安徽省阜阳市阜阳一中高一物理下学期期中试题(1)
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安徽省阜阳市阜阳一中2013-2014学年第二学期高一期中考试试题物理本卷满分为100分，考试时间为100分钟。
请将答案填在答题卷上。
一、单项选择题（每题4分共48分）1、雨点正在以4 m/s的速度竖直下落，忽然一阵风以3 m/s的速度水平吹来，雨中撑伞正在行走的人，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆应与竖直方向所成夹角为( )。
A．30° B．37° C．45° D．53°2、如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀加速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( )。
A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变3、质点做平抛运动经过A、B、C三点,其速度分别与水平方向成0°、37°、53°,则质点在AB间运动时间t1与BC间运动时间t2之比为( )。
A.53 B.43 C.97 D.574、质点做平抛运动落地速度大小为30m/s,则落地前1秒（已抛出）的速度大小可能为：(已知g=10m/s2)( )。
A.18m/sB.19m/sC.20m/sD.21m/s5、如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数z1＝24，从动轮的齿数z2＝8，若已知从动轮以角速度ω顺时针转动时，则主动轮的运动情况是( )。
A．顺时针转动，周期为2π/3ω B．逆时针转动，周期为2π/3ωC．顺时针转动，周期为6π/ω D．逆时针转动，周期为6π/ω6、一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙物体质量分别为M和m(M＞m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L(L＜R)的轻绳连在一起。
如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点) ( )。
A.μM－m gM＋m LB.μgLC.μM＋m gMLD.μM＋m gmL7、太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道．下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象．下图中坐标系的横轴是lg TT0，纵轴是lgRR0；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径．下列4幅图中正确的是( )。
8、“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。
若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量为G,半径为R的球体体积公式V=43πR3,则可估算月球的( )。
A.密度B.质量C.半径D.自转周期9、设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地球表面重力加速度为g，则同步卫星的速度v：①v＝ωr；②v＝GMr；③v＝3GMω；④v＝R gr，其中正确的是( )。
A．① B．①②C．①②③ D．①②③④10、2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的( )。
A．线速度小于地球的线速度B．向心加速度大于地球的向心加速度C．向心力仅由太阳的引力提供D．向心力仅由地球的引力提供11、假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )。
A.1-dR B.1+dR C.(R dR-)2 D.(RR d-)212、用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，细线的张力为FT，则FT随ω2变化的图象是下图中的( )。
二、实验题（13题4分，14题6分，共10分）13、在平直公路上行驶的汽车中，某人从车窗相对于车静止释放一个小球，不计空气阻力，用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相，照相机闪两次光，得到清晰的两张照片，对照片进行分析，知道了如下信息：①两次闪光时间间隔是0.5 s；②第一次闪光时，小球刚释放，第二次闪光时，小球刚落地；③两次闪光的时间间隔内，汽车前进了5 m；④两次闪光的时间间隔内，小球的位移为5 m，根据以上信息能确定的是(g取10 m/s2)( )A．小球释放点离地的高度B．第一次闪光时汽车的速度C．汽车做匀速直线运动D．两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度14、某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：(1)小球平抛的初速度为_________m/s.(g取10 m/s2)(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为x＝________cm，y＝________cm.三、计算题(本大题共4小题，共42分。
按题目要求作答。
写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
)15、如图所示，在距地面2l的高空A处以水平初速度v0glA点水平距离为l的水平地面上的B点有一个气球，选择适当时机让气球以速度v0＝gl匀速上升，在升空过程中被飞镖击中．飞镖在飞行过程中受到的空气阻力不计，在计算过程中可将飞镖和气球视为质点，已知重力加速度为g.试求：(1)飞镖是以多大的速度击中气球的；(2)掷飞镖和释放气球两个动作之间的时间间隔Δt.16、如图所示，有一内壁光滑的试管装有质量为1 g的小球，试管的开口端封闭后安装在水平轴O上，转动轴到管底小球的距离为5 cm，让试管在竖直平面内做匀速转动。
问：(1)转动轴达某一转速时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍，此时角速度多大？(2)当转速ω＝10 rad/s时，管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少？(g取10 m/s2)17、发射地球同步卫星时,先将卫星发射到距地面高度为h1的近地圆轨道上,在卫星经过A 点时点火实施变轨进入椭圆轨道,最后在椭圆轨道的远地点B 点再次点火将卫星送入同步轨道,如图所示。
已知同步卫星的运动周期为T,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响。
求:(1)卫星在近地点A 的加速度大小; (2)远地点B 距地面的高度。
18、宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L 的细线悬挂一质量为m 的小球，圆锥顶角2θ。
当圆锥和球一起以周期T 匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知星球的半径为R ，万有引力常量为G ．求： （1）线的拉力；（2）该星球表面的重力加速度； （3）该星球的第一宇宙速度； （4）该星球的密度．参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BCCDDDBADBAC--15、解析：(1)飞镖被投掷后做平抛运动，从掷出飞镖到击中气球，经过时间t1＝0l v l g 此时飞镖在竖直方向上的分速度vy ＝gt1gl 2分）故此时飞镖的速度大小v ＝ v20＋v2y 2gl 2分）(2)飞镖从掷出到击中气球过程中，下降的高度h1＝12gt21＝2l（1分）气球从被释放到被击中过程中上升的高度h2＝2l －h1＝32l（1分）气球的上升时间t2＝h2v0＝032l v ＝322分）可见，t2>t1，所以应先释放气球． 释放气球与掷飞镖之间的时间间隔Δt＝t2－t1（2分）16、解析：(1)转至最低点时，小球对管底压力最大；转至最高点时，小球对管底压力最小，最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍，即 F1＝3F2①根据牛顿第二定律有最低点：F1－mg ＝mrω2②（1分） 最高点：F2＋mg ＝mrω2③（1分） 由①②③得ω＝4g 2r＝ 4×102×0.05rad/s ＝20 rad/s ④（2分）(2)在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为ω0， 则mg ＝mrω02 ω0＝g r＝ 100.05rad/s ＝14.1 rad/s （2分） 因为ω＝10 rad/s<ω0＝14.1 rad/s ，故管底转到最高点时，小球已离开管底，因此管底对小球作用力的最小值为 F ′＝0（2分）当转到最低点时，管底对小球的作用力最大为F1′，根据牛顿第二定律知F1′－mg ＝mrω2，则F1′＝mg ＋mrω2＝1.5×10－2 N 。
（2分）17、解析:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,万有引力常数为G,卫星在A 点的加速度为a,由牛顿第二定律得:G 21()MmR h +=ma （2分）物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力,则:G 2Mm R =mg （2分）解以上两式得:a=221g()R R h +。
（2分）(2)设远地点B 距地面高度为h2,卫星受到的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G22()MmR h +=m 224πT (R+h2) （2分）解得:h2=2232R T4πg-R。
（2分）18、解析（1）小球做圆周运动：向心力①（1分）半径②（1分）解得线的拉力③（1分）（2）④（1分）解得该星球表面的重力加速度⑤（2分）（3）星球的第一宇宙速度即为该星球的近“地”卫星的环绕速度，设近“地”卫星的质量为，根据向心力公式有：⑥（1分）联立⑤⑥解得（2分）（4）设星球的质量为，则：⑦（1分）⑧（1分）联立⑤⑦⑧⑨解得星球的密度（1分）。
