武汉市部分重点中学2013度下学期期中联考高一物理试卷.doc

武汉市部分重点中学2013~2014学年度下学期期中联考高一物理试卷
考试时间：2014年4月25日上午10:20~11:50
一、选择题（本大题共12小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求．全部选对得得4分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分，共计48分）
1．冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为T0，其近日点到太阳的距离为a，远日点到太阳的距离为b，半短轴的长度为c，如图所示．若太阳的质量为M，万有引力常量为G，忽略其他行星对它的影响，则说法正确的有（ ）
A．冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变小
B．冥王星从A→B所用的时间等于T0/4
C．冥王星从B→C→D的过程中，万有引力对它先做负功后做正功
D．冥王星在B点的加速度为
2．在日常生活中我们并没有发现物体的质量随物体的运动的变化而变化，其原因是（ ）
A．运动中物体无法称量其质量
B．物体的速度远小于光速，质量变化极小，可以忽略
C．物体的质量太大
D．物体的质量是物体的固有属性，不随速度的变化而变化
3．汽车在路况不变的平直的公路上匀速前进，则（ ）
A．牵引力不变，牵引力的功率也一定不变
B．牵引力的功率一定等于额定功率
C．牵引力做的功等于汽车客服阻力所做的功
D．因为速度不变，所以牵引力不做功
4．以下说法中错误的有（ ）
A．机械能守恒时，物体一定只受重力和弹性作用
B．物体所受的合外力不等于零时，其机械能可能守恒
C．物体做匀速运动时机械能一定守恒
D．物体做匀变速直线运动时，其机械能一定不守恒
5．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v．假设宇航员在该行星表面用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力，当物体处于竖直静止状态时，弹簧测力计的示数为N，已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（　　）
A．B．C．D．
6．如图所示，分别用恒力F1、F2将质量为m的物体，由静止开始沿相同的、固定的粗糙斜面由底端推到顶端，F1沿斜面向上，F2沿水平方向．已知两次所用时间相等，则在两个过程中（　　）
A．两种情况下，物体的加速度一样大
B．物体机械能增量无法比较
C．物体克服摩擦力做功相同
D．恒力F1、F2对物体做功相同
7．如图甲所示，物体受到水平拉力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示．取重力加速度g＝10m/s2，则（　　）
A．物体的质量m＝1.0 kg
B．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4
C．第2s内物体克服摩擦力做的功W＝1.5 J
D．整个过程推力F做功与摩擦力做功的大小相等
8．2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实现自动交会对接．设地球半径为R，地球表面重力加速度为g．对接成功后“神舟九号”和“天宫一号”一起绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地球表面高度约为R，运行周期为T，则（　　）
A．地球质量为
B．对接成功后，“神舟九号”飞船的线速度为
C．对接成功后，“神舟九号”飞船里的宇航员受到的重力小于他在地球表面处受到的重力
D．对接成功后，“神舟九号”飞船的加速度为g
9．假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是（　　）
A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能
B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同
10．有一竖直放置的“T”型架，表面光滑，两个质量相同的滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B可看作质点，如图所示（图中角度为45°），开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为45°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为（　　）
A． B．
C． D．
11．恒定输出功率为P的起重机将质量为m的重物从地面由静止开始加速提起，起重机钢索对重物的拉力恒为重物重力的2倍，经历时间t重物上升到距地面的高度H，此时起重机的功率恰好达到额定输出功率，以下说法中正确的是（ ）
A．在这一过程中，钢索对重物做的功为2mgH
B．重物在高度为H的位置具有的速度大小为P/mg
C．在这一过程中，重物收到的合力对重物的做功等于mgH
D．在这一过程中，重物收到的合力对重物的做功大于mgH
12．如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是（　　）
A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最小
C．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh
D．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh
二、实验题（13题7分，14题8分，共计15分）
13．某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点

(1) 该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取0、1、2、3、4、5共六个计数点，分别测量后5个计数点与计数点0之间的距离，并计算出它们与0点之间的速度平方差△v2（△v2＝v2－v02），填入下表
计数点
s/cm
△v2/m2·s－2
计数点0
/
/
1
1.60
0.04
2
3.60
0.09
3
6.00
0.15
4
7.00
0.19
5
9.20
0.23
请以△v2为纵坐标，以s为横坐标在方格纸中作出△v2—s图象．若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_________N．（结果保留两位有效数字）
(2) 该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是______________________，实验操作中改进的措施是_________________________
14．利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验：若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g＝9.8m/s2，重物质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由0点运动到B点，重力势能减少量△Ep＝_______J；动能增加量△Ek＝______J，产生误差的主要原因是____________

三、解答题（共4小题计47分，按题目要求作答，应有必要的文字说明和重要的方程式，否则不给分）
15．宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球，测出水平射程为L（地面平坦），已知月球半径为R，试求：
(1) 月球表面的重力加速度
(2) 若在月球上发射一颗月球的卫星，它在月球表面附近环绕月球运行的速度是多少？

16．质量M＝2.0×103kg的汽车，以P＝80kW的恒定功率在水平路面上以v＝16m/s的速度匀速行驶．当汽车运动到倾角θ＝30°的斜坡前，驾驶员立即通过调节油门大小，将发动机的功率变为原来的1.5倍并保持不变，汽车以16m/s的速度冲上斜坡并向上运动一段距离后又开始匀速运动，直到坡顶，已知汽车在水平路面和坡面行驶时受到的阻力大小不变，g取10m/s2．试求：
(1) 汽车在坡面匀速运动的速度大小
(2) 骑车在斜面运动过程中，合外力对骑车做了多大的功

17．小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g．将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，求：
(1) 物块滑到O点时的速度大小
(2) 弹簧为最大压缩量d时的弹性势能
(3) 物块A被弹回到坡道上升的最大高度

18．一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v1；飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v2．已知万有引力恒量为G．试求：
(1) 该星球的质量
(2) 若设该星球的质量为M，一个质量为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为EPr＝，则一颗质量为m1的卫星由r1轨道变为r2（r1＜r2）轨道，对卫星至少做多少功？（卫星在r1、r2轨道上均做匀速圆周运动，结果请用M、m1、r1、r2、G表示）