平方向的速度大小为

C．A、B两物体落地过程中重力的平均功率不相同，

D．物体B落地时重力的瞬时功率为

三、实验题（3分×6=18分）

13．一同学要探究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好处在桌子边缘，如图所示。让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放，使钢球沿水平方向飞出桌面，小球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s，重力加速度为g。

（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球的质量m、桌面离地面的高度h、小球抛出的水平距离s等物理量的关系Ep= ；

（2）弹簧长度的压缩量Δx与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示，是成正比关系。最终得出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量Δx之间的关系 。

A．Ep与Δx成正比 B．Ep与Δx成反比

C．Ep与Δx2成正比 D．Ep与Δx2成反比

14．测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题。为此，某同学设计了如下实验方案：

A．实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起。调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；

B．保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动。

请回答下列问题：

（1）滑块做匀速直线运动时，打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是 间距（“等”或“不等”）；

（2）滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小 钩码的重力大小（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

（3）当滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，某同学打出的一条纸带（f=50Hz）如图所示，用刻度尺测得记数点1、2、3、4到记数起点O的距离分别为3.15cm、12.40cm、27.70cm、

（4）若滑块质量为M、钩码质量为m、当打点计时器打下1、3点时滑块的速度分别为V1和V3，1、3两点之间距离为s，重力加速度为g，探究结果的表达式是 。（用相应的符号表示）

四、计算题（10分+12分+18分）

15．如图所示，A、B两物体的质量均为m，用劲度系数为k的轻弹簧相连，B物体放在水平面上。开始时，A、B都处于静止状态。现对A施加一个竖直向上的力F，缓缓将A提起，直到使B恰好离开地面，求这一过程中，外力F至少做多少功？

16．双星系统中两个星球A、B的质量都是m，A、B相距L，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动。实际观测该系统的周期T要小于按照力学理论计算出的周期理论值
,且
，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C的影响，并认为C位于双星A.B的连线正中间，相对A、B静止，求：

（1）两个星球A.B组成的双星系统周期理论值
；

（2）星球C的质量。

17．如图所示，等高、接触但不粘连的两木板B、C放置在粗糙的水平地面上，物块A（可视为质点）以某一初动能从B左端冲上木板。若B、C均固定在地面上，发现A恰能运动到C的右端。如若解除B、C的固定，A仍以相同初动能从B左端冲上木板开始运动。其中A与B、C间动摩擦因数均为μ1＝0.5，B、C与地面动摩擦因数均为μ2＝0.1，A、B、C质量分别为mA＝mC＝1kg、mB＝3kg，B、C长度均为L＝2m，g＝10m/s2，求（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）：

（1）物块A的初动能是多少？

（2）如若B、C未固定，A滑过B右端的瞬时速度多大？

（3）如若B、C未固定，最终B、C间的距离多大？

孝感高中2014—2015学年度高一下学期期中考试

物理试题参考答案

15.开始时，A、B都处于静止状态，弹簧的压缩量设为x1

由胡克定律有kx1=mAg…① ………………………………1分物体B恰好离开地面时，弹簧对B的拉力为mBg，设此时弹簧的伸长量为x2

由胡克定律有kx2=mBg…② ………………………………1分这一过程中，物体A上移的距离?d=x1+x2…③ ………………2分

①②③式联立可解得d=
=
………………1分

重力做功WG=-mAgd=
………………2分

对A物体使用动能定理 W外+WG=ΔEk=0 ………………2分

W外=
………………1分

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