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2015-2016学年辽宁省实验中学分校高一（下）段考物理试卷一、选择题（本题共12题，每小题4分，计48分．1-8题为单项选择题．9-10为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或者不答的得0分）1．从离地面高为h处，以水平速度v0抛出一物体，物体落地时的速度与竖直方向所成的夹角为θ，取下列四组h和v0的值时，能使角θ最小的一组数据是（）A．h=5m，v0=10m/sB．h=10m，v0=5m/sC．h=5m，v0=15m/sD．h=10m，v0=20m/s2．汽车甲和乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙．以下说法正确的是（）A．f甲小于f乙B．f甲大于f乙C．f甲等于f乙D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关3．由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（）A．向心力一定指向地心B．速度等于第一宇宙速度C．向心加速度等于重力加速度D．周期与地球自转的周期相等4．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则（）A．g1=aB．g2=aC．g1+g2=aD．g2﹣g1=a5．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（）A．飞船的轨道半径B．飞船的运行速度C．飞船的运行周期D．行星的质量6．宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（）A．B．C．D．7．如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O在同一水平面上．一只小球（视为质点）从Q点正上方某一高度处自由下落．为使小球从Q点进入圆弧轨道后从P点飞出，且恰好又从Q点进入圆弧轨道，小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（）A．RB．C．D．无论h是多大都不可能8．据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运用周期127分钟．若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（）A．月球表面的重力加速度B．月球对卫星的吸引力C．卫星绕月球运行的速度D．卫星绕月运行的加速度9．关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．由t=可可知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短B．由t=可知，物体下落的高度越大，飞行时间越长C．任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为1：3：5…D．任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等10．用一细线拴一小球，使球在水平面做匀速圆周运动，如图所示，当转动角速度变大时，下列物理量增大的是（）A．细线与水平方向的夹角B．细线的张力C．球的线速度D．球的向心加速度11．假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A．地球的向心力变为缩小前的一半B．地球的向心力变为缩小前的C．地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D．地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半12．已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍．不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（）A．地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9：8B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81：16C．近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9D．靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9：2二、填空题（13、14题共5个空，每空4分，计20分）13．（8分）如图所示，有一小球P自坐标原点O竖直向上射出，初速度为3m/s，受到水平方向的恒定风力作用，当它运动到最高点M时，速度变为2m/s，最后该小球折回到水平轴Ox上的O′点，则OM和MO′的水平距离之比为，小球在O′点的速度为m/s．14．（12分）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是m/s，抛出点的坐标x=m，y=m（g取10m/s2）三、计算题（共3道题，15题10分，16题10分，17题12分，计32分）15．（10分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．16．（10分）某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图所示的物理模型．其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长l=10m，质点的质量m=60kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d=4m．转盘逐渐转动起来，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ=37°．（不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力．17．（12分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动．其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105km．忽略所有岩石颗粒间的相互作用，求：（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比；（2）求岩石颗粒A和B的周期之比；（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2×105km处受到土星的引力为0.38N．已知地球半径为6.4×103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？2015-2016学年辽宁省实验中学分校高一（下）段考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12题，每小题4分，计48分．1-8题为单项选择题．9-10为多项选择题，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或者不答的得0分）1．从离地面高为h处，以水平速度v0抛出一物体，物体落地时的速度与竖直方向所成的夹角为θ，取下列四组h和v0的值时，能使角θ最小的一组数据是（）A．h=5m，v0=10m/sB．h=10m，v0=5m/sC．h=5m，v0=15m/sD．h=10m，v0=20m/s【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出夹角，从而比较大小．【解答】解：落地时速度与竖直方向的夹角的正切值为：，可知h最大时，初速度最小时，速度与竖直方向的夹角最小，可知B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和平行四边形定则进行求解．2．汽车甲和乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙．以下说法正确的是（）A．f甲小于f乙B．f甲大于f乙C．f甲等于f乙D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】汽车在水平弯道上做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，根据轨道半径的大小，通过牛顿第二定律比较摩擦力的大小．【解答】解：汽车在水平弯道做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律得，f=m，因为两车的速率相等，质量相等，甲的轨道半径大，则甲的摩擦力小．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【点评】解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．3．由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动．对于这些做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是（）A．向心力一定指向地心B．速度等于第一宇宙速度C．向心加速度等于重力加速度D．周期与地球自转的周期相等【考点】万有引力定律及其应用．【分析】静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动，向心力指向圆心，各点都指向地轴．周期与地球的自转周期相同．【解答】解：A、物体随地球自转，都是绕地轴转动，所以向心力都指向地轴，且周期与地球的自转周期相同．故A错误，D正确．B、随地球自转的速度v=rω，而第一宇宙速度是靠万有引力提供向心力贴近地球表面做匀速圆周运动的速度，两个速度不等．故B错误．C、随地球一起自转的加速度等于向心加速度，a=rω2，方向指向地轴，与重力加速度不等．故C错误．故选：D．【点评】解决本题的关键区分开随地球一起自转物体的线速度和第一宇宙速度，以及区分开随地球自转物体的向心向心加速度与重力加速度．4．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则（）A．g1=aB．g2=aC．g1+g2=aD．g2﹣g1=a【考点】万有引力定律及其应用．【分析】研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力解决问题．【解答】解：根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供，即F万=F向所以在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小就等于月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小．即g2=a．根据万有引力等于重力可得：在月球表面处由月球引力产生的加速度大小等于月球表面的重力加速度大小，所以g1与g2、a之间无直接关系．故选B．【点评】本题考查万有引力定律和圆周运动，明确力是产生加速度的原因以及力和加速度要对应起来．5．一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（）A．飞船的轨道半径B．飞船的运行速度C．飞船的运行周期D．行星的质量【考点】万有引力定律及其应用．【分析】研究飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，根据根据万有引力提供向心力，列出等式．根据密度公式表示出密度．【解答】解：根据密度公式得：ρ==A、已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故A错误．B、已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式．，得：M=代入密度公式无法求出行星的密度，故B错误．C、根据根据万有引力提供向心力，列出等式：得：M=代入密度公式得：ρ===故C正确．D、已知行星的质量无法求出行星的密度，故D错误．故选C．【点评】运用物理规律表示出所要求解的物理量，再根据已知条件进行分析判断．6．宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）．据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（）A．B．C．D．【考点】万有引力定律及其应用；自由落体运动．【分析】根据自由落体运动规律求出重力加速度．研究飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，重力提供向心力列出等式求解．【解答】解：物体自由落体运动，设月球表面重力加速度为g，，，飞船做匀速圆周运动，则，所以．故选：B．【点评】重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．7．如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O在同一水平面上．一只小球（视为质点）从Q点正上方某一高度处自由下落．为使小球从Q点进入圆弧轨道后从P点飞出，且恰好又从Q点进入圆弧轨道，小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（）A．RB．C．D．无论h是多大都不可能【考点】机械能守恒定律．【分析】小球从P点飞出做平抛运动，且恰好又从Q点进入圆轨道，根据平抛运动的基本规律求得小球在P点的速度，把此速度跟圆周运动到达最高点的最小速度进行比较，若小于最小速度，则不可能出现上述现象，若大于最小速度，再根据动能定理求解小球开始下落时的位置到P