湖北省武汉市部分重点中学高一物理下学期期中联考试题
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武汉市部分重点中学2014-2015学年度下学期期中联考
高一物理试卷
考试时间：2014年4月29日上午10:20—11:50 试卷满分：110分
★祝考试顺利★
一、选择题（本大题共12小题，1至7题为单选，每小题4分，选对得4分，选错得0分，8至12题为多选，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或有选错的得0分，共53分。）
1、由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ）
A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同
C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同
2．关于环绕地球做圆周运动的人造地球卫星，有如下几种说法，其中正确的是（ ）
A．轨道半径越大，速度越小，周期越长
B．轨道半径越大，速度越大，周期越短
C．轨道半径越大，速度越大，周期越长
D．轨道半径越小，速度越小，周期越长
3、地球半径为R，在离地面h高度处与离地面H高度处的重力加速度之比为（ ）
A．22hH
B．hH C．HRhR D．22)()(hRHR
4、关于功率以下说法中正确的是（ ）
A．据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大
B．据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C．据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D．根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。
5、如图所示，分别用力F1、F2、F3将质量为m的静止物体，由同一光滑斜面底端以相同加速度a拉（推）到顶端，若在斜面顶端时拉（推）力F1、F2、F3的瞬时功率分别为P1、P2、P3．则（ ）
A．P1=P2=P3． B．P1＜P2=P3． C．P1＞P2＞P3． D．P1＜P2＜P3．
6、如图,质量为m的物体静止在光滑的平台上,系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人拉着匀速向右以速度v0走动.则绳子与竖直方向夹角由0°变成45°过程中,人做功为（ ）
A.21mv02 B.22mv02
C.41mv02 D.mv02
7、完全相同的两辆汽车，以相同速度在平直的公路上并排匀速行驶，当它们从车上轻推下质量相同的物体后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的功率继续前进，一段时间后：（ ）
A．甲车超前 B．乙车超前
C．仍齐头并进 D．先是甲车超前，后乙车超前
8、关于第一宇宙速度，下列说法哪些是正确的（ ）
A．它是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度
B．这是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度
C．它是人造卫星绕地球飞行所需的最小水平发射速度
D．它是人造卫星绕地球运动的最大运行速度
9、关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是（ ）
A．滑动摩擦力总是做负功
B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功
C．静摩擦力对物体一定做负功
D．静摩擦力可能做负功，也可能做正功
10、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（ ）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
11、土星外层上有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以通过测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断（ ）
A．若v∝R，则该层是土星的一部分
B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群
C．若v2∝1R，则该层是土星的一部分
D．若v2∝1R，则该层是土星的卫星群
12、如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)．若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t，地球半径为R(地球可看做球体)，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G.由以上条件可以求出（ ）
A．卫星运行的周期
B．卫星距地面的高度
C．卫星的质量
D．地球的质量
二、实验题（本大题共1小题，共15分）
13、如图1所示是小徐同学做“探究做功与速度变化的关系”的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位置A、B、C、D、E、F、G（图中只标出了O、G）离O点的距离d分别为8cm、16cm、24cm、32cm、40cm、48cm，56cm。
（1）该实验是否需要测量重物的重力。
（填 “需要”或“不需要”）；
（2）该实验是否必须平衡摩擦力？ （填“是”或“否”）；
（3）为了探究做功与速度变化的规律，依次得到的实验数据记录如下表所示。请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图。
（4）从图像得到的直接结论是 ，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是 。
三、计算题（本大题共4小题，共42分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
14、（10分）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g＝10 m/s2，空气阻力不计）
（1）求该星球表面附近的重力加速度g/；
（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地＝1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。
15、（10分）汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4×103 kg.汽车在足够长的水平路面从静止以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，g取10 m/s2，求：
（1）汽车在水平路面能达到的最大速度vm1；
（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间？
（3）在10 s末汽车的瞬时功率多大？20 s末汽车的瞬时功率又是多少呢？
16、（10分）中国赴南极考察船“雪龙号”， 从上海港口出发一路向南，经赤道到达南极.某同学设想，在考察船“雪龙号”上做一些简单的实验来探究地球的平均密度：当“雪龙号”停泊在赤道时，用弹簧测力计测量一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数为F1，当“雪龙号”到达南极后，仍用弹簧测力计测量同一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数为F2，实验次数 1 2 3 4 5 6 7
d/×10-2m 8.00 16.00 24.00 32.00 40.00 48.00 56.00
v/(m/s) 0.49 0.69 0.85 0.99 1.09 1.21 1.50
v2/(m/s)2 0.24 0.48 0.72 0.98 1.19 1.46 2.25
21)/(smv 0.70 0.83 0.92 1.00 1.04 1.10 1.23 设地球的自转周期为T，不考虑地球两极与赤道的半径差异.请根据探索实验的设想，写出地球平均密度的表达式(万有引力常量G、圆周率π已知).
17、（12分）已知地球的半径是R=6400km，地球表面处的重力加速度g＝9.8 m/s2，地球自转的周期为T，由已知条件计算下面物理量：取41.12
（1）求地球表面发射卫星的第一宇宙速度（保留三位有效数字）
（2）求同步地球卫星离地面的高度（用g、R、T表示）
（3）已知地球周围从距离球心r的位置到无穷远的过程中，物体克服地球引力做功的公式为W=GMm/r，并且物体克服地球引力恰好脱离地球的发射速度叫做第二宇宙速度，试计算第二宇宙速度（保留三位有效数字）。
武汉市部分重点中学2014-2015学年度下学期期中联考
高一物理试卷答案
一、选择题（本大题共12小题，1至7题为单选，每小题4分，选对得4分，选错得0分，8至12题为多选，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，不选或有选错的得0分，共53分。）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A A D D A C A BC BD ABC AD ABD
二、实验题（本大题共1小题，共15分）
13、(1)不需要（3分）
（2）否（3分）
（3）如图（3分）
（4）d与v2成正比（3分）、做功和速度的二次方成正比（3分）
三、计算题（本大题共4小题，共42分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
14、（10分）解析：⑴小球在地球上做竖直上抛运动，有gvt02。小球在星球上做竖直上抛运动，有gvt025，故2/251smgg。
（5分）
⑵地（星）球表面物体所受重力大小近似于万有引力，即mgRMmG2，得GgRM2，可解得：M星:M地＝112:542＝1:80 （5分）
答案：1:80
15、（10分）
当t=10s时，汽车仍在匀加速运动阶段,
V=at=6m/s
F=f+ma=6.4×103N
P=Fv=38.4kW
当t=20s时，汽车已经达到额定功率60kW （3分）
16、（10分）解析：在地球赤道处，钩码受地球的引力与弹簧的弹力作用，钩码随地球自转，做圆周运动，所以
F引－F1＝m4π2T2R （3分）
在地球的南极钩码受地球的引力与弹簧的弹力作用，因该处的钩码不做圆周运动，处于静止状态，有
F引＝F2＝GMmR2 （3分）
又因为M＝ρV＝ρ43πR3
（3分）
联立①②③解得ρ＝3F2πGT2(F2－F1) （1分）
答案：ρ＝3F2πGT2(F2－F1)
17、（12分）解析：（1）当卫星在地球表面附近运动行时，受地球的万有引力提供向心力，即RvmRMmG212 （3分）
（4分）
